Эколого-физиологическое разнообразие микробных сообществ

Ñèáèðñêèé ýêîëîãè÷åñêèé æóðíàë, 5 (2011) 735–746
ÓÄÊ 631.461:631.459:631.618
Ýêîëîãî-ôèçèîëîãè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå
ìèêðîáíûõ ñîîáùåñòâ
â òåõíîãåííî-íàðóøåííûõ ëàíäøàôòàõ Êóçáàññà
Â. Ñ. ÀÐÒÀÌÎÍÎÂÀ, Â. À. ÀÍÄÐÎÕÀÍÎÂ, Ä. À. ÑÎÊÎËÎÂ, È. Â. ËÞÒÛÕ,
Â. Â. ÁÓËÃÀÊÎÂÀ, Ñ. Á. ÁÎÐÒÍÈÊÎÂÀ*, À. Ñ. ÂÎÄÎËÅÅÂ**
Èíñòèòóò ïî÷âîâåäåíèÿ è àãðîõèìèè ÑÎ ÐÀÍ
630099, Íîâîñèáèðñê, óë. Ñîâåòñêàÿ, 18
Å-mail: à[email protected]
*Èíñòèòóò íåôòåãàçîâîé ãåîëîãèè è ãåîôèçèêè èì. À. À. Òðîôèìóêà ÑÎ ÐÀÍ
630090, Íîâîñèáèðñê, ïðîñï. Êîïòþãà, 3
**Êóçáàññêàÿ ãîñóäàðñòâåííàÿ ïåäàãîãè÷åñêàÿ àêàäåìèÿ
654027, Íîâîêóçíåöê, ïðîñï. Ïèîíåðñêèé, 13
ÀÍÍÎÒÀÖÈß
Ïðèâîäÿòñÿ ñâåäåíèÿ î æèçíåñïîñîáíîì ïóëå ìèêðîîðãàíèçìîâ, ðåãèñòðèðóåìûõ â ïîâåðõíîñòíîì
ñëîå òåõíîãåííûõ ïî÷â, ôîðìèðóþùèõñÿ íà óãîëüíûõ îòâàëàõ, çîëîøëàìàõ è îòõîäàõ ïåðåðàáîòêè
ðóä. Âñêðûòû ýêîôèçèîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè ñîîáùåñòâ îëèãîòðîôíûõ áàêòåðèé, âûÿâëåíû ìåëêîêîëîíèàëüíûå ôîðìû è áèîïëåíêè ïðîêàðèîò, ïîêàçàíî âëèÿíèå ðåêóëüòèâàöèè è ïî÷âîóëó÷øèòåëåé
íà ñîñòàâ îñíîâíûõ ãðóïï ìèêðîîðãàíèçìîâ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: íàðóøåííûå ïðîìûøëåííûå òåððèòîðèè, ñêëàäèðîâàííûå îòõîäû, ðåêóëüòèâàöèÿ, ïî÷âîóëó÷øèòåëè, òÿæåëûå ìåòàëëû, îçåëåíåíèå, ìèêðîîðãàíèçìû, Êóçáàññ.
