Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Развитие водорослей в почвах, подверженных действию животноводческих стоков

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Развитие водорослей в почвах, подверженных действию животноводческих стоков"

1 и О X 3 I

ГОСУДЛРСТВЕШШЙ САШСГ-ПЕТЕРБУИШМ ШВЕРСИШГ

На правах рукописи

МАЛЫШЕВА Ольга Алексеевна

РАЗВИТИЕ ВОДОРОСЛЕЙ Б ПОЧВАХ, ПОДВЕРИЕШХ ДЕЙСТВИЮ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ

ОЗ.00.05 - ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 1992

Работа выполнена на кафедре ботаники Кировского сельскохозяйственного института

Научный руководитель - заслуженный деятель науки РСФСР,

доктор биологических наук, профессор Э.А,ШИША

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Л.Н.Новичкова-Иванова кандидат биологических наук Н.Б.Балашова

Ведущее учреждение - ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии

диссертаций на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности ботаника (33.00.05 при Государственном Санкт-Петербургском университете по адресу: 199034, г, Санкт-Петербург, Университетская набережная, 7/9, кафедра ботаники, аудитория I.

» *

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГСПбУ.

Автореферат разослан "_". • 1992 г.

Защита диссертации состоится "_

на заседании специализированного Сове _ . е

•I

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат биологических наук

Никитина В.Н.

ОСУД^'.гЛгШАН

ЗТЙИ птзоблемн; Крупные кявотководческио хомтышксн

!С :ц)сдлт ОГрО:-ШОе ХОЛИЧвСТЛО отходов, . в ÏCM ЧИОЛв -г .а. ЯЕИБОТЦО-

ьодчесуле стоки - НО, и представляют серьезную опасность для окру-г.гаи1»П- срсгч - по'ЮМ, водоемов, атмосферы я рад тигельного йоирова. Гзсхонгролыгоз. поступление КО в »-эчву лря нарутопии технодогий их хранена л угътлзацил измэкяет химический состав иочвы я ухудшает со качество: создаются очаги аномально высокого соцоряешил нитратного а\г.;оетзД:;ого азота, значительно возрастает количество лодвгс/.-гшх элементов л тяжелых мвуалдов.- В связи с :иим возникающее под действием £U загрязнение почвы маздо рассматривать дал химическое /ГОСТ 17.4.1.03-84/, Но площадям,, лодаепхешшм действию КС, ото загрязнение сопоставимо с локальным. техногенным загрязнением, напри -;.-ер, лрп добыто ископаемого топлива.

» Общеизвестно, что поще присуща способность к са; ;очяшешш, в t оно се которой лег.;ат физико-химические процессы, обусловленные деятельностью кикроорганизлюв. Гетеротрофные микроорганизмы почв, подверженных действии Ь'С, изучены доотатотпю подроби . Однако незаслуженно -забыта аз то тройная микрофлора. - почвенные водоросли. Из -всстян единичные' данные о влияния ЖС на альгофюру почвы в вегетационных опытах /Третьякова, .193?/. В то же время имеется попытки использования водорослей в очистке и доочгстка КС v/тем их альга -лизавдй: /Кторова к др., 1985; Могнлдк л др., IS89, и др./. Это позволяет предполагать значительное участие Еодорослей в самоочюце -кип загрязненной почвы.

Почвы, избыточно загрязненные органическим веществом стоков, из-за их перегруженности нптратаки и чрезмерной обсемененностч па-гогеншп/и микроорганизмами приходится исключать гз хозяйственного использования, поэтов необходима" оценка степенз органического загрязнения. Б качество его показателей, очевидно, могут бить нсполь-зозачн' водоросли, подобно TC:viy, как это принято в гидробиологии при определении сапробности водоемов..Известно такяе, что почвенные водоросли слотах индикаторам техногенного загрязнения почв /¿йьгшна, I98S; Дорохова, 1989; Кабиров, IS91 и др./.

Цель работы - выяснение закономерностей форщоовалге грутширо ~ век водорослей в подверженных действию КО почвах, богатых свеягм органяческта Евщесз-во:.! и .■щнеральныии питательными элемонталл.

'-.•уточи поело доп?лш1. I. Изучение состава, стрз'г.туры ад;ьгг/грул: -пзровок л их ответной реадпии на воздействие 20 в естественных к лабораториях условиях. 2. Изучение влияния на водоросли рагднч:»:»х сседеэСргзунндо: ¿акторов: вда-хаости, трофности и салробяостк почвы.

