CC BY
10
нлты
ы КРАЖИ
wi/ган
Науковий в!сн и к НЛТУ УкраТни Scientific Bulletin of UNFU http://nv.nltu.edu.ua https://doi.org/10.15421/40270421
Article received 25.04.2017 р. Article accepted 24.05.2017 р. УДК 631*466.232
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
El Correspondence author M. L. Kopiy [email protected]
М. Л. Копш, Л. I. Koniü
Нащональний MWomexHiuHuü ушверситет Украши, м. Львiв, Украша
ВПЛИВ СФОРМОВАНИХ РОСЛИННИХ УГРУПОВАНЬ НА Б1ОР1ЗНОМАН1ТТЯ ГРУНТОВО1 Б1ОТИ ТА ВМ1СТ ВАЖКИХ МЕТАЛ1В У МЕЖАХ НОВОРОЗД1ЛЬСЬКОГО С1РЧАНОГО КАР'ЕРУ
Оцiнено реакцiю мiкобiоти на вмют важких металiв у rpyHTi та сформоваш рослиннi угруповання, на n^eraBi aHani3y та експериментальних дослiджень на дослвдних об'ектах у межах порушених земель Новороздiльського сiрчaного кар'еру. Заз-начено, що гриби, як аналиичш iндикaтори, широко використовують пiд час aнaлiзу rрунтiв на вмiст бюгенних елементiв мiнерaльного харчування вищих рослин, наприклад, цинку, мiдi, марганцю, зaлiзa, молiбдену.
Дослiджено, що вмiст кадмш на ПП 7 е найбшьшим з aнaлiзовaних дослiдних дiлянок i становить 1,02 мг/кг, наймен-ший вмiст виявлено на ПП 1-0,37 мг/кг; максимальний вмiст цинку визначено на ПП 7-69,70 мг/кг, мшмальний - на ПП 5 (23,90 мг/кг); вмют свинцю на ПП 2 практично рiвнознaчний ГДК i становить 31,95 мг/кг, найменший його вмют визначено на дшянщ ПП 5-10,50 мг/кг; вмют хрому е найбшьшим на ПП 2-20,40 мг/кг, найменшим - на ПП 6; вмют мвд на ПП 7 е наб-лиженим до ГДК i становить 53,90 мг/кг, найменший показник вмюту мда встановлено на ПП 5 (14,60 мг/кг); максимальний вмют шкелю в межах 55,80 мг/кг виявлено на ПП 6, мЫмальний на ПП 1-14,80 мг/кг. З'ясовано, що вмют у допустимих межах важких метaлiв на дослвдних дшянках Новороздiльського сiрчaного кар'еру зумовлений сорбуючою дiею таких вцвдв, як Fusarium oxysporum, поширеного на дшянках (ПП 1, 2, 4, 5, 8); Trichoderma viride (ПП 3, 4, 5, 6, 7); Cladosporium clados-porioides (ПП 4, 6); Aspergillus niger (ПП 1, 4) упродовж уах сезошв.
Визначено, що найбшьш представленими за кшькютю вцвдв грибiв та найменшим вмютом важких метaлiв упродовж лгт-шх, весняних та осiннiх облiкiв е дослвдш об'екти ПП 1 з дубовим деревостаном, ПП 5 на територп луки, ПП 6 з мшаним насадженням на схiдному схилi вiдвaлу, ПП 2, 3, 4 ввдповвдно з тополевим, мiшaним деревостанами та чагарниковими за-ростями. Найменший вплив на зниження вмiсту важких метaлiв та збiльшення кiлькостi вцвдв грибiв у rрунтi визначено нами на ПП 6 - вершина ввдвалу.
Kni040ei слова: важю метали; порушен грунти; rрунтовi гриби; бювдикащя; динaмiкa видового рiзномaнiтrя мкромь цетiв.
