Связь показателей общего химического загрязнения тяжелыми металлами с функциональными характеристиками микробных сообществ урбаноземов г. Бишкек
Ч.Б. Айдыралиева1, М.В. Горленко2, Б.М. Худайбергенова3, С.А. Кулачкова2, В.А. Терехова2
1Международная высшая школа медицины, Бишкек, Кыргызстан
aidyralieva_153@mail.ru
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
yaminon@mail.ru
3Национальная академия наук Кыргызской Республики, Бишкек, Кыргызстан
khudaibergenbermet@gmail.com
Ключевые слова: экологическая оценка, биоиндикация, микробиом, дыхание почвы, функциональное биоразнообразие, мультисубстратное тестирование, индекс Саета, здоровье почвы
Страницы: 335-348
Аннотация
Проведена оценка связи показателей химического загрязнения почв и состояния микробиома урбаноземов транспортной, транспортно-промышленной, рекреационной зон г. Бишкек и природного парка Ала-Арча. С помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра DELTA определено валовое содержание Pb, As, Zn, Cu, Co, Mn, Cr, Cd, Hg, Sb в почвах изученных зон. Показано, что степень загрязнения тяжелыми металлами (ТМ) зависела от интенсивности транспортной нагрузки и выбросов тепловой электростанции. Определены функциональное разнообразие почвенных микробиомов с помощью мультисубстратного тестирования и функциональная активность по эмиссии диоксида углерода (хроматографическим методом). Благополучие и стабильность сообщества микроорганизмов оценены по коэффициенту формы рангового распределения спектра потребления субстратов d, выступающего мерой дестабилизации микробной системы. Отмечено особое состояние микробиома почв на территории западной части города, характеризуемое сниженным количеством потребляемых субстратов, уменьшением метаболической активности, дестабилизацией микробного сообщества. Изученные ТМ разделены на группы в зависимости от влияния на биотические показатели: микробное дыхание и потребление субстратов из почвы. Группа As - Pb - Cu - Co в большей степени связана с комплексными показателями суммарного загрязнения ТМ Zст и сильнее остальных подавляет субстрат-индуцированное дыхание и потребление моносахаридов класса пентоз. Группа Hg - Cr - Mn максимально подавляет потребление аминокислот и органических кислот. Группа Cd - Zn - Sb снижает интенсивность базального дыхания и слегка повышает потребление олигосахаридов и энтропийные показатели спектров потребления субстратов - Hk и χ2 (квадрат). Установлено, что использование индекса суммарного загрязнения ТМ не позволяет выявить прямого специфического влияния загрязнения ТМ на микробиом почв, так как в данном исследовании он не имел значимых корреляций ни с одним из исследованных биотических показателей. Сделан вывод о том, что лишь совокупность абиотических (химическое загрязнение) и биотических (реакции микробиома) критериев следует учитывать при оценке экологического риска негативных воздействий на почвы.
DOI: 10.15372/SEJ20260210 |
