Публикации автора:
-
Применение активности дегидрогеназ в диагностике здоровья почв Юга России в условиях антропогенного воздействия
Проведен анализ многолетних исследований, посвященных рассмотрению влияния различных антропогенных факторов на биологическую активность основных типов почв Юга России. Основное внимание уделено обзору применимости такого параметра как активность дегидрогеназ в качестве биоиндикатора экологического состояния почв. Дегидрогеназы широко используются для оценки состояния почв и демонстрируют различную чувствительность и информативность на широкий спектр воздействий. Были проанализированы следующие виды антропогенных воздействий: сельскохозяйственное использование, загрязнение нефтью и нефтепродуктами, загрязнение тяжелыми металлами, загрязнение антибиотиками, переувлажнение и оглеение, воздействие разных видов электромагнитных излучений, пожары и вырубки. Предложена методика, основанная на учете чувствительности и однозначности реакции показателя на воздействие. Чувствительность оценивалась в баллах, которые присваивались на основе изменения активности фермента при разных уровнях воздействия (минимальные, средние и высокие дозы факторов) по сравнению с контролем или фоном. Выявлено, что большинство видов антропогенного воздействия из рассмотренных снижают активность дегидрогиназ. Интенсивность снижения зависит от характера и степени воздействия, типа почв, а также условий окружающей среды. Выявлено увеличение активности дегидрогеназных систем почвы под воздействием повышенного увлажнения. Показатель однозначно рекомендован для диагностики деградационных процессов в почве и мониторинга антропогенных воздействий. Составлен ряд воздействий на почвы Юга России по убыванию применимости показателя активности дегидрогеназ для оценки их последствий: загрязнение антибиотиками ≥ пожары > загрязнение хромом и медью > сельскохозяйственное использование (распашка) > загрязнение мазутом и бензином ≥ гамма-излучение > рубка леса ≥ загрязнение нефтью ≥ переувлажнение > загрязнение соляркой ≥ загрязнение никелем и хромом ≥ воздействие магнитных полей > СВЧ излучение.
-
Экологически безопасные концентрации антибиотиков в черноземах обыкновенных
По результатам лабораторного моделирования загрязнения чернозема обыкновенного антибиотиками (окситетрациклином, ампициллином, стрептомицином, тилозином) в концентрациях 1, 10, 100 и 1000 мг/кг почвы разработаны экологически безопасные концентрации антибиотиков в черноземах обыкновенных по степени нарушения их экосистемных (биогеоценотических) функций на основе анализа изменения интегрального показателя биологического состояния почв (ИПБС). Определены показатели общей численности бактерий, обилия бактерий p. Azotobacter, активности ферментов класса оксидоредуктаз (каталазы, дегидрогеназ), гидролаз (инвертазы), длины корней редиса. По результатам анализа биологических показателей построены уравнения регрессии, характеризующие взаимосвязь ИПБС и содержание антибиотиков в почве. С их помощью рассчитаны концентрации антибиотиков, приводящие к нарушению экосистемных (биогеоценотических) функций. На основании полученных данных предложена схема регионального экологического нормирования загрязнения чернозема обыкновенного антибиотиками. Экологически безопасные концентрации окситетрациклина в черноземах обыкновенных составляют 0,33 мг/кг, ампициллина 0,37 мг/кг, стрептомицина 0,75 мг/кг, тилозина 0,54 мг/кг.
-
Особенности растительности самозарастающих вырубок среднегорий Северо-Западного Кавказа
Исследованы самозарастающие вырубки разного возраста и степени деградации в условиях среднегорий Северо-Западного Кавказа на дерново-карбонатных почвах. Установлено изменение флористического состава травянистого яруса контрольного участка буково-пихтового леса на высокотравную луговую и травянисто-кустарниковую растительность. Разнообразие растительности, ярусность, высота травостоя и проективное покрытие травянистого яруса зависят от возраста вырубки и степени нарушения почвенно-растительного покрова при рубке леса. Выявлено минимальное разнообразие и проективное покрытие для вырубки возрастом 2 года. Разнообразие флоры на участках среднего и сильного нарушения вырубки возрастом 10 лет снижается на 20 % относительно контрольного участка. На периферийном участке слабого нарушения формируется травянисто-кустарниковая растительность с повышенным на 17 % разнообразием флоры.