Вступ. fpyHTOBÎ гриби B^pÎ3H^TbCK за типом жив-лення i взаeмодieю з iншими оpганiзмами. Серед грун-тових гpибiв видiляють сапрофии, що руйнують рос-линнi i тваринт рештки, паразити рослин (факульта-тивнi чи облiгатнi), мiкоpизоyтвоpювачi, трапляються також гриби-хижаки. Мiкофлоpа грунту представлена всша класами гриб1в: фiкомiцети, аскомщети, базидь омiцети, дейтеpомiцети. Гриби ввдграють важливу роль у трансформацп оргатчних сполук, зокрема: роз-кладаннi целюлози, лiгнiнy i пектинових речовин; коло-обiгy азоту, зокрема у процесах амонiфiкацiï, що сприяе формуванню умов для розвитку шших мiкpооpганiзмiв. Окр1м цього, гpyнтовi гриби здатнi продукувати piзно-манiтнi бiологiчно активнi речовини: амшокислоти, ферменти, лiпiди, полiсахаpиди, антибютики, стимуля-тори росту рослин, виамши та токсичнi речовини.
Живлення грунтових гpибiв вiдбyваeться за адсор-бцшним типом, тому вони тiсно пов'язат iз субстратом i мають велику поверхню всмоктування. Гриби характе-ризуються мiцелiальною будовою, швидким ростом веpхiвки мiцелiю у довжину, активним метаболiзмом. Все це сприяе швидкш колонiзацiï субстрату, а можли-вiсть продукування антибiотичних i токсичних речовин пiдвищyе !х конкурентоспроможшсть в освоеннi субстрату. У мipy використання субстрату метаболiзм гри-
б1в уповшьнюеться i вщбуваеться утворення хламвдос-пор, склероцйв або шших форм, що перебувають у стан спокою. Спори можуть легко переноситися i3 субстрату на субстрат, що зумовлюе високу адаптив-шсть гриб1в до умов навколишнього середовища.
Факультативнi паразити представленi, в основному, грибами род1в Fusarium, Pythium, Corticium, а також де-якими видами Cladosporium. Мщелш цих гриб1в зазви-чай росте на поверхнi корешв. До сапрофiтних гриб1в вiдносять гриби класу Zygomycetes, головним чином, мукоровi гриби, а також деякi види незавершених гри-б1в, зокрема род1в Penicillium, Aspergillus та iн. Основна особливкть сапрофiтних грибiв, якi швидко засвоюють легкодоступнi вуглеводи - активний рiст мiцелiю, швидке проростання спор i форм спокою за наявносп вiдповiдного субстрату. Багато з них мають здатнiсть утворювати антибiотики i токсичнi речовини, що ство-рюе ще бiльше можливостей у боротьбi за поживнi ре-сурси (Mirchink,1984).
Целюлозоруйнiвнi гриби ростуть повiльнiше i не витримують конкуренщ! iз грибами, що швидко засвоюють легкодоступш вуглеводи. До ще! групи належать представники сумчастих та незавершених грибiв. Найактивнiшими руйнiвниками целюлози е аскомщети та дейтеромщети. Серед останшх види род1в Fusarium,
Цитування за ДСТУ: Копш М. Л., Копш Л. I. Вплив сформованих рослинних угруповань на 6i0pi3H0MaHrm фунтовоУ бюти та
BMicT важких металiв у межах Новороздтьського сiрчаного кар'еру. Науковий вюник НЛТУ Украши. 2017. Вип. 27(4). С. 95-99. Citation APA: Kopiy, M. L., & Kopiy, L. I. (2017). Formed Plant Communities Influence on the Biodiversity of Soil Biota and Heavy Metals Content Within Novyj Rozdil Sulfur Quarry. Scientific Bulletin of UNFU, 27(4), 95-99. https://doi.org/10.15421/40270421
Aspergillus, Penicillium, Stachybotrys, Trichoderma, Cla-dosporium. Пфальний тип росту бшьшосп rp^iB е одним i3 пpикладiв адаптацп морфолопчно! структури до структури субстрату. До групи, що руйнуе лiгнiн, належать головним чином базидiомiцети. Вони ростуть по-в1льно, починають розвиватися тодi, коли вс легкодос-тупнi вуглеводи вже використаш. Вiдомо, що невелика кшьюсть видiв дейтеpомiцетiв також здатнi розкладати лiгнiн. Це види pодiв Trichoderma, Fusarium, Aspergillus, Penicillium. У мipу розкладання рослинних решток починають розвиватися гриби, якi здатнi розкладати специфiчнi речовини гумусу i як не потребують велико! кшькосп поживних речовин (Bilaj, 2002; Mirchink, 1984).