Б. Обсуждение аач-ераалов. о. еазцюбаих видах почвенных водорослай. 4, Оценка возмсиности применения альгошдпкацпп при характернстс-ко степени загрязнения почва свекпм органический веществом,

й&учцая новизна. Впервые получены экспериментальные дашшз о . влиянии нового вада загрязнения почки НО на группировки почвенных водорослей в природшк условиях. Установлена' зависимость изменений, ааьгогрушшровак в почвах; подвераевяах действию SO, 02. экологе чатжгс уоловпл: шалости, савробности и тоофиооти. Обсуадаегск'. возможность применения термин" "оапрсбность" ш отношению к почва:.!, загрязненным свеядм органическим веществом, богатый азотом, Бшшле-нн KowiüioKcH видов, устойчивых к загрязнению органическим веществом.

Практическая ценность работа . Результаты исследований является; ¡теоретическим обоснованном вопросов самоочишения пэчзп, а токае влияния различных средообразудапх Факторов на 'формирование водорослевых группировок. Получению данные могут найти применение при оценке состояния почв, • загрязненных свежим органическим веществом, богатым ааотогл. Некоторые виды водорослей загрязнашшх почв могут . бить рекомендованы как нерспеитнвчш для очклткя к доочпогнк £0» ' ВевомЫ диссертации используются при чтении курса "Охрара природу" в Кировском сельскохозяйственном институте, .

Апробация работ» и публикации., 0оног*ше материалы диссертацпл докладывались и обсуждались на: 19 Всесоюзной паршой, цонфзрокцпн . молодых ученых "Проблемы современной биологии" /Москва, ISS8/; научно-теоретической конференции Кировского сельскохозяйственного шг-отитута /IS88/; Конференции молодых учоккх "Засдрвниз доокеяей науки п техники, передового опата на уровень соврскзнкЕК "трабоБПИг^" /Киров, 1990/; X Всесоюзной научно;! конференции '-'Биология почз оя-тропогешшх ландшафтов" /Днепропетровск, 1S9I/,

По томе диссертации опубликовано 4 рабочих, I работа - в печати. Структура к обьом работы. Диссертация обьеши 2S0 страниц vjzrj-нонисного текста /текстовая чаоть запихает 159 стр./ состоит из »видения, 5 глав, вподов, сиотемагпчоокого описка обяарразвпгх водорослей, .включающего. 187 видов,' еппска литератур.ч /430 источников, ь том числе 147 шост'ракннх/, яршшкшй п содержит 71 табл;:-пу к 10 рИСАКОВ.

ОБЪЕКТЫ Й МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены з I937-IS9I гг. в подзоне юггюй тайги Аяровская область/ на дерново-подзолистой и'болотной низинной почвах в зонах влияния Тфушшх i .хзотиозолчоских комплексов: совхоз "Дороничи", совхоз "Им.бО-латия СССР", Кировская лугоболотная спмтнея станция, Учебное .хозяйство К1фовского сельхозинститута.

Эталоном служили дерново-подзолистая почва под суходольными, лугама со злаково-разкотравной растительностью, расположенными не блине 5 км от комплексов, и болотная ¡шзшшая торфянисто-перегной-по-гл80вая почва, засеянная специальной травосмесью. Загряпнен'ше почтят различались тшгом увлажнения: постоянное /при систематическом действии дС/ и пэрцодичоскоэ /увлажнение за счет атмоо<5ернш: 'осадков/, a такхиз степенью загрязнзнш. По сравнению с фоном за -грязнзнная почва итлала яовнаекную влажность, значительное содержание подашмх элементов, более высокий pil почвзиного раствора /табл.1/, а такие из-за присутствия свежего органического вещества высокую скисляемость /Минеов, Реже, 1930/ и избыточное содср-

ла:ахз натрия /Роупе, К;грстя, 1986/.

' Таблица I

Некоторые'■физико-хзп.гачоские показатели исследованной * . дерново-подзолистой почв«

i 'Члаг'-Утзстки исследования) рНсол_|иость,

лоличество подвижных элементов, /мг/кг яочзн/_:

И-ПО3 j K-HII4 j р2о5

Кг о

На суходольном лугу

На берегу сметной канава

7,7

19 84.

14,0

155

3,0 69

126 583

199 1180

Высшая растительность на загрязненных участках бнла представлена ."Ибо рудэраяьнмя нктрофяльшши растениями, либо отсутствовала ссзсем. На поверхности почш часто встречались макроскопические разрастания зодорослзй. •'..-'

Отбор проб проводили по общепринятой в дочзенной альгологии «столике» Состав зодорсслой изучен в 242 пробах поток и воды куль-;ураягвымя метода:."! и ивфоскопярованием сззизвзотоб. почви /Штана, К84). Для знясненич вляяпаа ЖС? на почвенные ¿»шгогруппаровки бил применен оршщзго сравнения группировок водорослей фсковнх л загряэ-кокннх территорий, а чаая» различных.танов почв по йлористичэсюту богатству водорослей, :пс скоте;,гатичо ей ему спектру, комплексу до?,га-

