Биологическая активность урбанизированных почв на территории г. Оренбурга
Оценка биологической активности почв различных территорий г.Оренбурга. Использование методики определения биологической активности почв с помощью показателей целлюлозолитической активности, метода определения азотобактера, метод химического состава почв.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.12.2024 |
Размер файла | 21,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Биологическая активность урбанизированных почв на территории г. Оренбурга
Шишкина Д.Ю.
Аннотация: в работе проведена оценка биологической активности почв различных территорий г.Оренбурга. Использованы методики определения биологической активности почв с помощью показателей целлюлозолитической активности, метода определения азотобактера, метод химического состава почв. Показано, что при антропогенном влиянии на почву, происходит изменение биологической активности почв городских территорий. биологическая активность почва азотобактер
Ключевые слова: биологическая активность почвы, азотобактер, почвенная микробиота, микрофлоа, льняное полотно, целлюлозолитическая активность.
Shishkina D.Yu.
BIOLOGICAL ACTIVITY OF URBANIZED
SOILS ON TERRITORY OF ORENBURG
Abstract: the paper evaluates the biological activity of soils in various territories of Orenburg. The methods of determining the biological activity of soils using indicators of cellulolytic activity, the method of determining azotobacter, the method of soil chemical composition was used. It is shown that with anthropogenic influence on the soil, there is a change in the biological activity of soils in urban areas.
Keywords: biological activity, soil, nitrogen bacterium, soil microbiota, microflora, linen, cellulolytic activity.
В последние десятилетия резко усиливаются процессы деградации почв, что приводит к потере их биогеоценотических и биосферных функций, а также значительному сокращению биоразнообразия. В этой связи особенно актуальным становится изучение масштабов трансформации почвенных свойств в результате антропогенного воздействия и способности почвы восстанавливать свои функции. В первую очередь это относится к микробным сообществам почв, как наиболее чувствительному и динамичному компоненту почвы в условиях антропогенного стресса. Принимая во внимание, что почвенные микроорганизмы играют исключительную роль в круговороте вещества и энергии, самоочищении почвы, продуктивности фитоценозов и устойчивости экосистем в целом, одной из приоритетных задач современного почвоведения становится изучение трансформации микробных сообществ почв в условиях антропогенного прессинга и их восстановления до исходных параметров.
Цель нашего исследования состояла в том, чтобы оценить биологическую активность почв различных территорий г.Оренбурга по критериям целлюлозолитической активности, содержания азотофиксирующих бактерий, содержания гумуса и наличия тяжелых металлов.
Объектами наших исследований служили образцы почв г.Оренбурга отобранные из четырех районов с разной степенью антропогенной нагрузки (варианты опыта): I - Зауральная роща, II - улица Чкалова, III - улица С.Лазо, IV - пр. Победы.
Оценка определения целлюлозолитической активности почв производилась с помощью метода льняных полотен, повторность опыта четырехкратная.
Результаты исследований:
Целлюлозолитическая активность исследуемых урбаноземов.
В 2023 г. с сентября по ноябрь, и в 2024 году с апреля по июнь, в 4-х точках города Оренбурга нами были проведены исследования на целлюлозолитическую активность почв в 4-х повторностях. В результате проведённых исследований была определена сезонная динамика активности целлюлозо-разрушающих микроорганизмов.
Таблица 1. Целлюлозолитическая активность почв.
Вариант/Улица |
Выраженность целлюлозолитичекой активности, % |
|
Сентябрь-ноябрь2023 г. |
||
1 .Проспект Победы |
Выражено слабо-15% |
|
2.Чкалова |
- |
|
3.С.Лазо |
Выражено слабо -5% |
|
4.Зауральная роща |
Выражено слабо -30% |
|
Апрель - июнь 2024г. |
||
1 .Проспект Победы |
Выражено слабо -15% |
|
2.Чкалова |
52,5 |
|
3.С.Лазо |
Выражено слабо -20% |
|
4.Зауральная роща |
30% |
Таблица 2. Погодно-климатические особенности периода исследований целлюлозолитичекой активности почв.