Мета дослiдження - дослщити реакцда грунтових гpибiв на рослинш угруповання та на вмiст важких ме-талiв у сформованих грунтосумшах.
Об'екти та методика дослiдження. Об'ектами наших дослвджень були piзнi за сформованими рослинни-ми угрупованнями дiлянки на територп Новороздшьсь-кого срчаного кар'еру пiсля проведения фиомелюра-тивних заходiв. Для вивчення реакцп мiкобiоти на вмiст важких меташв у гpунтi та сфоpмованi рослинш угруповання на територп кар'еру проведено закладку 7 дос-лщних дiлянок, на яких вiдбиpали гpунтовi зразки: дь лянка ПП 1 - у дубовому насадженш; ПП 2 - у тополевому насадженш; ПП 3 - у мшаному насадженш; ПП 4 - у чагарниковому угрупованш; ПП 5 - на лущ; ПП 6 - у мшаному насадженш на схвдному схил вщва-лу; ПП 7 - на вершиш вщвалу.
Гpунтовi зразки вiдбиpали впродовж лiтнього, осшнього та весняного пеpiодiв 2015-2016 pp. Проби грунта для видiления мжроскошчних гpибiв вiдбиpали у поверхневому шаpi на глибинi 0-10 см. У цьому ж ша-pi визначали вмiст важких метал1в за загальноприйня-тими методиками. Iдентифiкацiю грунтових мшромще-т1в здiйснювали на основi !х моpфолого-фiзiологiчних особливостей. Усi однофактоpнi експерименти проводили у тpиpазовiй повторносп (Arinushkina, 1970; Zu-kowska, 2014).
Посгв здiйснювали таким чином: по 1 г грунту з кожно! проби розводили у 9 мл стерильно! дистильова-но! води, отриману суспензго пасажували 3 рази. Посiв здшснювали з четверто! пpобipки на сусло-агар з анти-бiотиком. Зразки вирощували у теpмостатi 20-30 дiб за температури 25-27 °С. Потiм порахували колони гриб1в i видiляли !х у чисту культуру. Культури збер^али за температури 4 °С. 1дентифшацго iзолятiв виконували на стандартних живильних середовищах. Математичне та статистичне опрацювання pезультатiв виконували за допомогою програмних пакет1в Microsoft Excel (Kopiy, 2016).
Результати дослвдження. Одне з проввдних мiсць у системi бiоiндикацi! займають гриби. Одна з найбiльш поширених i piзноманiтних екологiчних груп грибгв, що використовуються з метою бюшдикаци - гpунтовi гриби (Dobrovlianskiy, 2002). Значного використання для бiоiндикатоpного анашзу забруднення довк1лля на-були цвiлевi гриби роду Aspergillus. Гриби, як анаштич-нi iндикатоpи, широко використовують шд час аналiзу грунт1в на вмкт бiогенних елементiв мiнеpального хар-чування вищих рослин, наприклад, цинку, мвд, марган-цю, залiза, молiбдену. Можна також визначати в грун-
тах засвоюваш форми кал1ю, фосфору, вуглецю, азоту, сipки.
Основними джерелами забруднення грунту важкими металами е аерозольш викиди в атмосферу промисло-вих пiдпpиемств, автотранспорту, та побутовi вiдходи мiст (Dobrovlianskiy, 1996; Emelianov, 2000; Semenov, 2011). На сьогодш встановлено такi гранично допусти-мi концентрацп (ГДК) валових форм важких меташв в едафотопах: цинк - 100; кадмш - 3; шкель - 85; плюм-бум - 32; купрум - 55; хром - 100 мг/кг (Fateev, 2003).