нируаиих видов, соотношению экологических групп К ОКОбИОЫОрф, кс-лкчеотЕу сапробионтов и специфические евдов, встречаемости отдельных водорослей, их численности и биомассе. Прл сравнения ельго&яо]-применяли метода математической статистика, разработанные дая конкретных флор высших растений /Воронов, 1573; ¡Ямздт, 1С84/. а танке экологический анализ по классификации З.Л.ЫиаоЯ. Количественный учет водорослей осуществлен в 75 проба::. Численность водорослей определяли методом прямого счета, биомассу - объемно-расчетным методом /Штина, 1984/, Прозедгч е&пробиологический анализ пяти проб сточной жидкости /Мавдшкн, 1974/. Определение некоторых флз:жо-химических показателей почвы осуществлчлц оощепришггклк в агрохимии методами. Полученные результат!" обработаны математически. Проведен однофакторный корреляционко-регрессионны!: анализ /Зайцев,1904; Шмидт, 1У84/. Расчеты проводили с 'помощью ЭВМ 1Ш РС ХТ /США/.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССШЩОВАШШ I. Альгофлора фоновой дерноЕО-лодзолистой почвы

В дерново-нодзодистой почве суходольною луга со злаково-разно-травной растительностью обнаружена типичная дал зональной полозы /Носкова, 1967/"альгофлора", "включающая 64 вида. Характерными чертами ее ошш: довольно больное видовое разнообразие /табл.2/, преобладание зеленых /42$ от общего числа видов/ при относительно высокой рода синезеленых'/25#/, келтозеленых /17$/ и диатомовых /16^/ водорослей; ведущая роль семейств СЬ1огососсасвае, СЬ1огоаагс1пасеае,

Таблица 2

Состав водорослей, исследованных почв

Таксоны Фоновая Загря?не:'чая

А | Б А ( Б

Отделы 4 4 6 Ь

Порядки 10 17 19 18

Семейства ,19 24 3? 32

Роды 42 43 68 04

Вццк 64 76 ТЗб 115

А -- дер;юво-подз'ол::^ач, Б - болотная низинцак почвы

Оис111э1ог1бсеае,На*Асч1£.сеав; относительно разнообразные кошушкои дошипрувдич ридов, представленных типичными эдэфофклаш; значительное разнообразие кпзненнах форм ида^фильных водорослей /табл.З/.

2. ДЛЬГОГруЛГиТООБКК дертгово-лодзолистой почвы, лодворг.зниой действия КС

li за:"ряs>iе}i¡roí: почве о^ор'.-лропелась своеобразная аньгофаора /138 '::у,ов/, степень Аористической обздгостл которой с. фонолой кезначительна /' Kj = 36/, тогда как специфичность достаточно высока /Хсп ОТ/, Альгогрупппровки в загрязненной НС почве сочетали: с одеои оторош», признаки альгогрупппровок фолоЕой дерно-ео-подеолпстсй почел: вядовсе разнообразие /табл.2/ с преобладанием зеленых /34:2 от общего числа видов/ цря высокой роли сине -зеленых /2о% / л деятозеленых /157'/ водорослей; с другой стороны - лрк&накп, обусловленные специфическими условиями существования на загрязненных участка;: /повышенная влажность, избыток оргшш -.ческих я ^лнералылк веществ/: появление новых отделит - Crypto-

;hyta, Eugienophyta ; перераспределение роли отдельны?: семейств, например, значительное возрастание по сравнении с феном

ДОЛИ fecillf.t oriaceae,Trifconercatac еэо, Hfivi culac еае Euglenacsee;

измелонке экологической структуры /сокращение дож эдафофильянх водорослей прл значительном возрастании доли влаголюбивых видов /табл.3/. ,

Таблица 3

; Соотношение экологических групп водорослей в почва:-: /в'процентах'-от общего числа видов/ . .' —, Экологические группы í_Фоновая ¡_Загрязненная ;

! л ! 1. Б i A i Е

Гидрофильные 1,5 6 31,0 25

Амфяблалыше 4,7 ' . 8 9,5 13

Здафофильпке S3,8 86. 59,5 62

• А - дерново-подзолистая, Б - болотная низшшая почвы

Особенно-заметно в загрязненной почве увеличение видового"разнообразия сапробионтов. В комплексах доминантой появлялись влаго -люблвыэ сапробные вида,' исчезали азотфиксаторы из лор. ноз1=оса1ез В загрязненных почвах увеличивалась численность /табл. 4/ п био -улсса всех систем&тяческлх груш водорослей, что приводило к появлению их поверхностных разрастаний.

Таблица-4"

Численность водорослей /тыс.клеток в I I* абс.сухой почва/ в исследованных почвах .