Год |
2023 |
2024 |
|||||
Месяц |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Апрель |
Май |
Июнь |
|
Среднемесячная температура, °С |
14,7 |
7,1 |
2,3 |
7,6 |
15,9 |
20,6 |
|
Количество осадков, мм |
19 |
95 |
36 |
27 |
31 |
3 |
Повышение целлюлозолитической активности, вероятно, связанно с более благоприятными климатическими условиями, повышением среднесуточных температур воздуха и отсутствием переувлажнённости почв.
Анализ содержания азотобактера в исследуемых образцах почвы:
Из увлажненной почвы формировали комочки диаметром 3-4 мм и размещали их в чашке Петри (в узлах трафарета). Чашки Петри с закрытыми крышками оставили при комнатной температуре на 10 дней. По истечении этого времени вокруг комочков появились обрастания. Наблюдение за ростом колоний проходило ежедневно, а сбор статистической информации на 5, 8 и 10 день согласно методике. Нами были получены колонии Azotobacter chroococcum, которые образуют колонии с бурым, почти чёрным пигментом. Срок культивирования Az. Chlorococcum на среде Эшби составляет десять дней, после чего осуществляется оценка на содержания азотобактера, в процентах обрастания (таблица 3).
Таблица 3. Азотобактер в процентах обрастания.
Точка отбора почвенных проб |
Среднее значение обрастания, % |
Максимальное значение о%брастания, |
|
1. Зауральная роща |
10 |
15 |
|
2. ул. Чкалова |
5 |
10 |
|
3. Пр. Победы |
20 |
30 |
|
4. Ул. С. Лазо |
17,5 |
30 |
По данным таблицы 3 видно, что наибольшее количество азотобактера выявлено на пр. Победы - 20% и на ул. С. Лазо - 17,5 %. В образцах почвы из Зауральной рощи процент обрастания составил 10%, а наименьшее значение - 5%, отмечено в почвенных образцах с улицы Чкалова.
Содержание органического вещества в исследуемых .урбаноземах
Содержание органического вещества является важным показателем плодородия почвы, и осуществлялось нами в лабораторных условиях (ГОСТ 26213-2021). Результаты исследований приведены в таблице 4.
Таблица 4. Содержание органического вещества в исследуемой почве.
Точка отбора проб |
Содержание органического вещества в почве ГОСТ 26213-2021, % |
|
1. Зауральная роща |
4,37 |
|
2. ул. Чкалова |
2,77 |
|
3. Пр. Победы |
3,21 |
|
4. Ул. С. Лазо |
3,08 |
По данным таблицы 4 видно, что наибольшее количество органического вещества отмечено в Зауральной роще (4,37%), на улице С.Лазо (3,08%), пр. Победы (3,21%) и наименьшее содержание органического вещества выявлено по ул.Чкалова (2,77%).
Содержание свинца и водорастворимых солей в исследуемых образцах почвы:
Свинец является одним из наиболее распространенных тяжелых металлов урбанизированных территорий и способен накапливаться в почвах ухудшая их агроэкологические характеристики.
Водорастворимые соли способствуют повышению осмотичекого давления почвенной влаги и повышенное их содержание негативно влияет на рост и вегетацию растений.
Ввиду вышесказанного мы исследовали содержание этих веществ в урбаноземах г. Оренбурга (таблица 5).
Таблица 5. Содержание свинца и водорастворимых солей в почвах г. Оренбурга.