Ввдповщно до наших дослiджень визначено, що вмкт кадмда на ПП 7 е найбиьшим з анашзованих дос-лiдних дiлянок i становить 1,02 мг/кг, найменший вмкт спостережено на ПП 1 - 0,37 мг/кг; максимальний вмiст цинку виявлено на ПП 7 - 69,70 мг/кг, мшмальний - на ПП 5 (23,90 мг/кг); вмкт свинцю на ПП 2 практично piвнозначний ГДК i становить 31,95 мг/кг, найменший його вмкт визначено на дшянщ ПП 5 - 10,50 мг/кг; вмкт хрому е найбиьшим на ПП 2 - 20,40 мг/кг, найменшим - на ПП 6; вмкт мвд на ПП 7 е наближе-ним до ГДК i становить 53,90 мг/кг, найменший показ-ник вмiсту мiдi встановлено на ПП 5 (14,60 мг/кг); максимальний вмкт шкелю в межах 55,80 мг/кг вщзначено на ПП 6, мшшальний на ПП 1 - 14,80 мг/кг. Загалом ус показники вмiсту важких металiв на дослвдних пробних площах в межах Новороздшьського сipчаного кар'еру перебувають у межах допустимих концентpацiй
(рис. 1).
120
100
ПП 1 ПП 2 ППЗ ПП 4 ПП 5 ПП 6 ПП 7 ГДК Рис. 1. Показники вмюту важких металiв у сформованих грунтах вiдвалiв у межах дослiдних дшянок Новороздшьського сiрчаного кар'еру
Рiзноманiтнi дослвдження науковцiв вказують на те, що внаслщок промислового i транспортного забруднення важкими металами комплекс грунтових мжромщеттв збвднюеться, знижуеться piзноманiтнiсть видiв, спро-щуеться структура, iндекс piзноманiтностi Шенона зменшуеться в 1,5-2,0 рази. Встановлено, що чим бщш-ший грунт, тим сильнiше впливають важк метали на мiкpомiцети. За невеликих доз забруднення piзноманiт-нiсть видгв може дещо збiльшуватися.
Отpиманi результати шдтверджують дослiджения Н. Н. Жданово!, S. Zafar, якi вказують на те, що стшкими до вмкту свинцю у гpунтi е представники роду Penicillium, мiдi i цинку - Penicillium, Fusarium, Cladosporium, Aspergillus i Trichoderma, кадмто - Trichoderma i Alternaria (Zdanova, 1988; Zafar, 2007). Зокрема на дшянщ ПП 2, де вщзначено шдвищений вмiст свинцю, щенти-фжовано представники роду Penicillium (3 види за лгг-
нш та 8 за осшнш перюди). На дiлянцi ПП 7 iз високим вмiстом мiдi, цинку та кадмда виявлено види з pодiв Penicillium, Aspergillus, Trichoderma та Alternaria впро-довж всiх сезонiв.
За наявними даними, найстiйкiшими до сумкно! дп важких метал1в е биьшкть мiкpомiцетiв з род1в Alternaria, Mucor, Trichoderma, Aspergillus, Penicillium, як також трапляються на всiх дослвдних дiлянках Новороз-д1льського сipчаного кар'еру. Найактившше поглинае кадмiй Alternaria alternata, який виявлено на дшянщ ПП 7 iз тдвищеним його вмктом.
Забруднення едафотопiв важкими металами значно впливае на чисельшсть та видовий склад мжрооргашз-м1в. Так, дуже чутливими до високих концентpацiй важких металгв е види роду Bacillus, нiтpифiкуючi мж-pооpганiзми, дещо стiйкiшi бактери роду Pseudomonas, актиномiцети роду Streptomyces, найменш чутливими вважають мжромщети та дpiжджi.