Отделы ' Фоновая Загрязненная

А | Б А | Б

СЫогорЬу1а + Хап1;пор11у1а

СуапорЬуЬа

8ас111е.:г1ор}1у-1а

67,4

173,4 1 3068,7

1305,6

559,8 191,7 1960,4 1184,6

12,8 21,7 619,9 4959,5

Всего: 659,0 386,8 5949,0 7450,7

. А - дерново-подзолялая, Б - болотная низинная почва

3. Альгогрунлщювяи болотной низшшой почва

Группировки водорослей фоновых участков болотной почвы, включающие 76 видов, содержали значительную долю гццрофшшшх и амфи-биш^лшх водорослей /табл.3/, что характерно для альгогругшировок гццроморфных почв. В то же время в связи с окультуриванием почвы водорослевые групцировкк имела сходство о альгогрупгщровками во -начьной аатошрфной дерново-подзолистой почвы: большое разнообразие видового состава /табл.2/, преобладание зеленых при высокой роли оиньзеленых и яелтозепеных водорослей. Сходство альгогруппи-ровок обоих типов почв усаливалось под влиянием ЖС, когда грушш-ровки водорослей загрязненной болотной ншшной почвы, насчитывающие 119 видов, приобретали черты, обусловленные спецификой загрязненных участков, общи? с альгогруппировкаш дерново-подзолистой • печвы /разд.2/.

«г

4. экологические условия и особенности формирования группировок водорослей в яо^ах, подверженных действию КС

Аяьгогрупиировки в загрязненных почвам: формируются в условиях совместного влияния разнообразных факторов, д'йствуюцих на водорос— ли по закону биологической.с» ¿кости /Галочка, 1Г31/. Среди :шх "функционально"'важи,'."и /но (. думу, 1986/ являются влаихюогь, коли- , чзство свекего органического вещества, богатого азотсм /сапробкаоть/» а такжэ содержание д^отупн^. питательных элементов /гро&:оо?гь/.

4.1. Нчаякест-ь

Одним из. проявлений влияния влахмости па ал* го группировки является изменение соотношения различных экологических груш водорослей (рио.1).

, , ___

:оог

й

го

20

ара

CP

xx

+

х +

+ X X

* +

+

1

л*

2 □

3

W,5$

* D 20 40 Ю . ЕО 100 Рис.1, Про.рентное соотношение экологических групп в • алыккТдоре дерново-подзолистой почвы с различной степенью увлажнения: I - гидрофильные, 2 -ал^ябиальные, 3 - эдафофильнне виду

Устаионлепа положительная •зависимость мекду вланкостью и процентным соотношением а алтсйлсре влаголюбивых видов / г =с,Э8/. Дяя пздрофилыых водорослей ■ завискмосгь от количества влаги носила бс-лзе или хенее линейный характер / г =0,34/. Связь ыеиду ув-лагленпем почвы и соотношением амфибиальнкх видов была нелинейна: ваявлён определенкки' оптимум влажности, вше которого их процент в альгод&сре оншсадся. Очевиден и минимум влаги, необходимый для развития влаголюбивых водорослей. Зависимость доли ядафофаюз от степени увлажнения почвы носила отрицательный характер вследствие увеличения доли влеголпбивих видов. При этом главенствующая роль оставалась за типично почвенными водорослями, особенно аврибиоя -танк. :

Изменение вла;шсстя почьы отражалось и па состава домппкрую-щзго комплекса.' Зээю в контрольных дерново-подзолистой и болотной яя'зяниок почвах он представлен тпшгчнкгш эдафсфкамя, то - в почвах,

□

п

цэдпержетшх действию стоков п шещнх повышенную влажность, в комплекс доминалтов входили влаголюбизнз водоросли.

Платность почвы определяла интенсивность развития водорослей , и изменяла количественные показателя альгогрушшровок /табл.5/. В случае периодического увлажнения связь меаду ними носила болео или менее ллнейикй характер. При постоянном и обильном увлашшнии аначение влажности дач развития водорослей снижалось: изменение влажности не сопровождалось существенным изменением количественных показателей альгогруппировог

Таблица 5

Корреляция количественных показателей водорослевых группировок с влакпостью дерново-подзолистой почвы

Признаки СЬ1огор11}Чо СуарорЪз^а Бас111аг1о- Общая

Хап-ЛорЬута phyta

Численность:

фон г =0,94

загрязнение г =0,43 г -0,75 г =0,84 г =0,79

Би.масса:

фон г =0,96

загрязнение г =0,5? г =0,8 г =0,81 г =0,8

4.2. Сапробность /количество свекего органического • ' ' вещества, богатого азотов

Влияние свежего органического вещества стоков на альгогруппи-ровки изучали в мбдельном опыта со сточной квдкостью разной степени разведения. В этой ситуации искусственно нивелировалось действие влажности, одного из "функционально" важных для водорослей фактора. В качестве показателя концентрации органического вещества в жидкости /сапробностц/ использовали ШК /биологическое потребление кислорода/. Инокуляцию сточной вддаостд водорослями проводили водой из лухн.

¡зависимость численности водорослей от количества органического вещества изображена на рис,2. Причинами практического отсутствия водорослей в сточной адцкооти о высоким ШК явились, вероятно.низкий уровень доступных пмтгелытх веществ /тройноеги/ и биоценоги -

ЧЭСКН8 ВЗаИМОДйЙСТЕИЯ.

