Антропогенное воздействие на почвы в различных условия мегаполиса

Подвижные формы калия

(Диаграмма 1)

4 МЕЗОФАУНА ИССЛЕДУЕМЫХ ПОЧВ.

Почва — «зеркало» отношений, складывающихся между организмами и средой. Именно почвенное население показывает взаимосвязь и взаимоопределяющую зависимость организмов и среды. 

Из всего многообразия обитающих в почве организмов (простейшие, позвоночные ночные, беспозвоночные) нами была рассмотрена мезофауна СЮН, гимназии №60, и целины. Известно, что эта группа животных играет исключительно важную роль в процессах превращения растительных остатков, перемещению веществ по почвенному профилю, тщательному перемешиванию органической и минеральной частей. Используя органические вещества в качестве пищи, животные обогащают почву экскрементами, способствуя тем самым образованию почвенной микро – и макроструктуры, улучшению физических, водно-физических свойств почвы /20/.

К мезофауне относятся крупные почвенные беспозвоночные, хорошо видимые невооруженным глазом /6, 21/. Состав мезофауны (доминантов и редко встречающихся особей) выявлены  по слоям: поверхностный слой; 0-5см; 5-10см; 10-15см; 15-20см. (Фото 2, 3)

Фото 2- Послойный отбор образцов из почвы СЮН.

Фото 3- Коллекция собранной мезофауны почвы СЮН.

На Станции юных натуралистов в почве и на ее поверхности представители мезофауны относятся к   2 типам, 4 классам, 5 отряду, 9 семействам (табл. 3). В таблице представлены результаты летних отборов образцов т.к. этот сезон наиболее богат представителями мезофауны. По результатам наших исследований было установлено, что видовой состав мезофауны СЮН  имеет  большое разнообразие. Так, нами были обнаружены следующие группы почвенных животных: черви дождевые (Lumbricidae) семейства черви дождевые (Lumbricidae),  жуки (Coleoptera) семейств: жужелицы (Carabidae), щелкуны (Elateridae), долгоносики (Curculionidae), божьи коровки (Сoccinellidae), перепончатокрылых (Hymenoptera) семейства Муравьи (Formicidae), клопы (Hemiptera) семейства красноклоп (Pyrrhocoridae), пауки (Aranei), многоножки (Myriapoda). Среди них наиболее представлены животные семейства Lumbricidae. В условиях нашего опыта дождевые черви были обнаружены на вариантах опыта в слоях 0-5; 5-10; 10-15; 15-20. Вся почва было пронизана ходами дождевых червей и при отборе образцов в почве встречалось большое количество копролитов (Фото 4).

Почва гимназии по содержанию в ней представителей мезофауны резко отличается от почвы Станции юных натуралистов. Почва обеднена разнообразием представителей и количеством мезофауны.

В поверхностном слое почвы на 1 м2 было обнаружено только 4 представителя класса пауки (Arachinda).  В нижележащих слоях кроме дождевых червей, других представителей мезофауны не обнаружено.

Наибольшее количество дождевых червей было в 0-5 см слое, что свидетельствует о высокой уплотненности почвы. Наименьшее количество дождевых червей было в 15-20см слое.

На целинном участке мезофауна представлена: 2 типами, 2 классами, 2 отрядами, 5 семействами (табл. 3). Были обнаружены следующие группы почвенных животных: черви дождевые (Lumbricidae) семейства черви дождевые (Lumbricidae),  жуки (Coleoptera) семейств: жужелицы (Carabidae), щелкуны (Elateridae), чернотелки (Tenebrionidae), пластинчатоусые (Scarabaeidae). Наиболее распространенными являются дождевые черви.

Таблица 3

Мезофауна СЮН, Гимназии №60 и Целины.

Приведенный список беспозвоночных на участках не охватывает всех  возможно, живущих здесь. В тоже время он включает основной состав, позволяющий охарактеризовать мезофауну.

Многочисленные авторы /22, 23/ указывают на широкое распространение дождевых червей в почвах различных почвенно-климатических зон. По их данным эта группа животных встречается, как в целинных, так и в окультуренных почвах. Их численность колеблется от сотен тысяч до нескольких миллионов на 1 га поверхности почвы. J. E. Satchell /24/ отмечает, что в лиственных лесах весь подстилочный материал (до 3 т.) в течение трех месяцев может быть переработан дождевыми червями. По наблюдениям исследователей, наибольшую устойчивость к неблагоприятным условиям, и даже некоторое повышение численности, требующее специального исследования, проявляют дождевые черви. Многоножки, пауки, и насекомые образуют группу организмов, сходных по степени реакции. Наиболее чувствительны моллюски. Возможно, поэтому нами не было обнаружено ни одного представителя этого класса.

Анализируя полученные данные по мезофаунистическому потенциалу СЮН, гимназии№60 и целины было установлено, что обнаруженные виды почвенных животных являются характерными представителями зональной тёмно - каштановой почвы Заилийского Алатау

Мезофауна представлена в основном дождевыми червями, которые встречались в сборах летнего и осеннего периода, на глубине 10-20см, 20-30см. Остальные представители встречались в единичном экземпляре.

Распределение мезофауны по профиле почв характеризуется наличием основной массы на поверхностном слое почвы (кроме дождевого червя). Это объясняется наилучшим питанием, увлажненностью, аэрацией.