Жданова Н.М. та iншi дослiдники з'ясували, що Fusarium oxysporum i Trichoderma viride здатш сорбувати з розчину 66-70 % юн1в мвд, а Stemphylium sp. i Cladospo-rium cladosporioides - до 100 % (Zdanova, 1988). За результатами дослвдження А.1. Фокшо! зi спiвавтоpами, Fusarium sp. здатний накопичувати 36,5 % юшв нiкелю та 58,8 % юшв мвд, тодi як F. оxysporum може акуму-лювати 100 % юшв свинцю з розчину (Fokina, 2012). Це свiдчить про ктотну сорбуючу д1ю грунтових гpибiв, якi виступають не т1льки шдикаторами умов середови-ща, але й покращують еколопчш умови теpитоpiй, на яких трапляються.
Вщповщно до представлених даних, можна зазначи-ти, що вмiст у допустимих межах важких металiв на дослщних дiлянках Новоpоздiльського сipчаного кар'еру можна пояснити сорбуючою дiею таких видгв, як Fusarium oxysporum, поширеного на дiлянках ПП 1, 2, 4, 5, 8; Trichoderma viride (ПП 3, 4, 5, 6, 7); Cladospo-rium cladosporioides (ПП 4,6); Aspergillus niger (ПП 1,4) впродовж уах сезонв.
Можливкть гpибiв виживати у пpисутностi важких металгв залежить вiд набору бiохiмiчних особливостей, фiзiологiчно! i генетично! адаптаци та природних змiн сполук металiв. Стосовно важких меташв гриби можуть мати властивосп pезистентностi або толеpантностi. У природних умовах ефект впливу важких меташв на чи-сельнiсть грибгв пов'язаний з видом металу, характером угруповань мшрооргашзмк, piзноманiтнiстю еколопч-них фактоpiв. Токсичнi метали можуть впливати на гpибнi популяцп та угруповання, знижуючи кiлькiсть i piзноманiтнiсть видгв (Andreuk, 1999). У забруднених грунтах спостеркаеться зниження вмiсту грунтово! ор-ганiчно! речовини i вилуговування iз проф1лю пожив-них елемент1в. Подiбна деградац1я грунтових власти-востей призводить до змiни мiкологiчних показникiв у забруднених грунтах, зниження вмiсту грибного мще-л1ю поpiвияно з фоновим грунтом. У забруднених грунтах спостеркаеться також зниження пpисутностi темно забарвлених грибк. У багатьох випадках вщзначено ви-дiления iз забруднених грунтк видiв роду Aspergillus, нетипового для ще! грунтово! зони. Подiбну тенденцию вiдзначено в межах Новороздшьського сipчаного кар'еру.
Поряд з тим, у межах дослiдних д1лянок на територи Новоpоздiльського сipчаного кар'еру найбшьшу кшь-кiсть вид1в гриб1в зафксовано у сформованих грунтах в
осшнш перюд (вiд 11 до 18 видiв), а найменша - у вес-няний пеpiод (вiд 2 до 10 видк). Найбiльшу кшьккть вид1в гpибiв облiковано протягом вегетацшного перь оду на ПП 4 (35 видк), дещо менше - на ПП 3 (32 види) i найменше - на ПП 6 (22 види). Найбшьшу ккьккть видк гриб1в (18 видiв) облшовано в осiннiй пеpiод на ПП 2, а найменшу (11 видав) - на ПП 6 (рис. 2). 25f1 ■ Кшыасть вид1в гриб1в, шт. (Што)
Кшыасть вид1в гриб1в, шт. (OciHb)
Кшыасть вщцв гриб1в, шт. (Весна)
ПП 1 ПП 2 ППЗ ПП 4 ПП 5 ПП 6 ПП 7 Пробш площ1
Рис. 2. Динашка кiлькостi виIдiв грибiв в едафотопах дослвдних дiлянок Новороздiльського арчаного кар'еру
Найбiльшу кiлькiсть видiв гриб1в у лiтнiй пеpiод виявлено на ПП 1, 2 та 3, де були сформоваш дубовий, то-полевий та мшаний люостани, якi iстотно вплинули на збшьшення вмiсту гумусових речовин у верхньому про-шарку грунту i зумовили створення сприятливих умов для зростання видового piзноманiття гриб1в.