Изменения санроонооти «ды сопрововдалось сменой состава водорослевых сообществ, при высоком содержании органического вещества по количеству видов преобладали эвлгяые к синезелоные водоросли, в

60

10

\

\

\

\

\

50

500

460й"~ 12Ж

Рпс.2. Зависимость численности водорослей /мин.клеток ч I л/ от количества органического вещества в сточной мадкостк, зыраааемом ШК

то ке время значительную роль играли представители Euglenophyta и Sp.ciIiari ophyta . Сшшепие £ПК сопровождалось уменьшением доли Cyanophyta и Euglenophyta , тогда как разнообразие с hl ох-ophy t а .ц xanthophyta , наоборот, возрастало, Аналогичные изменения претерпевали и комплексы долиширутмцих видов. По мере уменьшения БИС отмечалось рпяшшз встречаемости /вплоть до полного исчезновения/ недо -торых водорослей - показателей высокой сапробности / cryptoncnaa сго-sa , Euglena proxina , Е. viridis P3eudanabaena cateaata, Cocil-latoria terebrifornie , Hitzschia aoicularis / r а Такие тояв-ление:'"чистоводных" ВВДЬн /Triboneraa minua, Т. vulgare, jjitzeobia fonticola, ' Pinnularia oubcapitata/.

Влияние трофности на водоросли з&грязншшнх почв рассматривали, сравнивая альгогрупяироБкн участков с различным содержанием поденных элементов: нитратного и аммонийного азота, фосфора и калия. Трофюсть исследованной дернозо-шдзояпстсй почвы зависела от ее сапрооности, а таанэ от степени и характера увлажнения.

Трофность как ерздеобразутжй фактор определяла водобой состав водорослевых 1'рушшрсвок. Так, обилие питательных элементов нрп высокой влажности загрязненной йи почвы создавало благоприятные условия для развитая водорослей с широким диапазоном толерантности к

4.3. Трофюить /обеспеченность почвы

доступными питательными элементами/

ami факторам - эврябиоатов, а т'тке стенобионтов - газофгшнкх ВВД0В /например, Cycloteila meneghiniana, Kaviculo ciaota, И. gregaria/, в то же время высокие котдентрацгаг минеральных веществ, например азота, угнетающе действовали ка некоторые виды /в дачном случае на азотфгщсаторы из пор,iiostoca.Ua.

Наиболее четко реагировали на изменение обеспеченности почвы питательными веществами количественные показатели альгогруппиро-вок. При периодическом увлажнении влияние трофности на численность и биомассу водорослей было ниае; чем влияние влааюсти. Так, яре -мекныо изменения количества водорослевых меток не зависели от содержания питательных элементов, а определялись колебаник.а1 влах; - ' ноети загрязненной почвы. В условиях достаточного и постоянного увлажнения, но сравнительно невысокой тр.фности почвы значение питательных элементов для водорослей возрастало. При этом численность ' и биомасса водорослей достоверно коррелировали о содержанием латерального азота, подвесного фосфора и обменного калия /во всех случаях коэффициенты корреляции били выше 0,3/. В случаях высокой трофности и чрезмерного постоянного увлаиненля оба атих фактора на формирование алзгогруплировок не оказывали существенного влияния. . В связи с этим приобретали значение другие, не рассматриваемые в данной работе факторы, преимущественно биоценотпчеекпе.

4.4. Совместное влияние органических веществ и продуктов их минерализации ira почвенные альгогруилировки /модельный спит/

.Модельный опыт выполняли в трехкратной повторпсош £ вогегаци-01шых сосудах по схеме: I. контроль /почва без внесения стоков/, 2. почза + стоки 400 м3/га. 3. почва + стоки 600 м3Да, 4. почва г стоки I20Ü м3/га.

В условиях опыта зависимость салрсблосгь» почвы, опреде-

ляемой количеством внесенных стоков, и трсфксстью была прямой : .ем выше уровень садробшсти, тем бодыне трофюоть почвы.

Увеличение трофности ы сапробности почвы, не Еыходящее за пределы толерантности основных задов водорослевого сообщества, не привело к существенным изменениям видового состава, ко обусловило возрастание доли сапробионтов в комплексах доминантен. _ i ■ Еыявлека достоверная положительная зависимость количественных показателей водорослевых группировок от дозы стоков и содержался некоторых питательных элементов / n-no3, ¡мшд, p¿c5, í:2о /.