Показатели |
Pb, мг/кг |
Сульфат-ионы, мг/кг |
Хлорид-ионы, мг/кг |
|
НД методы испытаний |
Атомноабсорбционный метод определения тяжёлых металлов. Прибор «Спектр-5» |
Количественный химический анализ почв. Методика измерений массовой доли водорастворимых форм хлорид, сульфат, оксалат, нитрат, фторид, формиат, фосфат, ацетат-ионов в почвах, грунтах тепличным методом капиллярного электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель» Москва 2010г. |
||
1 .Проспект Победы |
6,89 |
8,96 |
1189,1 |
|
2.Чкалова |
8,16 |
10,08 |
2017,9 |
|
3.С.Лазо |
5,25 |
6,91 |
2165,3 |
|
4.Зауральная роща |
3,69 |
4,24 |
987,5 |
Анализируя данные таблицы 5, видно, что наибольшие показатели содержания свинца, сульфат- и хлорид-ионов выявлены на ул. Чкалова и проспекте Победы, на ул. Сергея Лазо, в меньшем количестве, и менее всего эти вещества содержались в почвенных образцах Зауральной рощи.
ВЫВОДЫ
1. Из отобранных образцов наибольший показатель целлюлозолитической активности почв отмечен нами в образцах почвы на ул. Чкалова - 52,5% и в Зауральной роще - 30%. На пр. Победы и ул. С. Лазо целлюлозолитическая активность была выражена слабо и составила 15 и 20%, соответственно.
В 2023 году в сентябре-ноябре отмечена более низкая целлюлозолитическая активность, по сравнению с целлюлозолитической активностью почв в конце весны - начале лета 2024г. Полученные результаты, при сохранении опытных точек, объясняются более благоприятными весенними климатическими условиями, повышением среднесуточных температур воздуха и отсутствием переувлажнённости почв в весенний период 2024 года и началом вегетационного периода.
2. Наибольшее количество азотобактера выявлено на пр. Победы - 20% и на ул. С. Лазо - 17,5 %. В образцах почвы из Зауральной рощи процент обрастания составил 10%, а наименьшее значение (5%) отмечено в почвенных образцах с улицы Чкалова.
3. Наибольшее количество органического вещества отмечено в почвенных образцах из Зауральной рощи (4,37%), на улице С. Лазо (3,08%), пр. Победы (3,21%) и наименьшее содержание органического вещества выявлено по ул.Чкалова (2,77%).
4. Наибольшие показатели содержания свинца, сульфат- и хлоридионов выявлены на ул. Чкалова и проспекте Победы, на ул. Сергея Лазо, в меньшем количестве, и менее всего эти вещества содержались в почвенных образцах Зауральной рощи. Данные обстоятельства, вероятно, связаны с более высокой транспортной нагрузкой, применением реагентов в зимний период года.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Александрова, Э.А. Тяжелые металлы в почвах и растениях и их аналитический контроль / Э. А.Александрова, Н.Г. Гай-дукова, Н. А. Кошеленко. - Краснодар, - 2001. - С. 6-11;
2. Блинков Г.К. Азотобактер и его значение для высших растений. Томск, 1959. - С. 123;
- Водно-физические, технологические и биологические свойства почвы: учебно-методическое пособие для лабораторно практических занятий по земледелию под общ. Ред. В.Н. Диденко. М.: Издательский центр ОГАУ. 2016.45 с;
3. Гаркуша И.Ф. Почвоведение. М.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962. 448 с;
4. Грошев И.В. Оценка экологогеохимического состояния почвенного покрова степной зоны Южного Урала (На примере Оренбургской области): дис. канд. биол. наук: 03.00.32: Оренбург, 2004. 173 с;
5. Гусев Н.Ф., Петрова Г.В., Немерешина О.Н. Лекарственные растения Оренбургской. обл., М.: Издательский центр ОГАУ. 2007. - 332 с;
6. Герасимова М. И., Строганова М. Н., Можарова Н. В., Прокофье- ва Т. В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация / под ред. акад. РАН Г. В. Добровольского. Смоленск, 2003. 268 с;
7. Дарзниек Ю.О. О скорости размножения клеток азотобактера// Микробиология. 1982. - № 6. - С. 1042 - 1044;
8. Добровольский В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами // Почвоведение. 1999. - № 5. - С. 639 - 645;
9. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: МГУ, 2005. 445 с;
