Розмаїття ґрунтової мезофауни центральної заплави річки Самара в умовах штучного забруднення середовища - Автореферат

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукРабота виконана в Дніпропетровському національному університеті Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Пахомов Олександр Євгенович, Дніпропетровський національний університет,, декан біолого-екологічного факультету Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Сметана Микола Григорович, Криворізький технічний університет, зав. кафедри прикладної екології кандидат біологічних наук Штірц Артур Давидович, Донецький національний університет, кафедра зоології, доцент Захист відбудеться “14“ червня 2006 р. о 12:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.051.04 для захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук у Дніпропетровському національному університеті Міністерства освіти і науки України за адресою: 49050, м. З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Дніпропетровського національного університету Міністерства освіти і науки України: 49050, м.Самара, виявити структурні та функціональні характеристики еталонних угруповань ґрунтової фауни і рівень протеолітичної і целюлозолітичної активності заплавно-лучно-лісових, середньогумусних, середньовилужених, суглиністих ґрунтів на алювіальних відкладеннях у сезонній динаміці. 2) Провести експериментальне вивчення в польових умовах впливу фіксованих доз важких металів - нікелю і свинцю - протягом різних термінів експозиції на екологічне розмаїття ґрунтової мезофауни і функціональні властивості ґрунтової біоти. 3) Оцінити характер впливу ґрунтової фауни на міграційну динаміку важких металів профілем заплавно-лучно-лісових, середньогумусних, середньовилужених, суглиністих ґрунтів на алювіальних відкладеннях і зясувати роль мезофауни в механізмах стабілізації функціонування екосистеми при токсичному навантаженні. Показано і кількісно оцінено роль ґрунтової мезофауни у горизонтальній міграції важких металів, що викликає зниження імовірності появи пікових концентрацій токсикантів у ґрунті. Встановлено, що динаміка протеолітичної і целюлозолітичної активності ґрунту залежить від функціонального розмаїття тваринного населення ґрунту; в умовах забруднення ґрунту важкими металами цей звязок значно актуалізується.Виходячи з цього аналізу, нами обрані наступні проблемні галузі та методичні прийоми: вивчити характер зміни розмаїття екологічної системи в умовах дії стресового фактора (забруднення важкими металами); провести дослідження у формі польового експерименту з урахуванням посезонної динаміки синекологічних показників; план експерименту скласти таким чином, щоб його результати підлягали коректній обробці за допомогою статистичних методів; дати характеристику розмаїттю системи за допомогою сукупності (спектра) взаємозалежних синекологічних індексів, що відбивають різні аспекти розмаїття; як міру функціональної активності разом з біомасою системи використати інші показники, такі як ферментативна активність ґрунту (целюлозолітична і протеолітична активності); як міру функціонального розмаїття розглянути трофічну і топічну структуру ґрунтової мезофауни; провести лабораторне дослідження, в якому вивчити вплив зміни різноманіття модельної системи на її функціональні властивості в умовах забруднення ґрунту важкими металами. Вимірювання біологічної активності ґрунту, відбір проб ґрунтової фауни і ґрунту для визначення концентрацій важких металів виконувались в листопаді 2003 року (початкова фаза експерименту), у грудні 2003 року, у квітні і жовтні 2004 року. Для вивчення впливу важких металів - нікелю і свинцю - на швидкість росту і загибелі дощового червяка Eisenia fetida і пшениці, а також на протеолітичну і целюлозолітичну активність ґрунту був проведений лабораторний експеримент. Нікель був внесений у ґрунт у концентрації 46 і 115 мкг/г, що еквівалентно 2 і 5 ГДК цього елемента в ґрунті. Свинець був внесений у концентрації 40 і 100 мкг/г, що також відповідає 2 і 5 ГДК цього металу в ґрунті.Чисельність ґрунтової мезофауни протягом року перебуває на рівні 800-952 екз./м2, а біомаса - 47-55 г/м2. При внесенні в ґрунт нікелю і свинцю в кількості, необхідній для досягнення рівня 2 і 5 ГДК у верхньому 10 см шарі , наслідки для ґрунтової фауни виявляються навіть через рік після моменту забруднення. Кількість видів і чисельність тваринного населення протягом експерименту демонструють тісний позитивний кореляційний звязок. Між показниками екологічного розмаїття, такими як кількість видів і індекси розмаїття Шеннона, Сімпсона, Бергера-Паркера, існує позитивний кореляційний звязок. При цьому активізація горизонтальної міграції металів під впливом ґрунтових тварин достовірно сприяє як зниженню максимальних концентрацій токсикантів у ґрунті, так і прискоренню їх вертикальної міграції, а також виведенню токсикантів за межі ґрунтового профілю.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