Действие свенего органического взЩйстш. ла водоросли усилчва-

лось по мере его разложения (.'лзсроорганизт\*л - мшорализаторами, которые достигали максимальной численности /около 200 млн в I г почву/через ;:есяц после качала опита. Бурное развитие водорослей, прдведаее к "цветекио" почвы, на'Зладали спустя два месяца после внесения стокоз /рпс.З/. _ _

1sco

1600

¡200

SCO

«во -

Рис.а. Численность различных групп водорослей /тыс.клеток в I г або.сухой почвы/ а зависимости от количества • внесенных стоков /ъР/та/ через 8 месяца после начала опыта: X - Chloropbyta+Xaatbophyta , 2 - Cyanophyta , .3 — Bacillariophyta

'5.Водоросли как возможные показатели сапробности почвы

Обилие, органпческого вещесиза, выходящее за пределы обычного кругозорста веиэстЕ, в загрязненных 2£С почвах, развитие n них разнообразных сапроонах организмов, в ~ом числе водорослей, дают основание говорить о в.юлюП этих почв /термин заимствован из гидроокологщ/ /Ославга, I9S8, 1989/. Полагаем, что под "сапроб-посты;" гкжхо 7;о:п:.'.ать степень загрязнения ее свекл,: оргалк -ческлгл вещество« о вю*гмм содержанием апота. Быбирая прайда- опенки зачрбносд! почвы тсредстзом альгологкчаскпх исследован:'/ , щ ж;ход!1ЛИ ¡rj г--цес1ву^1щ?х в подобно лог ли сазтвц ачаддза тачестза '. водоемов, ywHiaoncrx ш только гадакаторные вдчи /Унифицировавши у«? годы..., 1Э?*,: Ступеца, I9JP/, но и состояние водорослевого coq"v щсстпи в цело«. : ■■-'*'

5Д.Сапроблая ельгойяора почт подверженных деПстапю ГО

Б загрязненных ¿10 почвах гшсло еанробионтов составляло: в дерново-подзолистой - oü/j от общего числа видов (в фоновой - 14%), в оолотной пизшшой - Б8> (в фо'^вой - :№/>). обеих почв по мере убили доли сапроСшых видоз отдели водорослей располагались в такой последовательности: Euglenophyta, Bacillariophyca, Cryptophytt., Cyanophyta, Chlorophyta, Xanthophyta . Отдельные сапробионты приурочени к той или иной почвенной разности. Следствием того явилось лишь умеренное сходство сравшшаеыда салробных фяор (K-t =0,59}

Диапазон степеней сапробности показательных водорослей доста -точно широк, однако, да\се в сильно загрязненных почвах по количеству видов преобладали »с и jl - мезосацробы. Уте, очевидно,связано с ослаблением действия на водоросли свежего органического ве -цоства в почве, по сравнению с водной средой, вследствие беферност? почвы.

выявлена явная приуроченность некоторых сапробных.водорослей к загрязненным участкам /группа стенобионтов - 43 вида/. Интересно, что 22 вида кз этой группы отмечены как толерантные' к органическом; загрязнешпо водоемов /talmcr , IS69/. Garateo многие саиробные воде -росли, например, Cscillctoria brevis, . íüorsiidiun autümrale, íiitzGCfcie palea, Eantaschia aaphioxys, обнаружены в относительно "чистых" почвах /группа эврибионтоз - 20 видов/. Это затрудняло непользование отдельных вддов в качестве показателей сапообностя почвы. Необходим анализ водорослевых группировок в целом.

5.2. /льгогрупппровкп почв с разной степенью загрязнения свежим оргашгческим веществом

Выявлены различия водорослевых группировок дзрново-подзоллстоп почвы разной степени загрязнения свелись органически":/, веществом. Степень загрязнения почвы определяли на основании данных физкко -химических анаолзов, а такие по расстоянию от источника загрязнения /¡13/. ■ ' .

На сильно загрязненных территориях преобладай! виды Суапо-phytá ИЗ пор. Oscillatorlales /Oocillatorieseae, RjeudonostocscoBe/1 отсутствовали виды из пор. Hootocales , чувствительные к высоким дозам азота, была достаточно высока роль Baciliaricphyta . До мерс уменьшения степени сапробностя почвы возрастала доля chlorophyta , весомым' становилось .участие y.anthophyta , тогда как видовое разнообразие Cyanophyta, Bücillariophyta сокращалось. Из

состава водорослевых группировок исчезали представители Eu/jieno-phyta, cryptophyta. ü то :ке время появлялись водорэсдл родов Nontoe, Ariabaena, Cyliadroapermum , 'которие Д фоновых ПОЧВаХ ДО-еттиш массового развития,

• Установлено преобладание а "чистых" почвах эдафо^ш,аых видов /-a¿j..G/. lío мере увеличения степени сагрязнешш и яошпенпя влажности почвы сокращалось число типично почвенных водорослей за счет резкого возрастайте количества садробных гщгофильши и амуиоиаль-!ШХ видов ИЗ BuglenophytB, Вас! llariophyta, Cyacophyta, Chlorophyta,

Iío:,íux>kch домгашруэдк видов на участках с различной степенью за -хрязпен.ш /1'аСл.7/' характеризовались тегд re особенностями, что и.' альгофлора в целом. Ü сильно загрязненной почве доминировали преимущественно салробные влаголюбив; ¡е водоросли. D то ко время в "чистой" по чье преобладали эдафейплькне виды. Доля салробионтов среди них резко сокращалась.

