Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

В системе мониторинга важны исследования динамики экологических особенностей типичных и уникальных сообществ, накопление данных о состоянии почвенной биоты на естественных и техногенных территориях. Почвенные беспозвоночные, в частности мезофауна играют важную роль в жизни природных экосистем, являются одним из важнейших показателей их состояния.

В Якутии для мерзлотных почв исследования позволяющие проводить территориальные и региональные сравнения количественных и качественных показателей почвенной мезофауны ранее не проводились. Поэтому в настоящее время выявляется необходимость проведения работ в этом направлении.

Цель исследования. Изучить почвенно-восстановительные процессы и распределение дождевых червей в эмбриоземах техногенных и естественных мерзлотных почвах.

Материалы и методы исследований

Исследования проводились в 2008 г. на старом рекультивированном отвале вскрышных пород «Южный» карьера «Интернациональный» Мирнинского ГОК АК «АЛРОСА» (ЗАО) г. Мирный. Изучена мезофауна, в частности дождевые черви Eisenia nordenskioldi, Eisen почво-грунтов техногенных ландшафтов и естественных мерзлотных почв.

Пункты опробования были заложены на разных геоморфологических уровнях подошва, склон и вершина северной и южной экспозиций отвала и на естественном ландшафте. Для сравнения физико-химических и микробиологических параметров техногенных почво-грунтов нами заложены почвенные разрезы на естественных биотопах.

Определение гранулометрического состава и физико-химических свойств почв проводилось в соответствии с принятыми в почвоведении методами [1] в лаборатории агрохимии Института почвоведения и агрохимии СО РАН (г. Новосибирск) и в Р ПИАС МОП РС(Я) (г. Якутск).

Для извлечения и изучения дождевых червей, применены общепринятые специальные методы.[2, 3] Метод раскопок и ручной разборки. Почвенные образцы отбирали по генетическим горизонтам почвы (до глубины встречаемости дождевых червей). Обработка проб проведена обычными в почвенно-зоологической практике методами. Пробы размером 50×50 и глубиной 50 см извлекались по стандартной методике.

Учитывались следующие лимитирующие факторы, влияющие на состав и численность мезофауны (рН водной вытяжки, плотность, влажность и грансостав).

Результаты исследования и их обсуждение

Почвогрунты рекультивированного отвала, согласно классификации почв техногенных ландшафтов, относятся к эмбриоземам инициальным и переходным к органо-аккумулятивному типу.

На отвале «Южный» Эмбриоземы инициальные, в основном, развиваются на склоновых поверхностях со значительным уклоном (более 35°), а на горизонтальных поверхностях встречаются фрагментарно, занимающие склоны и подошвы отвалов.

Эмбриоземы органо-аккумулятивные развиваются на горизонтальных поверхностях и на пологих склонах (до 35°). Они занимают вершины, часть пологих склонов и подошвы отвалов. Эмбриоземы органо-аккумулятивные имеют профиль с мощностью 35–250 см, в морфологическом строении минеральная часть не дифференцируются на четко выраженные слои, в отличие от инициальных эмбриоземов имеют горизонт А0, который представлен подстилкой.

Из многих литературных источников [5, 6, 7] известно, что одними из наиболее чувствительных биоиндикаторов загрязнения почв являются различные виды дождевых червей. Уникальным примером широко валентного вида, колонизовавшего зональные тундры, в том числе острова Ледовитого океана, лесную зону, лесостепи Азии и частично Восточной Европы является дождевой червь Eisenia nordenskioldi, Eisen. Этот вид обладает комплексом разнообразных, адаптационных возможностей, позволяющих существовать в чрезвычайно контрастных условиях, и может быть перспективным при экологическом мониторинге. По экологическим параметрам в условиях Западной Якутии дождевой червь Eisenia nordenskioldi, Eisen почвенно-подстилочник, питающийся растительным опадом. В связи с тем, что постоянно пропускает через кишечник почву, этот вид в пределах техногенных ландшафтов достаточно четко индуцируют степень загрязнения почвы [2].

По результатам исследования, установлены следующие закономерности распределения дождевых червей в почвогрунтах рекультивированного отвала: максимальное количество (12 экз./м2) обнаружено на вершине склона северной экспозиции, тогда как на вершине склона южной – 3 экз./м2 (таблица). В позиции склонов обеих экспозиций дождевых червей не было найдено, так как причиной отсутствия является отсутствие растительного покрова. В подошве отвала 1 экз./м2 был отмечен на склоне южной экспозиции. Отметим, что на отвале все дождевые черви были обнаружены на глубине 0–10 см, тогда как в естественных мерзлотных дерново-карбонатных почвах они обычно фиксируются на глубине 10–20 см, при этом их среднестатистическое количество составляет 3–4 экз./м2. Эта особенность связана с тем, что наиболее благоприятной средой обитания беспозвоночных является ризосфера кустистых растений, а также оптимальная увлажненность, легкий гранулометрический состав, средняя уплотненность обусловливают оптимальную среду обитания для дождевых червей.

Некоторые физико-химические показатели характеризующие распределение дождевых червей на отвале «Южный» карьер Интернациональный

На фоновом участке в мерзлотных дерново-карбонатных почвах на глубине 10–15 см в горизонте А1 обнаружено только 4 экз./м2 Eisenia nordenskioldi. Они по морфо-экологическим признакам относятся к почвенно-подстилочным формам. В нижних горизонтах черви отсутствуют, это связано переувлажненностью и плохой аэрацией почвенного слоя.

Заключение

Таким образом, лимитирующими факторами дождевых червей в исследованных отвалах и биотопах в первую очередь связано реакцией среды, гидротермическими и механическими свойствами. Так, как в естественных условиях на момент исследования условия обитания червей были близки к экстремальным – сильное увлажнение, уплотненность, тяжелый механический состав почв и близкое залегание многолетней мерзлоты.