Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура
Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура
 
21 сентября 2021 года, 5 часов 33 минуты Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура
Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура
Ролик АРХИЛЕНД
Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура
ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ ПАРКОВ НАГОРНОЙ ЧАСТИ Н. НОВГОРОДА
Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура

Е. В. Чеснокова, М. В. Дабахов, Р. С. Шимко - Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия

На сегодняшний день одним из перспективных инструментов оценки атропогенного воздействия на экосистему является биомониторинг. Использование для характеристики степени загрязнения экосистем наряду с методами аналитической химии биологического ответа тест-объектов, в частности ферментативной активности почв, позволяет построить наиболее полную картину трансформации почв крупных мегаполисов. В связи с тем что ферменты в почве осуществляют функциональные связи между компонентами экосистемы и их активность отражает функциональное состояние почвенно-биотического комплекса, то наиболее рациональным является использование комплексного биотестирования, учитывающего изменения в балансе почвенных экзоферментов.

Целью данного исследования является установление уровня каталазной, инвертазной и целлюлолитической активностей почв парков нагорной части Нижнего Новгорода.

Изучаемые ферменты, относящиеся к классу гидролаз и оксидоредуктаз, играют существенную роль в важнейших биохимических процессах: инвертаза и целлюлаза в гидролитическом расщеплении органических веществ, каталаза –в окислительно-восстановительных реакциях.

Сбор и анализ почвенных образцов на ферментативную активность осуществляли по стандартным методикам на пробных участках площадью [1,2,3]. Пробы почв отбирались в течение вегетационного периода 2007 года. На каждой площадке отбор проб производился с глубины 0-5 см. В подготовленных образцах почв определялись следующие почвенные показатели ферментативной активности:

·определение активности каталазы по методу А. Ш. Галстяна [3];

·определение активности инвертазы по методу В. Ф. Купревича и Т. А. Щербаковой [3];

·целлюлолитическая активность аппликационным методом [4].

Результаты лабораторных анализов были обработаны статистическими методами с помощью пакета MicrosoftOffice(Excel2003). Результаты исследования представлены в таблице.

В соответствии с представленными данными видно, что активность ферментов варьирует во времени и пространстве. В начале вегетационного периода наибольшая активность каталазы отмечается в почвах парка им. Пушкина, наименьшая – в парке «Швейцария». Это вероятно связано с тем, что парк им. Пушкина располагается в центре селитебно-транспорной зоны Нижегородского района, для которой в связи с плотной застройкой и большой площадью асфальтовых покрытий характерен особый микроклимат, выражающийся в более высокой средней температуре воздуха, особенно в летнее время, а также меньшая влажность. Существенное влияние оказывает большее по сравнению с фоновыми территориями содержание органического вещества и биогенных элементов, меньшая кислотность [5]. На отдельных площадках биологическая активность, оцениваемая по шкале Гапонюк-Малахова [6], принимает высокие значения. Наименьшее значение рассматриваемые показатели имеют на территории парка «Швейцария», что может быть связано с его положением в ландшафте, определяющим высокую дренированность территории и соответственно меньшую увлажненность верхнего горизонта. Почвы Щелковского хутора по данному показателю практически не уступают парку им. Пушкина. В этом большую роль играет невысокая степень антропогенной нагрузки на данную территорию.

В середине лета (в июне) наблюдается незначительное повышение уровня активности каталазы с сохранением намеченных ранее тенденций, достигающее своего максимума в августе. Этому главным образом способствовала умеренно теплая и влажная погода на момент проведения исследования. В октябре активность данного фермента снизилась до своего минимального уровня.

Ферментативная активность парковых почв

 

 

 

Кол-во

образцов

М±m

Мах

Мin

V, %

Активность каталазы, О2 см3/г/мин

Апрель

Парк им.Пушкина

5

7,8 ±1,3

11,5

4,5

37

Лесопарк «Щелковский хутор»

5

7,2 ±0,6

8,5

5,2

18

Парк «Швейцария»

5

4,5±0,4

5,5

3,7

18

Июнь

Парк им.Пушкина

5

8,5±1,5

12,6

5,8

39

Лесопарк «Щелковский хутор»

5

8,0±0,6

9,3

6,0

15

Парк «Швейцария»

5

5,4±0,4

6,9

4,8

15

Август

Парк им.Пушкина

5

8,9±1,2

12,5

5,9

31

Лесопарк «Щелковский хутор»

5

8,3±0,7

10,1

5,9

20

Парк «Швейцария»

5

5,7±0,4

6,8

4,5

15

Октябрь

Парк им.Пушкина

5

6,8±1,3

10,5

3,0

41

Лесопарк «Щелковский хутор»

5

7,0±0,5

8,0

5,1

17

Парк «Швейцария»

5

4,3±0,3

5,3

3,7

16

Активность инвертазы, мг глюкозы/г/сут

Апрель

Парк им.Пушкина

5

16,5±2,7

25,2

8,8

36

Лесопарк «Щелковский хутор»

5

22,9±3,0

38,5

21,9

22

Парк «Швейцария»

5

15,8±1,8

21,4

11,3

25

Июнь

Парк им.Пушкина

5

19,7±2,8

28,7

11,4

32

Лесопарк «Щелковский хутор»

5

34,2±5,0

45,6

15,9

33

Парк «Швейцария»