-
Анализ флоры экспериментальной степной залежи в Ботаническом саду Южного федерального университета
В 2016 году на территории Ботанического сада Южного федерального университета на месте пашни был организован стационар (экспериментальная залежь). Площадь стационара составляет более 700 кв. м. Залежь расположена в западной части Ботанического сада на водоразделе между рекой Темерник и балкой Сухой Чалтырь. Коренная растительность территории Ботанического сада до его создания в 1927 г. представляла собой фрагмент приазовской степи с доминированием мелкодерновинных злаков. Задача стационара – комплексное изучение процесса восстановления залежных земель степной зоны. Исследования выполняются сотрудниками кафедры экологии и природопользования и Ботанического сада ЮФУ. В результате мониторинга процесса восстановления степной залежи было установлено, что на шестом году демутации сообщество находится в переходном состоянии из бурьянистой стадии в корневищную, что подтверждается его видовым составом, биоморфологической, гидроморфологической, фитоценотической структурой флоры. В 2021 г. в составе залежного сообщества зарегистрировано 85 видов семенных растений из 27 семейств и 68 родов. Спектр жизненных форм залежной флоры довольно разнообразен, при этом значительно преобладают травянистые растения (90,6 %), в том числе доля однолетников составляет 34,1 %, двулетников – 20,0 %, многолетников – 36,5 %. Среди травянистых многолетников значительную долю составляют стержнекорневые (25,8 %), корнеотпрысковые (19,4 %), а также корневищные (42,0 %) растения; дерновинные растения представлены только одним видом (3,2 %). В гидроморфологической структуре залежной флоры ведущее положение занимает группа мезофитов (76,5 %). По формационной структуре флора стационара довольно гетерогенна, в её составе выделено 5 фитоценотипов. Самой многочисленной по количеству видов является группа сорных растений (71,8 %). Особенность процесса демутации степного сообщества заключается в том, что естественный процесс зацелинения осложняется влиянием интродукционной деятельности Ботанического сада и влиянием окружающей городской среды.
-
Изменение активности каталазы в почвах Черноморского побережья Кавказа при загрязнении тяжелыми металлами и нефтью
В силу значительных отличий эколого-генетических свойств, почвы Черноморского побережья Кавказа существенно разнятся по устойчивости к антропогенному воздействию. Цель настоящей работы — исследовать изменение активности каталазы в основных типах и подтипах почв Черноморского побережья Кавказа при загрязнении тяжелыми металлами (ТМ) и нефтью. В качестве загрязняющих веществ были выбраны нефть и ТМ (Cr, Cu, Ni, Pb), именно ими в значительной степени загрязнены почвы на юге России. Активность каталазы определяли методом Галстяна через 30 суток после загрязнения. В результате проведенных модельных опытов установлено, что загрязнение почв ТМ и нефтью, как правило, снижает активность каталазы почв Черноморского побережья Кавказа. По степени негативного влияния на активность каталазы почв Черноморского побережья Кавказа оксиды ТМ образуют следующий ряд: Cr > Cu ≥ Pb ≥ Ni. Были получены ряды почв Черноморского побережья Кавказа по степени снижения активности каталазы при загрязнении ТМ (почвы расположены по мере снижения их устойчивости): желтозем ≥ дерново-карбонатная типичная ≥ коричневая типичная ≥ коричневая карбонатная = дерново-карбонатная выщелоченная ≥ бурая лесная кислая ≥ коричневая выщелоченная ≥ бурая лесная кислая оподзоленная, и при загрязнении нефтью: коричневая карбонатная > коричневая типичная > дерново-карбонатная выщелоченная > бурая лесная кислая оподзоленная ≥ дерново-карбонатная типичная ≥ желтозем ≥ бурая лесная кислая.