А.Ф Кулік, А.Ю Лепешкіна

ОСОБЛИВОСТІ БІОЛОГІЧНОЇ АКТИВНОСТІ ҐРУНТІВ  ШТУЧНИХ  ЛІСОВИХ БІОГЕОЦЕНОЗІВ  ПРИСАМАР’Я

                      Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

        Надані результати з дослідження біологічної активності ґрунтів. Біологічна активність ґрунтів характеризує масштаби та напрямок процесів перетворення речовин та енергії в природних екосистемах суші. Показниками біологічної активності ґрунтів можуть слугувати кількісні  характеристики чисельності та біомаси різних груп ґрунтової біоти, їх загальна продуктивність, деякі енергетичні дані, активність основних процесів.                                                                                                                                    

    Ключові слова: грунти, біологічна активність,лісові біогеоценози

     Представлены результаты по исследованию биологической активности почв. Биологическая активность почв характеризует масштабы и направление процессов превращения веществ и энергии в природных экосистемах суши. Показателями биологической активности почв могут служить количественные характеристики численности и биомассы различных групп почвенной биоты, их общая производительность, некоторые энергетические данные, активность основных процессов.

     Ключевые слова: почвы, биологическая активность

   The results of the study on soil biological activity. The biological activity of soils characterize the magnitude and direction of the processes of transformation of matter and energy in natural terrestrial ecosystems. Indicators of soil biological activity may serve as quantitative characteristics of abundance and biomass of different groups of soil biota, their overall performance, some of the energy data, the activity of key processes.

     Key words: soil, bіologіchnoї Activity

   Мікроорганізми – найбільш  найпоширеніша форма організації життя на землі, що свідчить про їх значну роль у природі та житті людини. Ці дрібні істоти можуть бути як рослинного, так і тваринного походження. До них відносяться бактерії, віруси, гриби,найпростіші,мікроводорості.                     
        Для   більш повного  розуміння  ґрунтово – мікробіологічних  процесів та більш повного  виділення  ґрунтових мікроорганізмів  необхідно мати  чітке уявлення про специфіку  ґрунту  як середовища  існування   мікроорганізмів. При вивченні ґрунту як середовища існування мікроорганізмів часто використовували  порівняльний підхід та порівнювали ґрунт з рідкими лабораторними поживними середовищами або з природним водним середовищем існування (Аристовская 1980)   

       Біологічний аспект ґрунтотворювального процесу був розроблений академіком В. Р. Вільямсом.  Він вважав,  що окремим ґрунтовим типам притаманні специфічні ґрунтові групи мікроорганізмів. Формування перегною грунту, яке являється основою його родючості,  він тісно пов’язаний з діяльністю мікроскопічних істот (Мишустин, 1975).

       В. І. Вернадський  (1965) відзначив значну роль мікроорганізмів у заселенні поверхні планети, що  пов’язано з їх надзвичайно високою швидкістю росту та розмноженням. Наслідки життєдіяльності мікроорганізмів виходять далеко за межі ґрунтів, в яких вони існують  та визначають у багатьох випадках властивості осадових порід, склад атмосфери і природних вод,  геохімічну історію таких елементів,  як вуглець, азот,  сірка, водень, фосфор,  кисень,  кальцій,  калій,  залізо.

Матеріали та методи. Об’єктами досліджень в даній роботі були ґрунти таких природних  та штучних біогеоценозів Присамаря: різнотравно–типчаково–ковиловий степ (ПП 201),лісосмуга (ПП 201 А), штучні акацієві насадження сухуватого типу (ПП 202).