10. Зайцева Г.Н. Биохимия азотобактера. М.: Наука, 1965. 304 с;
11. Зенова Г.М., Степанов А.Л., Лихачева А.А. и др. Практикум по биологии почв. М., 2002. 120 с;
12. Заварзин Г.А. Дыхание почвы / под ред. Заварзина Г.А., Кудеярова В.Н. М.: Издательство ОНТИ ПНЦ РАН, 1993. - 145 с;
13. Каверина С.А. Почвы -- национальное достояние России Кн 1: материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. -- Новосибирск, М.: Издательство Наука. 2004. 528 с;
- Коровина, Е.В. Оценка состояния почвенного покрова урбоэкосистемы / Е.В. Коровина, Г. А. Сатаров // Вопросы современной науки и практики. - № 3.2009. - С 1-4;
14. Климентьев, А.И. Геоэкологическая оценка почвенного покрова урбанизированных территорий (на примере г. Оренбурга) / А.И. Климентьев, И.В. Ложкин, А.П. Трубин. Екатеринбург, М.: Издательство УрО РАН, 2006. - 181 с;
15. Колешко О.И. Азотфиксирующие бактерии (физиология развития). Минск, 1981. 109 с;
16. Мишустин Е.Н., Шильникова В.К. Биологическая фиксация атмосферного азота. - Наука, 1968. 531 с;
17. Орлов Д.С., Малинина М.С., Химическое загрязнение почв и их охрана. Справочник. М.: Агропромиздат, 1991. 303 с;
18. Трифонова Т.А., Забелина О.Н. Изменение биологической активности почвы городских рекреационных территорий в условиях загрязнения тяжелыми металлами и нефтепродуктами // Почвоведение. - 2017. - №4. - С. 497-505;
19. Фомин Г.С., Фомин А.Г. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам. Справочник. М.: «Протектор», 2001. 304 с;
20. Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почв. М.: Наука, 1982. 204 с;
21. Хасанова Р.Ф., Суюндуков Я.Т., Семенова И.Н. Биологическая активность гумусового горизонта чернозема обыкновенного как показатель экологического состояния агроэкосистем (Башкортостан) // Почвоведение.
- 2014. - №8. - С. 982-987;
22. Чудинова Ю.В. Биологические ресурсы льна: научные основы рационального использования: монография. - Новосибирск М.: Изд-во НГАУ. - 2013. 349 с;
23. Шунелько Е.В., Федорова А.И. Экологическая оценка городских почв и выявление уровня токсичности тяжелых металлов методом биотестирования // Вестник ВГУ. - 2002. - №1. - С. 93-104
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение физико-химических и биологических процессов почвообразования, пространственно-временной организации почв. Методы определения микробной биомассы почвы. Оценка содержания микробной биомассы и газопродукционной активности чернозема разных экосистем.
отчет по практике [3,6 M], добавлен 16.05.2016Факторы, влияющие на формирование микробных ценозов почв различных типов. Использование метода питательных пластин (Коха) и метода обрастания комочков для определения микроорганизмов в дрново-подзолистых почвах, проведение микробиологического анализа.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.12.2014Изучение видового состава рыб в уловах Старомайнского залива мелкоячеистой сетью. Определение годовой динамики встречаемости рыб в уловах. Сравнительный анализ уловов на различных участках водоемов. Исследование суточной активности фоновых видов рыб.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 01.08.2015Механизм образования активных форм регуляторных пептидов. Метод определения активности ангиотензинпревращающего фермента. Исследование активности карбоксипептидазы N в сыворотке крови онкологических больных при химиотерапевтическом воздействии.
дипломная работа [74,0 K], добавлен 25.06.2009Понятие и составляющие мегафауны почв. Места обитания, особенности строения и образа жизни роющих позвоночных животных: обыкновенные слепыши, слепушонки, цокоры, кроты. Формы воздействия роющей деятельности позвоночных животных на эрозионные процессы.
курсовая работа [73,6 K], добавлен 29.09.2011Биологическое значение, классификация, изучение и регуляция каталитической активности ферментов биологической мембраны, их отличия от растворимых ферментов. Методы реконструкции белка. Функции липидов и методы изучения их влияния на мембранные ферменты.