5

15,6±1,3

19,4

12,1

19

Август

Парк им.Пушкина

5

20,6±2,8

28,7

11,4

30

Лесопарк «Щелковский хутор»

5

35,4±5,4

49,5

25,7

34

Парк «Швейцария»

5

16,8±1,9

21,3

10,2

25

Октябрь

Парк им.Пушкина

5

21,0±4,0

34,4

9,8

43

Лесопарк «Щелковский хутор»

5

28,1±3,4

38,2

19,6

27

Парк «Швейцария»

5

15,3±2,2

20,9

11,3

26

Целлюлолитическая активность почвы,

% разложившегося полотна за вегетационный период

Парк им.Пушкина

12

19,7±0,7

23,0

16,0

12

Лесопарк «Щелковский хутор»

10

19,8±0,8

23,0

16,0

13

Парк «Швейцария»

12

23,8±0,8

28,0

22,0

12

Условные обозначения: М- среднее значение, м- ошибка среднего, max- максимальное значение, min- минимальное значение, V- коэффициент вариации.

Более наглядно проследить динамику изменения биологической активности можно, используя соответствующую гистограмму.

 

Активность инвертазы, являющаяся одним из важнейших ферментов, характеризующих биологическую активность почв, также как и активность каталазы, находится на уровне средних значений и изменяется с течением времени. Так, в июле, по сравнению с весенним периодом, происходит повышение ферментативной активности. Однако в отличие от предыдущего фермента, наиболее высокие значения этот показатель принимает в почвах лесопарка «Щелковский хутор». Возможно, большое влияние оказывает невысокая рекреационная нагрузка этой территории (сохранение растительного опада, меньшая интенсивность вытаптывания). Далее в убывающем порядке располагаются парк им. Пушкина и парк Швейцария.

Максимум значений показателя приходится, как и в случае каталазы, на август. Исключение составляет лишь парк им. Пушкина, где благодаря особому сложившемуся микроклимату происходит увеличение биологической активности в октябре. Однако это наблюдается не на всех участках. Инвертазная активность в парке Швейцария после некоторого возрастания в августе на момент последнего обследования снижается, но все же остается на уровне средних значений.

Рассмотрим данные полученные при изучении целлюлолитической активности. Процент разложившегося льняного полотна за вегетационный период в парке им. Пушкина и Щелковском хуторе практически одинаков. При этом в парке «Швейцария» превышение среднего значения данного показателя составляет порядка 17 %. Однако такое распределение значений нельзя связывать с показателями почв, обеспечивающими, как правило, наибольший уровень биологической активности (повышенное содержание гумуса и нейтральная реакция среды), поскольку почвы парка «Швейцария» являются наименее гумусированными и наиболее кислыми из исследуемых объектов [7]. Возможно, это объясняется влиянием комплекса антропогенных факторов, специфичным для каждого из объектов. Однако для подтверждения или опровержения данного положения требуется более детальное исследование данного вопроса.

Таким образом, оценка результатов анализа максимальный уровень активности каталазы и инвертазы отмечается в августе. Наименьшие значения данных показателей характерны для почв парка «Швейцария», наибольшие – Щелковского хутора. Парк им. Пушкина занимает промежуточное значение. Оценка активности целлюлазы дает практически противоположные выводы: максимальный процент разложения льняного полотна характерен для почв парка «Швейцария», по остальным объектам исследования средние значения одинаковы. Таким образом, прослеживается определенный «антагонизм» данных ферментов, когда повышенный уровень целлюлозоразрушающей активности совпадал с невысокими показателями каталазной активности и наоборот. Можно предположить, что высокий уровень каталазной активности, индуцированный значительным количеством утилизируемых субстратов-перекисей соответствует формированию в почве биохимической обстановки, неблагоприятной для протекания нормальных процессов деградации растительных остатков. При этом значение активности инвертазы, по-видимому, в большей степени определяется иными показателями. Определенную роль играет и различная чувствительность почвенных ферментов к антропогенным факторам.

 

Литература

1. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб [Текст] -М. : Изд-во стандартов, 2008. - 7 с.

2. Казеев, К.Ш. Биологическая диагностика и индикация почв [Текст] :Методология и методы исследования / К.Ш. Казеев, С.И. Колесников, В.Ф. Вальков. - Ростов на Дону, 2003. 204 с.

3. Хазиев, Ф.Х. Методы почвенной энзимологии [Текст] М. : Наука, 1990. - 189 с.

4. Практикум по агрохимии [Текст] / Под. ред. В.Г. Минеева. - М. : МГУ, 2001. - 689 с.

5. Почвы Горьковской области [Текст] / Под. ред. Б.А. Никитина. – Горький : Волго-Вятское кн. изд-во, 1978. - 192 с.

6. Гапонюк, Э.И. Комплексная система показателей экологического мониторинга почв. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах[Текст] / Э.И. Гапонюк, С.Г. Малахов. - Л. : Гидрометеоиздат, 1985.

7. Чеснокова, Е.В. Влияние городских условий на показатели плодородия парковых почв г. Нижнего Новгорода [Текст] / Е.В. Чеснокова, М.В. Дабахов, Р.С. Шимко. // Ландшафтная архитектура и садово-парковое строительство: современные проблемы: материалы международной научно-практической конференции. - Воронеж, 2009. - С. 254-259.

Алаир. Ландшафтный дизайн. Ландшафтная архитектура



Rambler's Top100