Різнотравно–типчаково–ковиловий степ (ПП 201) – пробна площа з зональним типом грунту розташована на вершині пологого водорозділового плато між рікою Самарою та рікою Сороковушко яка проходить уздовж південно-східної околиці с . Андріївка . Типологічна формула, за О. Л. Бельгардом (1960): СГо–І (суглинок сухий). Зволоження, за А.П. Травлєєвим (1972), атмосферно–транзитне відточне. Глибина залягання ґрунтових вод не більше 40 м. Тут формуються ґрунти елювіальної групи, генетичний тип чорнозем звичайний, карбонатний, малогумусний, середньосуглинистий на лесоподібних суглинках.                                                                                                                                                                                                                                                               

        Акацієві насадження знаходяться на вершині пологого водорозділового плато між рікою Самарою і рікою Сороковушкою,  що проходить уздовж південно-східної околиці с. Андріївка. Типологічна формула, за  О. Л. Бельгардом (1960): СГо – І (суглинок сухий). Зволоження, за А. П. Травлєєвим (1972), –атмосферно–транзитне відточне.  Глибина залягання ґрунтових вод не більше 40 м.  Тут формуються ґрунти елювіальної групи, генетичний тип чорнозем звичайний, карбонатний малогумусний, середньосуглинистий на лесоподібних суглинках. Зімкнутість крон - 0,7.

       Білоакацієві насадження сухого типу знаходяться у верхній третині схилу південної експозиції правого берегу ріки Самара.  Зімкнутість крон – 0,6. У трав’янистому покриві господарюють степові, лучні та бур'янисто-польові види: шандра рання, зубровка духм’яна, пирій повзучій.

        Для визначення кількості мікроорганізмів використовувся метод посіву на тверді поживні середовища  Красильникова,Чапека та Есшбі.  Облік  мікроорганізмів проводився на 3, 5, 7 добу Розраховували кількість мікроорганізмів в млн. клінин на 1 г абсолютно сухого  ґрунту. (Аринушкина1970)    

 Результати ти їх обговорення. Характеристика біологічної активності ґрунтів є стан мікрофлори. Дослідження вмісту мікроорганізмів в ґрунтах природних біогеоценозів, які приводились в сезонній динаміці. Результати дослідження які характеризують вміст бактерій, грибів, азотфіксуючих мікроорганізмів, прототрофів та актиноміцетів в ґрунтах досліджуваних біогеоценозів. Отже аналіз даних на пробній площі 201 (різнотравно–типчаково–ковиловий степ) показав наступні результати: кількість бактерій –у весняний період склала  156 млн/г  ґрунту  грибів 27,3млн/г грунту, азотфіксуючих мікроорганізмів 1,03 млн/г ґрунту, прототрофів 2,84 млн/г ґрунту, актиноміцетів 284млн/г ґрунту.                                                                                         

       У літній період ці показники були наступними: кількість бактерій склала 233 млн/г ґрунту, грибів –131 млн/г ґрунту, азотфіксуючих мікроорганізмів –1,217 млн/г ґрунту, прототрофів –1,22 млн/г ґрунту, актиноміцетів – 150 млн/г ґрунту. 

        Дослідження мікрофлори в осінній період дали наступні дані: кількість бактерій склала 210,5 млн/г ґрунту, грибів –100 млн/г ґрунту, азотфіксуючих мікроорганізмів – 0,98 млн/г ґрунту, прототрофів – 1,05 млн/г ґрунту, актиноміцетів – 129,4 млн/г ґрунту.

     Пробна площа 201А (лісосмуга): кількість бактерій у весняний період склала 296 млн/г ґрунту, грибів – 17,2 млн/г ґрунту, азотфіксуючих мікроорганізмів – 1,57 млн/г ґрунту, прототрофів – 2,6 млн/г ґрунту, актиноміцетів – 157 млн/г ґрунту.

     У літній період ці показники були наступними: кількість бактерій склала 150 млн/г ґрунту, грибів –130 млн/г ґрунту, азотфіксуючих мікроорганізмів –2,68 млн/г ґрунту , прототрофів –1,6 млн/г ґрунту, актиноміцетів –112,7 млн/г ґрунту.

    В осінній період: кількість бактерій склала  227,5 млн/г ґрунту, грибів –150 млн/г ґрунту, азотфіксуючих мікроорганізмів – 0,217 млн/г ґрунту, прототрофів – 1,608 млн/г ґрунту, актиноміцетів –138 млн/г ґрунту.

