Присутствие амброзии полыннолистной (Ambrosia artemisiifolia L.) в окружающей среде, как карантинного вида, приводит к изменению видового и структурного разнообразия растительности, биологических показателей почв, ухудшению экологических показателей окружающей среды.

Цель работы: охарактеризовать амброзию полыннолистную как карантинный сорняк, ухудшающий экологию Керчи, а так же его воздействие на биологическую целлюлозоразлагающую функцию почв.

Задачи исследования:

охарактеризовать амброзию полыннолистную;

выявить факторы, способствующие адаптации сорняка на территории Крыма;

определить целлюлозоразлогающую способность почв на территории г. Керчь в местах произрастания амброзии.

Амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia L.) - представляет собой травянистый многолетник высотой от 10 до 50 см, а при особо благоприятных условиях может достигать 2,5 м. Корень стержневой с мощным разветвлением в глубину до 4-х метров. Цветение начинается с июля и продолжается почти до самых заморозков [3, 4].

Размножается только семенами. Растение продуцирует от 50-3000 семян до 30-40 тыс., а отдельные экземпляры могут давать до 80-100 тыс. семян. Семена амброзии сохраняют всхожесть до 40 лет. Промораживание способствует увеличению всхожести семян на 25-86%. Чем глубже семена амброзии находятся в почве, тем они дольше остаются жизнеспособными [2, 4].

Климат Крыма благоприятный для развития амброзии. В Крыму отсутствуют ее естественные враги - растения и насекомые, сдерживающие рост амброзии.

В Крыму амброзия полыннолистная впервые обнаружена в 1954 году на территории Симферопольского района на площади 0,5 га, в течение последующих 50 лет сорняк распространился на значительной территории.

На сегодняшний день в Крыму амброзия встречается повсеместно. Причин такого широкого распространения несколько: высокий биологический потенциал амброзии (каждое растение образует 80-100 тысяч семян, которые попадают в почву), отсутствие биологических врагов, высокая аллелопатическая активность, широкая экологическая адаптивность [1, 2].

На территории города амброзия полыннолистная встречается в различных растительных группировках, что свидетельствует о ее натурализации, следовательно, амброзия обладает высокими адаптационными возможностями, что способствует ее распространению в урболандшафте.

Развивая биомассу, амброзия в значительной степени подавляет культурные растения и снижает содержание гумуса. Эфирные масла и флавоноиды (фенольные соединения), содержащиеся в растениях амброзии, негативно влияют на местную растительность. Этот сорняк, синтезируя хлорогеновую и изохлорогеновую кислоты, подавляет рост других растений, вытесняет их, мешает восстановлению природного многолетнего травянистого покрова [3].

Амброзия полыннолистная способна произрастать на большинстве типов почв, даже на солончаках. Наиболее распространена на черноземах, суглинистых и торфянистых почвах с рН 6,0 - 7,0.

Целлюлозоразлагающая активность - основной показатель плодородия почв.

Главным почвообразующим фактором являются почвенные микроорганизмы, определяющие такой экологический показатель почвы, как ее биологическая активность, которая основывается на ежегодном приросте растений. Целлюлозоразлагающие микроорганизмы: бактерии, грибы, актиномицеты отвечают за разложение растительных остатков (клетчатки) в почве.

К целлюлозоразрушающим аэробным почвенным бактериям относят миксобактерии родов Cytophaga, Sorangium и Polyangium. В анаэробных условиях разрушать целлюлозу в почве способны Clostridium. К факультативным анаэробам, разлагающим целлюлозу как в кислородных условиях, так и без доступа кислорода, относят бактерии рода Pseudomonas. В почву целлюлоза попадает вместе с растительными остатками, где её содержание достаточно велико (40 % - 70 %) [5].

Изучение активности разложения целлюлозы почвенными микроорганизмами в зависимости от мест произрастания амброзии полыннолистной проводили лабораторным опытом на черноземе обыкновенном. Почвенные образцы отбирались в различных районах города: Центральный (ул. Митридатская), Буденного (ул. Буденного), Ульяновых, Аршинцево (Бульвар пионеров), Автовокзал, Войково, Ворошилова, Ж/д вокзал.

Почвенные образцы для закладки опыта отбирались методом конверта (из 4-х точек по краям каждого участка и в центре). Для контроля отбиралась почва, на которой не произрастала Ambrosia artemisiifolia L.

Опытным вариантом служили образцы почвы, отобранные с зараженных сорняком участков. Масса каждого из образцов составляла 250 г. Опыт закладывался в стеклянные емкости 250 мл со 100 г почвы [5].

Целлюлозоразлагающую активность определяли по проценту разложения хлопчатобумажной ткани 7x5 см 0,31 г в среднем, погруженной в почву каждого сосуда на 20-е и 30-е сутки после закладки опыта (таб.1).

амброзия полыннолистная экология почва

Таблица 1.

Результаты проведения опыта: масса х/б ткани до и после.

На 20-е сутки в контрольном образце разложилось 0,11 г опытного материала, соответственно 37% от исходного веса, а в опытном только 0,04 г, что составляет 10,2 %. Следовательно, разложение целлюлозы в контрольном образце почвы происходило в 3,6 раза быстрее.

Амброзия и дальше угнетала деятельность целлюлозоразлагающих микроорганизмов. На 30-е сутки в почве контрольного образца разложилось 0,24 г хлопчатобумажной ткани (79 %) от начального веса, а в опытном - 0,09 г (26,5 %). Таким образом, амброзия значительно ингибировала целлюлозоразлагающую активность почвы. В отсутствии амброзии активность целлюлозоразлагающих бактерий была в 3 раза выше, чем в ее присутствии.

1. Глубшева Т.Н. Аллелопатия амброзии полыннолистной/ Т.Н. Глубшева, Е.Н. Карпушина // Журнал "Научные ведомости" Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. - № 9-2/том 11, 2009. с.5.

2. Дейнека А.А. Амброзия полыннолистная: биологическая катастрофа/ А.А. Дейнека, С.В. Старченко // Луганский национальный аграрный университет. - 2013.

3. Мовчан О.М. Карантинные вредные организмы / О.М. Мовчан, И.Д. Устинов. - К.: Свiт, 2000. - 203 с.

4. Москаленко Г.П. Карантинные растения России / Г.П. Москаленко. - М.: 2001. - 297 с.

5. Пряженникова О.Е. Целлюлозолитическая активность почв в условиях городской среды/ О.Е. Пряженникова // ВестникКемеровского государственного университета. - № 3 (47), 2011. С.9-13.

Размещено на Allbest.ru