Таблица 6

Альгофлора поча разной степени загрязнения

Признаки Загрязнение "Чистая" почва

сильное | среднее

Процент сапробных еидов 64 41 22

То у.е - среди доминантов 91 56

Процент здафофгиышх видов 48 71 90

В зависимости от степени загрязнения почвы изменялась и чес -леннсеть населяющих ее водорослей /рис.4/.

5.3. Поверхностные' разрастания водорослей на дерново-подзолистой почве и их значение в оценке сапробпооти

Об:иие питательных веществ и влаги создавало условия для образования на поверхности загрязненной почвы мощных водорослевых пленок толдцпюл в несколько глилшотрос, легко отделяемых от почвенных частиц. Численность клеток водорослей достигала десятков миллионов на I см2. При этом количественно, как и в самой почве, преобладали СуапорЬуЬа . в то :::8 время интенсивно развиваюсь эьгленовые и дч-атомовие водоросли.

Лльгойуора зодорсолнвых пленок на поверхности загрязненной дер-яово-подзэлистэй лочвы была нредстгшлега 65 видами. Преобладай т.о количеству видов диатомовые и сше зеленые водорослп. Вез найденные в поверхностных разрастаниях водоросли были типичным для дачной

' • . : , . Таблица 7

Вида доминанты в альгофлоре дерпсво-подзолнстой почвы разной степени загрязнения

Степень загрязнения

водоросли

Сильное

Cscilletoria araphibia, 0. bravio, Phormidium autunnale, Ib. foveolarua, rseudanabaena catcimta, Scenndacaua acuminatuo, Botrydiua graaulatua, Navícula cryptocephala, Hltsschia palca, HantEschia eaphioxye, Eugiena viridio

Среднее

mr

■me тал" почва

CuciHatería acutienins, O, tar.uls, O. broviu, FhormidiwK foveolarun. uychonasíer honcsphaera, Ch1crhornid i ил _flacciduia, Haterothrix exilie, lili: j* chia palea, Hantascbie eaphlcsye

Anabaena cylindrica, CylitiürospsrÍ2ü4 3tagcala, Plootouema Ъогуааип,.• . Chlorhornidiuia flaecidua, UloWiriX variabilis, Haterothrix exilia

3 2C0 4C0 £00 ECD. 1CC0 12C0

Вас.4. Численность водорослей /тнелехзтек в 1т adc.cj-ccii почвь/ в дерново-подзолистой почве но мере удаления . oí'ИЗ: I - яги»,i mi',' 3- август

почвы. b водорослевых пленках хорошо выявлялись сачробионты, !1х состав, встречаемость, процент от общего количества видов, участие а образовании доминирующего комплекса соответствовали анало-гитлцм показателям самой почвы. Все ото дало основание для использования анализа поверхностных водорослевых разрастаний.при оценке сапробностк почвы. Значительное прею.тупество данного метода - отсутствие необходимости предварительного культивирована водорос -леи /LIocKBiri, 157-1/.

ВЫГОД!

1. В почвах, подьеркенних дейстэпю дкветяоводчеекпх стоков ( (.'-•¡О) " интенсивно развиваются водоросли, нередко образуя мощ-1!го поверхностные разрастания /¡.1алкь>ева, 1588а,б, IS09, 1532/.

2. /дьгогруппировкп ДерНОВО-ПОДЗОЛЛСТОЙ Я болотной Ш131ГШ0Й почв, подверженных действию ЖО, сочетают в себе признаки альго -группировок исходных для данных типов почв, так и признаки, обусловленные спецификой загрязненных почв, /повышенной влажность;';, избытком гяиералышх и органических веществ/.

3. Особенностями адьгогрушщровок загрязненных почв обоих, типов являются: увеличение видового разнообразия; резкое сокращение доли эдафофолос за счет возрастания числа влаголюбивых видов; увеличение разнообразия сапробио.чтов; перестройка комплексов до-шнантов, состоящая с появлении влаголюбивых и сапробных видов; значительное возрастание численности и бисмассы всех систематических груш водорослей,.особенно Eaeillariophyta, Euglenophyta.

4/ Зоршфованйэ альгогруппировок в почвах, подвершпшх дейст-веэ ilC, происходит в условиях совместного слияния факторов, среди которых главными яаяяяюа: влааность, еапроспссть к трофяоеть почвы.

5. шглность дак особешость местообитания определяет качественную структуру группировок водорослей /видовой состаа, домениру-узщлй комплекс, соотпоыеясо экологических грушг/, В то яе время плзякость пак необходимое условие гдзкедеятолпюсгп. водорослей определяет пзтгнсЕШоста. с: развития /ташшьость ¿: биомассу/ ¡7р? этом играет роль не только г.одкчеегго блст::, ко и увхаапения /его постоянство/.

