Интерес, связанный с изучением последствий пожаров на состояние экосистем, значительно возрос за последние несколько десятилетий. К настоящему моменту отсутствует комплексная оценка влияния пожаров на изменение свойств почв и эмиссию парниковых газов в зависимости от интенсивности воздействия пирогенного фактора. В литературе преимущественно описано сравнение изменения компонентов экосистем после природных пожаров в ходе восстановительных сукцессий спустя многие годы после самого воздействия, когда влияния термического воздействия нельзя рассматривать как прямой фактор. Влияние пожара нивелируется в первые несколько лет после воздействия. В связи с этим необходимо проведение дальнейших исследований, которые позволят накопить данные, сравнить полученную информацию с информацией других ученых и использовать ее в прогнозировании эволюции постпирогенных экосистем в будущем.
В работе описаны результаты модельного эксперимента по изучению влияния пирогенного фактора (пламя горелки) на ферментативную активность 3 типов почв: чернозем обыкновенный, бурая лесная. Длительность воздействия составляла 3 минуты, средняя температура нагрева поверхности почвы – 192 градуса. После воздействия пирогенного фактора почва была инкубирована при комнатной температуре и относительной влажности почвы (30% от массы почвы) в течение 90 суток. За контроль (100%) приняты значения ферментативной активности почв, не подверженные влиянию пирогенного фактора. После инкубации контрольных и постпирогенных почвенных образцов исследована активность ферментов. Биологическая индикация широко применяется при диагностике и мониторинге экологического состояния почв (Kooch et al., 2019; Nizhelskiy et al., 2023; Vilkova et al., 2024). Изучены следующие ферменты почв: каталаза, инвертаза, дегидрогеназы, уреаза.
В ходе проведения лабораторно-аналитических исследований спустя 90 суток инкубации установлено снижение активности каталазы и уреазы чернозема обыкновенного 33-36% относительно контрольных значений. Активность каталазы и инвертазы постпирогенного бурозема лесного после инкубации снижена в среднем на 33%, для чернозема обыкновенного активность инвертазы превышает контрольные значения на 87%. Для чернозема обыкновенного активность дегидрогеназ не изменилась, в то время как для бурой лесной активность превышает контрольные значения на 35%. После инкубации постпирогенного чернозема активность уреазы ниже на 36%, при этом активность фермента в буроземе лесном достоверно от контрольных значений не отличается.
Изменение активности ферментов после воздействия пирогенного фактора и инкубации в течение 90 суток отличается от типа фермента и типа почвы. По результатам расчета интегрального биологического состояния почв чернозем обыкновенный выполняет экологические функции нормально, а для бурозема отмечено нарушение биохимических функций после инкубации.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания в сфере научной деятельности (№ FENW-2023-0008).
Список литературы:
1. Kooch Y., Sanji R., Tabari M. The effect of vegetation change in C and N contents in litter and soil organic fractions of a Northern Iran temperate forest //Catena. – 2019. – Vol. 178. – P. 32-39.
2. Nizhelskiy M. S., Kazeev K. Sh., Vilkova V.V., Fedorenko A.N., Kolesnikov S.I. Smoke Toxicity to the Biota and the Biological Activity of Soils When Modeling Fires // Biology Bulletin. – 2023. – Vol. 50, No. 10. – P. 2765-2773.
3. Vilkova V.V., Kazeev K. Sh., Nizhelskiy M. S., Kolesnikov S.I., Kozun Y.S. Changes in soil properties of xerophytic forests in Southern Russia after anthropogenic impact // Nature Conservation Research. – 2024. – Vol. 9, No. 2. – P. 61-72.