Вiдзначено також, що найбшьш представленими за кшьюстю вид1в гpибiв та найменшим вмктом важких метал1в упродовж лiтнiх, весняних та осiннiх облiкiв е дослщш об'екти ПП 1 з дубовим деревостаном, ПП 5 на територи луки, ПП 6 з мшаним насадженням на схiд-ному схиш вiдвалу, ПП 2, 3, 4 вщповщно з тополевим, мiшаним деревостанами та чагарниковими заростями. Найменший вплив на зниження вмкту важких меташв та зб1льшення кiлькостi видiв гpибiв у гpунтi виявлено на ПП 6 - вершина ввдвалу.
Висновки. На пiдставi проведених дослiджень, встановлено, що на дщянщ ПП 2, де вщзначено пiдви-щений вмкт свинцю, iдентифiкованi представники роду Penicillium (3 види за лггаш та 8 за осшнш перюди), яю е стшкими до значного вмкту в гpунтi цього металу та ввдзначаються iстотною поглинальною здатшстю.
На дiлянцi ПП 7 iз високим вмiстом H^Ai, цинку та кадмто виявлено види з род1в Penicillium, Aspergillus, Trichoderma та Alternaria упродовж вах сезон1в, що сприяло зменшенню концентрац^! аналiзованих металiв та покращенню екологiчних умов у грунта
Встановлено, що вмiст у допустимих межах важких метал1в на дослвдних дiлянках Новоpоздiльського сipча-ного кар'еру зумовлений ткною спiвпpацею рослинних i грибних угруповань та активною сорбуючою дiею таких вид1в, як Fusarium oxysporum, поширеного на дшян-ках ПП 1, 2, 4, 5, 8; Trichoderma viride (ПП 3, 4, 5, 6, 7); Cladosporium cladosporioides (ПП 4,6); Aspergillus niger (ПП 1,4) впродовж уах сезонв.
Дослщжено наявшсть найбшьшо! кiлькостi (35) ви-дiв гриб1в упродовж лiтнього, осшнього та весняного сезон1в на ПП 4 (заросп чагарник1в), дещо менше -(32 види) на ПП 3 (мшане насадження) i найменше (22 види) - на ПП 6 (мшане насадження на схщному cx^i вiдвалу).
Найбiльш представленими за кшьюстю видiв грибiв та найменшим вмicтом важких метал1в упродовж ли-нix, весняних та оciннix облтв е доcлiднi об'екти ПП 1 з дубовим деревостаном, ПП 5 на територи луки, ПП 6 з мшаним насадженням на схвдному cxилi ввдва-лу, ПП 2, 3, 4 вщповвдно з тополевим, мiшаним дере-востанами та чагарниковими заростями. Найменший вплив на зниження вмicту важких металiв та збиьшен-ня кiлькоcтi видiв грибiв у Грунп вiдзначено на ПП 6 -вершина ввдвалу.
Перелiк використаних джерел
Andreuk, E. I. (1999). Gomeostaz mikrobnyh soobschestv pochv, zagriaznionnyh tiazolymi metalami. Mikrobiologicheskiy zurnal, 6, 15-21. [in Russian]. Arinushkina, E. V. (1970). Rukovodstvo po himicheskomu analizu
pochv. Moskva: MGU, 487 p. [in Russian]. Dilaj, B. I. (2002). Fuzarii. Kyiv: Naukova dumka, 444 p. [in Russian].
Dobrovlianskiy, G. V. (1996). Landshaftno-geohimicheskie kriterii ocenki pochvennogo pokrova tiazolymi metalami. Pochvoviedienie, 5, 639-645. [in Russian].