    Пробна площа 202 (штучні акацієві насадження сухуватого типу). Кількість мікроорганізмів в літній період: кількість бактерій склала 98 млн/г ґрунту, грибів –138 млн/г ґрунту, азотфіксуючих мікроорганізмів – 1,3 млн/г ґрунту, прототрофів –1,6 млн/г ґрунту, актиноміцетів –112,7 млн/г ґрунту.

    В  осінній період ці показники були наступними: кількість бактерій склала 105,75 млн/г ґрунту, грибів – 110 млн/г ґрунту, азотфіксуючих мікроорганізмів - 0,17 млн/г ґрунту, прототрофів – 0,75 млн/г ґрунту, актиноміцетів –150 млн/г ґрунту.

     У весняний період:  кількість бактерій склала 167 млн/г ґрунту, грибів – 30,5 млн/г ґрунту, азотфіксуючих мікроорганізмів – 1,4 млн/г ґрунту, прототрофів – 1,7 млн/г ґрунтуактиноміцетів –244 млн/г ґрунту.                                                                                   

               

 

Рис. 1 Динаміка чисельності вмісту грибів у ґрунтах штучних лісових біогеоценозів (2011–2012р.)


      Отримані результати показали, що найбільшою кількістю були представлені бактерії та актиноміцети, що є типовим для вказаних пробних площ. Та, до кількості найбільш представлених потрапили також гриби, що є досить не характерним показником для різнотравно-типчаково-ковилового степу. Причиною цьому можна назвати те, що зразки ґрунту були відібрані після дощу, або під час нього, що значною мірою впливає на картину досліджуваної мікрофлори. Сезонні коливання чисельності грибів залежать насамперед від якісних показників едафотопу: чим вища його вологість, тим інтенсивніше розвиваються гриби. Надходження рослинної маси підвищує чисельність грибів. Крім того, характер домінування різних функціональних груп мікроорганізмів залежить і від типу рослинності на даній пробній площі, і від розподілення тепла по поверхні, і від того, що поряд з вказаними пробними площами поряд знаходяться агроценози, які можливо здійснюють чи не найбільший вплив на мікроорганізмів.

 

                                                ВИСНОВКИ

      Біологічна активність ґрунту, яка характеризує масштаби та напрямок процесів перетворення речовини та енергії в природних екосистемах суші, інтенсивність перетворення органічних залишків і руйнування мінералів, відноситься до числа потужних явищ природи, які визначають оптимуми лісорослинних умов.

     В результаті дослідження особливостей біологічної активності ґрунтів  лісових біогеоценозів та штучних насаджень Присамар’я встановлено:

1) Вміст мікрофлори в ґрунтах являється показником родючості ґрунту та служить індикатором діагностики стану лісових біогеоценозів.

2) Домінуючими групами мікроорганізмів у ґрутнах степової ці лини і насаджень білої акації являються бактерії, актиноміцети.  

3) Ферментативна активність ґрунтів показує, що найбільша активність їнвертазиґ. каталази, уреази виявлена у весняний та осінній періоди.

 

                                   

  Бібліографічні посилання

1.   Аристовская Т.  В. Микробиология процессов  почвообразования.  Л, 1980. С. 25–98.                                                                                                                                       2.  Аринушкина Е.  В.  Руководство по химическому анализу почв.   – М.: МГУ, 1970. – 487 с.                                                                                                                                                                                                                                                                                       3.  Бабьева И. П.  Биология почв / И.  П.  Бабьева, Г. М. Зенова. – М., МГУ, 1993.– 248 с.                                                                                                                                                    4.  Боєчко  Ф.Ф.,  Боєчко Л.  О. Основні біохімічні поняття,  визначення і                        терміни. –К.:Вищашкола, 1993. – 528 с.                                                                                                                                                5.   Бельгард   А.  Л.,  Травлеев  А. П.   Путеводитель  по основным  типам  биогеоценозов   Присамарья.   Учебное пособие. – Д.,   ДНУ, 1981. –  99 с.                                                                                                                                  6.   Виноградский С.  Н. Микробиология  почвы.  –  М.: Просвещение  1952. – 215  с.                                                                                                                          7.   Воробьёва Л.  А.  Химический анализ почв.  – М.:  Изд-во   МГУ, 1998. –      271 с.