Летний отбор мезофауны на этих участках показал, что этот период наиболее многочислен и разнообразен. Осенью численность была наиболее малочисленной по сравнению с летом и весной (диаграмма 2).

Диаграмма 2-количество мезофауны по сезонам.

Поверхностный слой (диаграмма 3). По содержанию мезофауны почвы станции юных натуралистов характеризуются наибольшим разнообразием. На поверхности почвы станции было наибольшее количество представителей красноклопов до 59%, меньше всего было собрано представителей семейства долгоносиков – 4%. 

Диаграмма 3– Поверхностный слой

В 0-5см слое (диаграмма 4) по количеству дождевых червей лидирующее место занимают почвы гимназия№60, т.к. почва переуплотнена. По составу мезофауны наиболее разнообразны были почвы станции юных натуралистов.

Диаграмма 4 - Слой 0-5см

В 5-10см слой (диаграмма 5) почвы почвы станции более разнообразны.

Диаграмма 5 - Слой 5-10см

10-15см слой (диаграмма 6) Доминантами на трех участках являются дождевые черви т.к. этот слой является для них наиболее благоприятным. По составу мезофауны почвы СЮН так же были богаче.

Диаграмма 6 - Слой 10-15см

В 15-20см слое (диаграмма 7) почвы   СЮН  51% составили дождевые черви, меньше всего было представителей щелкунов – 7%, оставшиеся 42% составили муравьи. По количеству дождевых червей преобладала почва целены.

Диаграмма 7- Слой 15-20см

По представленным данным на всех опытных вариантах наиболее богат разнообразием представителей мезофауны был поверхностный слой, с последующим углублением вниз это разнообразие значительно уменьшилось. В нижнем 20см слое встретились муравьи, возможно, нами были задеты ходы к муравейнику, находящегося в почве.

По количеству дождевых червей наиболее богат был 5-10см слой – 97%. Возможно этот слой является наиболее пригодным для их жизни. Это утверждают и другие исследователи / 25/. Обитает обычно на глубине 5—15 см, питается, главным образом почвенным перегноем. Из почвы выходит только при избыточном насыщении ее влагой.

ВЫВОДЫ

Почвы Станции юных натуралистов по экологическому состоянию окружающей среды обладает целым рядом преимуществ:

В условиях хронических антропогенных нагрузок на городские почвы, почвы СЮН сохранили  почти все свои свойства, а в сравнении с целинными почвами даже улучшили свою характеристику. Поэтому, почвы парков, ботанического сада, Станции юных натуралистов можно считать «островками природы»;

Мезофауна – биоиндикаторы, биологически важный фактор антропогенного воздействия на состояние окружающей среды в целом разнообразна и богата на почвах СЮН;

В почвах Станции встречаются представители мезофауны, относятся к   2 типам, 4 классам, 5 отряду, 12 семействам. Наиболее многочисленным по количеству представителей являются дождевые черви 208 экз/м2, среди насекомых доминируют красноклопы 56 экз/м2.

По количественному составу мезофауны почвы летний период богаче по сравнению с весенним(бедный) и осенним отборами.

Самый богатый разнообразием представителей мезофауны был поверхностный слой, с последующим углублением вниз это разнообразие значительно уменьшилось. 

Представители мезофауны СЮН  по отношению к влажности: относятся к политопной экологической группе.

  При исследовании почвенного покрова урбанизированной территории пришкольного участка гимназии №60 выявлены негативные процессы, направленные на структурно - функциональные изменения почв.

Изучение физических свойств почв выявило увеличение плотности сложения  верхних корнеобитаемых слоев и как следствие - снижение степени порозности и аэрации. Увеличение плотности твердой фазы верхних органогенных горизонтов может быть связано с наличием тонких мелкодисперсных частиц техногенного происхождения на поверхности почвы.

В результате большого антропогенного воздействия, почва обеднена мезофауной, что указывает на протекание в почве процессов деградации.

Выявление негативных процессов в почве пришкольной территории  и положительной характеристике почв Станции юных натуралистов позволяют разработать мероприятия по улучшению и восстановлению почвенного покрова, сохранению его природного функционирования в экосистеме города. Среди основных мероприятий, прежде всего, необходимы следующие: создание насыпного плодородного слоя, задернение открытых пространств, рыхление поверхностных слоев.

Для улучшения плодородия городских почв органогенный горизонт почв (подстилка) не должен убираться с поверхности. Улучшению формирования с стабилизации почвенной структуры способствует также добавление органических остатков или гумусовых веществ, что уменьшает эффект вытаптывания и повышает аэрацию корневой системы растений и почвенных микроорганизмов.

Выявление неблагоприятных процессов при экологической оценке почв пришкольной территории, а также учет мероприятий по охране почвенного покрова позволят наиболее объективно подойти к решению вопроса об улучшении и сохранении природных свойств почв в условиях антропогенного пресса нашего города.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.                   В. Л. Рохмистров, Т. Г. Иванова  Изменение дерново-подзолистых почв в условиях крупного промышленного центра/ Почвоведение. – 1985. – № 5. – С. 71-76.

2.                   М. Г. Агаркова, Л. К. Целищева, М. Н. Строганова. Морфолого-генетические особенности городских почв и их систематика // Вестник МГУ. Сер. Почвоведение. – 1991. – № 2. – С. 11-16.