Dobrovlianskiy, G. V. (2002). Degradacia I ohrana pochv. Moskva:
MGU, 654 p. [in Russian]. Emelianov, I. G. (2000). Vliainie zagraznienia tiazolymi metalami na
svojstvapochv (pp. 72-73). Moskva: MGU, 260 p. [in Russian]. Fateev, A. I. (2003). Fonovyj vmist mikroelementiv u gruntah Ukra-
iny. Kharkiv, 117 p. [in Ukrainian]. Fokina, A. I. (2012). Svoijstva nekotoryh vidov р. Fuzarium - osnova dlia sozdania biosorbienta tiazolyh mietallov. Veistnik Altajskogo GAU, 2(88), 49-52. [in Russian]. Kopiy, M. L. (2016). The morphological structure and chemical composition of the soil within the limits of Novyj Rozdil smce "Sulfur". Scientific Bulletin of UNFU, 26(4), 212-219. Retrieved from: http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/318. Kopiy, M. L. Oliferchuk, V. P., & Kopiy, L.I. (2016). Species diversity of micromycetes in the soil of Novyj Rozdil sulfuric quarry territory. Scientific Bulletin of UNFU, 26(3), 278-287. Retrieved from: http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/212 Mirchink, T. G. (1984). Pochvennye griby kak komponenty biogeoce-noza (pp. 114-130). Moskva: Nauchnaya mycl, 320 p. [in Russian]. Semenov, D. O. (2011). Zakonomirnosti prostorovogo rozpodilu riznyh form kadmiu v gruntah Livobereznogo Stepu Ukrainy. Ag-rohimia i gruntoznavstvo, 76, 77-80. [in Ukrainian]. Zafar, S. (2007). Metal tolerance and biosorption potential of filamentous fungi isolated from metal contaminated agricultural soil. Biore-sour. Technol, 98, 2557-2561. [in Ukrainian]. Zdanova, N. N. (1988). Melaninsoderzashchie griby v ekstremalnyh
usloviah. Kyiv: Naukova dumka, 196 p. [in Russian]. Zukowska, G. (2014). Sewage sludge and mineral wool for reclamation of devastated soils and in forest management. Scientific Bulletin of UNFU, 24(3), 71-80. Retrieved from: http://nltu.edu.ua/nv/Archive/2014/24 1/4.pdf. [in Ukrainian].
М. Л. Копий, Л. И. Копий
Национальный лесотехнический университет Украины, г. Львов, Украина
ВЛИЯНИЕ СЛОЖИВШИХСЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ НА БИОРАЗНООБРАЗИЕ ГРУНТОВОЙ БИОТЫ И СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПРЕДЕЛАХ
НОВОРАЗДОЛЬСКОГО СЕРНОГО КАРЬЕРА
Осуществлена оценка реакции микобиоты на содержание тяжелых металлов в почве и сформированные растительные группировки, на основании анализа и экспериментальных исследований на опытных объектах в пределах нарушенных земель Новораздольского серного карьера. Отмечено, что грибы, как аналитические индикаторы, широко используют при анализе почв на содержание биогенных элементов минерального питания высших растений, например, цинка, меди, марганца, железа, молибдена. Доказано, что содержание кадмия на ПП 7 является наибольшим из рассматриваемых опытных участков и составляет 1,02 мг/кг, наименьшее содержание наблюдается на ПП 1-0,37 мг/кг; максимальное содержание цинка обнаружено на ЧП 7-69,70 мг/кг, минимальное - на ПП 5 (23,90 мг/кг); содержание свинца на ПП 2 практически равнозначно ПДК и составляет 31,95 мг/кг, наименьшее его содержание определено на участке ПП 5-10,50 мг/кг; содержание хрома является найбольшим на ПП 2-20,40 мг/кг, наименьшим - на ПП 6; содержание меди на ПП 7 является приближенным к ПДК и составляет 53,90 мг / кг, наименьший показатель содержания меди установлен на ПП 5 (14,60 мг/кг); максимальное содержание никеля в пределах 55,80 мг/кг отмечено на ПП 6, минимальное на ПП 1-14,80 мг/кг.
Отмечено, что содержание в допустимых пределах тяжелых металлов на опытных участках Новораздольского серного карьера обусловлен сорбирующим действием таких видов, как Fusarium oxysporum, распространенного на участках (ПП 1, 2, 4, 5, 8); Trichodermа viride (ПП 3, 4, 5, 6, 7); Cladosporium cladosporioides (ПП 4, 6); Aspergillus niger (ПП 1, 4) в течение всех сезонов. Определено, что наиболее представленными по количеству видов грибов и наименьшим содержанием тяжелых металлов в течение летних, весенних и осенних учетов являются опытные объекты ЧП 1 из дубовым древостоев, ПП 5 на территории луга, ЧП 6 со смешанным насаждением на восточном склоне отвала, ПП 2 3, 4 соответственно с тополевым, смешанным древостоями и кустарниковыми зарослями. Наименьшее влияние на снижение содержания тяжелых металлов и увеличение количества видов грибов в почве отмечено на ЧП 6 - вершина отвала.