6, Сапробгостэ пг-шк /количество свежего органяпееко.-о вс^еот-ва с высокчм еодергзУЕП,: азота/ опродел.с?2 з силу различного стио-иаш: водорослей п орг2НЕчосго??у веществу качественную структуру /видовой созтйз, соотпо™спгз срс?е}Я1Тпч5ск1с: групп» состав дог.н -лнрутэщего комплзкеа, 'еслкэстбо. видов п оостав еслробпонтов/ а кг,-

ллчес-пкиаше показатели ¿льгогруг: бросок. При этом пошлине еанрэб-пости на штепскзпоиг» ргсзятин водорослий моасет би-:ъ как пр-т.-;;--; -через нспосродственпое поглощение органических веие-егв ¿-отогетеро-теофшмл видами, так и косвенным - чеиея уровень трэ^юсяг почвы /количество доступных гитательшк элементов/.

■ Действие иоступашюго со стоками органического вещества уоклл-. ваатсл по мере его лкыераллаацки.

7. Тоофотсть почвк, внрагяемая.оодвржанквк доступных летательных элементов, влияет.на видовой состав к количество населяющих со

.водорослей.

8. Границы толерантности водорослей к влиянию того га иного фактора среды расширяются вследствие совместного действия соактороа. Вероятно, в связи с этим негативное влияьле. на водоросли высоких концентрации минеральных элементов едштчаегоя значительной вдаигость» почвы загрязненных участков. В то лее зре.мя одновременное присутствие з почве большое количеств органических и минеральных веществ, по-видимому, снижает отрицательное действие свежего органического вещества.

9. Использование водорослей для очистки НС дает основания предполагать лх аналогичное влияние на почву, загрязненную стокач-л. Участие водорослей в самоочищении почвы возмоги о через стз^муляцзго .мик '-рооргенпзмов - минерализаторов и простейших за счет продуктов экс -краев: водорослей я выделяемого ими кислорода, а тазехе через непо -средственное поглощение биогенных элементов и органически; веществ фотогетерэтрстакои вэдами. Значение водорослей в самоочищении почвы возрастает благодаря ихэБритопкости.

10. Еодоросли достаточно 'четко' страдают изменение иочвенньсс условий под действием КС, что,делает аозаогаии дсяользоваяяе альго -

.индикации. При оценке сацробкосты почвы необходимо выявлять комплексы сапробпонтов, особенно стсчсбионтон, Ни один отдельно взяты:'! чад .з сяду- своей широкой экологической приспособляемости не моезт о.-уг.пть надояным кри-ерпем степени перегрузки почвы све;жл ерганячеекш в: -ществом. Особенности почвы.как.среда сбитааак оЛуслозливаат амцойг-•.ку" почвенной садробкой алмофяорк, из.'жаяйг ее показательное зчаченгс. 'В связи с огпм недопустим прямей перенос дошых об ыдикауэрннх свойствах сапробпонтов водоемов на сапрооыле водоросли почвы.

',,-11. Существует звды водсрослз?:, устойчивые к дгПсгвпл сизсзго о;-.ганического вещества, которые могут быть пепога-зояшш для оч;;ст:;и аС. .например,' 08с111а1:ог1а Ъгеу1в, Йюгт1а1ия аи1итпа1эь ?к. Го7ео1агиа,

f .

Euglena viridis, E. próxima, Chlorella vulgaris, Navícula cryp-tocephala, Hitzachia pnlea,

12. В результате проведенных исследований установлена перспективность 'метода оценки состояния загрязненной КС почвы о помощью анализа альгогрупшфовок почв и напочвенных водорослевых разрастаний.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Малышева O.A. Водорослевые группировки в почвах, подверженных действию стоков животноводческих комплексов //ыикробиологические методы защиты окружающей среды:Тез.докл.-Пущино,1988. - С.149.

1«1алышева O.A. Водоросли как возможные показатели сапробности почвы //Проблемы современной биологии:Мат.19 Всесоюзн.науч.конф. молодых ученых.-Москва, IS88.- Деп.в ВИНИТИ, Г» 67II-B88.

Малышева O.A. Альгофлора при оценке сапробности почвы //Тез.• докл.УШ конф. по споровым растениям Средней Азии и Казахстана. -Ташкент: ФАН, 1989. - J.30.

Малышева O.A. Формирование альгогруппировок на почвах, загрязненных животноводческими стоками //Микроорганизмы в сельском хо -зяйстве:Тез.докл. 1У Всесоызн.науч. конф.20-24 января 1992. - Пущн-но, 1992. - С.123.

Заказ 339. Подписано в печать 22.05.92 г. Тирах 100. Ротапринт КирПИ.