курсовая работа [21,9 K], добавлен 13.04.2009Почвенные водоросли как участники процессов почвообразования. Изучение и характеристика качественного состава водорослей почв отдела Cyanophyta. Строение и размножение синезелёных водорослей. Сравнение качественного и количественного состава Cyanophyta.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.01.2013Циклы солнечной активности. Влияние Солнца на Землю: энергия солнечного света; межпланетные магнитные поля; бомбардировка энергичными частицами. Земные проявления солнечной активности; гелиобиология; изменения климата. Активность солнца и здоровье людей.
реферат [29,5 K], добавлен 22.12.2013Влияние процессов, происходящих на Солнце, на синхронизацию хода всемирной истории. Доказательства синхронности колебаний солнечной активности и всемирно-исторических процессов, полученные А.Л. Чижевским. Влияние солнечной активности на поведения людей.
доклад [18,9 K], добавлен 16.04.2014Исследование биологической роли ферментов в механизмах взаимодействия адренергической и пептидергической систем. Определение активности ферментов флюорометрическим методом. Изучение гипофиза, гипоталамуса, больших полушарий и четверохолмия самцов крыс.
статья [14,0 K], добавлен 01.09.2013Ферменты обмена регуляторных пептидов. Методы определения концентрации вещества P, активности КПN, активности ангиотензинпревращающего фермента и лейцинаминопептидазы. Роль регуляторных пептидов в сыворотке крови спортсменов при физической работе.
дипломная работа [143,7 K], добавлен 25.06.2009Биологическая характеристика комнатных растений "Пилея кадье", "Пассифлора съедобная", "Традесканция зебрина" и оценка их фитонцидной активности. Разработка методики и проведение эксперимента по совместному выращиванию пилеи кадье и пассифлоры съедобной.
дипломная работа [437,3 K], добавлен 29.09.2011Влияние импульсной активности на строение коры. Изучение синхронизованной спонтанной активности при отсутствии стимуляции во время развития. Роль трофических веществ в поддержании нейронных связей. Слуховой и зрительный опыт у новорожденных амбарных сов.
научная работа [1,1 M], добавлен 06.11.2009Систематическое положение и морфологическая характеристика рода хондрилла. Исследование химического состава и применения хондриллы ситниковидной. Изучение анатомического строения генеративных органов и антибактериальной активности хондриллы ситниковидной.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 12.06.2014Солодка голая как наиболее популярное и самое широко распространенное лекарственное растение из рода Glycyrrhiza. Ботаническое описание лакричного корня. Характеристика и применение препаратов: "Флакарбин", "Элекасол". Химический состав растения.
презентация [875,5 K], добавлен 26.05.2015Исследование зависимости биологической активности и процессов индивидуального развития живых организмов от явлений сезонности. Анализ "существенных" и предупреждающих факторов в контроле годовых ритмов. Изучение влияния лунных фаз на поведение животных.
реферат [123,7 K], добавлен 17.08.2010Физические методы исследования строения белков. Зависимость биологической активности белков от их первичной структуры. Уравнение реакции переаминирования гистидина и глиоксиловой кислоты. Биологически активные производные гормона адреналина, их биосинтез.
контрольная работа [172,9 K], добавлен 10.07.2011Понятие автономной нервной системы. Центральные и периферические нервные структуры, обеспечивающие поддержание постоянство внутренней среды, рост, размножение и обмен. Нейронная организация автономной нервной системы, формы проявления ее активности.
презентация [1,2 M], добавлен 15.02.2014Антиоксидантная активность растительных материалов. Описание растений, обладающих антиоксидантной активностью. Определение содержания витамина С в калине обыкновенной в период созревания, содержания полифенольных соединений в различных сортах чая.
дипломная работа [309,8 K], добавлен 02.04.2009История батрахологических и герпетологических исследований в Беларуси. Биология и экология прыткой ящерицы. Значение рептилий в естественных экосистемах. Анализ численности, суточной активности и фенетической структуры особей исследуемой популяции.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.12.2013