Ключевые слова: тяжелые металлы; нарушенные почвы; грунтовые грибы; биоиндикация; динамика видового разнообразия микромицетов.
M. L. Kopiy, L. I. Kopiy
Ukrainian National Forestry University, Lviv, Ukraine
FORMED PLANT COMMUNITIES INFLUENCE ON THE BIODIVERSITY OF SOIL BIOTA AND HEAVY
METALS CONTENT WITHIN NOVYJ ROZDIL SULFUR QUARRY
The paper presents estimation of mycobiota response on heavy metals content in soil and formed plant communities as a result of literary analysis and experimental researches within disturbed lands of Novyj Rozdil sulfur quarry. Fungi as analytical indicators are widely used in the analysis of soil nutrients content of mineral nutrition of higher plants, such as zinc, copper, manganese, iron, molybdenum. Species composition of fungi in soils determines digestible forms of potassium, phosphorus, carbon, nitrogen and sul-
fur. Nutrition of soil fungi occurs by adsorptive type, that's why they are closely related to the substrate and have a large absorption surface. Many members of Ascomycetes and incomplete fungi belong to the group of fungi which destroy cellulose. In the course of the research we have revealed that the significant contamination by heavy metals complex Micromycetes depleted soil, decreasing species diversity, simplified structure, Shannon diversity index decreased to 1.5-2.0 times. The study has defined that the content of cadmium on 7 experimental plot is the largest of the analyzed research plots, the smallest content is observed on the 1st plot; the maximum content of zinc found on 7th plot, minimum - on the 5th plot; lead content in on 2nd plot is almost equivalent to maximum permissible limits and, the smallest content is defined on section 5; chromium content is the highest on 2nd plot, the lowest - on 6th plot; copper content on the 7th plot is 53.90 mg/kg, the lowest rate of the copper content is on 5th plot; maximum nickel content 55.80 mg/kg is marked on 6th plot, minimum on 1 plot. In general, all indicators of heavy metals on experimental plots within Novyj Rozdil sulfur quarry are within permissible concentrations. It is noted that the content in acceptable limits of heavy metals within research plots of Novyj Rozdil sulfur quarry is due to sorbent action of such species as Fusarium oxysporum, common on plots (1, 2, 4, 5, 8); Trichoderma viride (3, 4, 5, 6, 7); Cladosporium cladosporioides (4, 6); Aspergillus niger (1, 4) during all seasons. The research has revealed that the largest number of fungi species in summer is typical for 1, 2 and 3 plots, where oak, poplar and mixed forest stands were formed, which significantly influenced the increase of humic substances in the upper layer of soil and led to the creation of favorable conditions for the growth of fungi species diversity. Thus, the authors have concluded that the most represented by the number of fungi species and the lowest content of heavy metals during the summer, spring and autumn are the following research plots: 1 - oak stands, 5 - territory of meadow, 6 - mixed stands on the eastern slope of the heap; 2, 3, 4 - with poplar, mixed stands and shrub thickets. The smallest impact on the reduction of heavy metals and increasing the number of species of fungi in the soil we observed on 6 research plot - top of the heap.
Keywords: heavy metals; disturbed lands; fungi; bioindication; dynamics of micromycetes species diversity.
1нформащя про aBTopiB:
Копш Марiя Леон^вна, астрант, Нацюнальний люотехшчний ушверситет Укра'ши, м. Львiв, Укра'ша.
Email: [email protected]
Копш Леошд 1ванович, д-р с.-г. наук, професор, Нацюнальний лкотехшчний ушверситет Укра'ши, м. Львiв, Укра'ша.
Email: [email protected]