 ðàéîíàõ äîáû÷è è ïåðåðàáîòêè óãëÿ,
íåôòè, ãàçà, æåëåçíûõ ðóä è ðóä öâåòíûõ
ìåòàëëîâ ñôîðìèðîâàëèñü êîìïàêòíûå òåððèòîðèàëüíî-îòðàñëåâûå ñèñòåìû ãîðîäîâ ñ
íàïðÿæåííîé ýêîëîãè÷åñêîé îáñòàíîâêîé. Îíè
âñòðå÷àþòñÿ â Êóçáàññå, Ìîñáàññå, Ïîâîëæüå, Çàïàäíîé Ñèáèðè, íà Òàéìûðå, ÊîëüÀðòàìîíîâà Âàëåíòèíà Ñåðãååâíà
Àíäðîõàíîâ Âëàäèìèð Àëåêñååâè÷
Ñîêîëîâ Äåíèñ Àëåêñàíäðîâè÷
Ëþòûõ Èðèíà Âëàäèìèðîâíà
Áóëãàêîâà Âèêòîðèÿ Âèêòîðîâíà
Áîðòíèêîâà Ñâåòëàíà Áîðèñîâíà
Âîäîëååâ Àíàòîëèé Ñåðãååâè÷
ñêîì ï-îâå, Äàëüíåì Âîñòîêå, â ðàéîíå Êàâêàçñêèõ Ìèíåðàëüíûõ Âîä. Ñèñòåìà âêëþ÷àåò ìàëûå ãîðîäà (äî 50 òûñ. æèòåëåé), ñðåäíèå (50–100 òûñ.), áîëüøèå (100–250 òûñ.),
êðóïíûå (500 – 1 ìëí) ñ öåíòðàìè, íå âñåãäà íàäåëåííûìè àäìèíèñòðàòèâíûìè ïîëíîìî÷èÿìè âûñîêîãî óðîâíÿ, íî óâåðåííî ïðîÿâëÿþùèìè ñåáÿ ðåãèîíàëüíûìè èëè ñóáðåãèîíàëüíûìè ëèäåðàìè, â òîì ÷èñëå Íîâîêóçíåöê – öåíòð Þæíîãî Êóçáàññà.  ñàìîì
ãîðîäå è åãî îêðåñòíîñòÿõ ðàçâèòà äîáû÷à
êîêñóþùèõñÿ è ýíåðãåòè÷åñêèõ óãëåé, íà êîòîðîé îñíîâàíû êîêñîõèìèÿ è òåïëîýíåðãåòèêà. Âìåñòå ñ ÷åðíîé è öâåòíîé ìåòàëëóðãèåé
%!#
îíè ñîñòàâëÿþò ÿäðî ïðîìûøëåííîãî êîìïëåêñà, âîêðóã êîòîðîãî â ïîñëåäíèå 50 ëåò
àêòèâíî ðàçâèâàþòñÿ õèìè÷åñêàÿ ïðîìûøëåííîñòü, ìàøèíîñòðîåíèå, ïðîèçâîäñòâî
ìåòàëëîêîíñòðóêöèé, à òàêæå îòðàñëè, îáñëóæèâàþùèå íàñåëåíèå, ñêîíöåíòðèðîâàííîå ïðåèìóùåñòâåííî â ãîðîäå.
Âîêðóã Íîâîêóçíåöêà íà çíà÷èòåëüíîé òåððèòîðèè ñôîðìèðîâàëèñü òåõíîãåííûå ëàíäøàôòû ñ òåõíîãåííûìè ïóñòûíÿìè, êîòîðûå
â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàõîäÿòñÿ â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè ñ íîâîñòðîéêàìè. Ïëîäîðîäíûå ïî÷âû ïðè ýòîì îêàçàëèñü ðàçðóøåííûìè è ïîãðåáåííûìè ïîä ïðîìûøëåííûìè
îòâàëàìè, ñòðîèòåëüíûì ìóñîðîì, îòõîäàìè
÷àñòíîãî ñåêòîðà. Îáùàÿ ïëîùàäü íàðóøåííûõ îòêðûòûìè ðàçðàáîòêàìè çåìåëü â Êóçáàññå ïðåâûøàåò 100 òûñ. ãà. Ñîõðàíèâøàÿñÿ
÷àñòü ïî÷â ïîñòîÿííî çàãðÿçíÿåòñÿ îñàäêàìè
àýðîãåííûõ âûáðîñîâ ãðàäîîáðàçóþùèõ ïðåäïðèÿòèé è òðàíñïîðòà, òàê êàê ãîðîä íàõîäèòñÿ ñðåäè ýêîëîãè÷åñêè íåáëàãîïîëó÷íûõ
ëèäåðîâ.
Îñòðûé äåôèöèò ïëîäîðîäíûõ ïî÷â âîçíèê âñëåäñòâèå ìîùíîãî íàâîäíåíèÿ â 1958 ã.
Òîãäà îáâîäíåííûå òåððèòîðèè â îñíîâíîì
çàñûïàëèñü 2-ìåòðîâîé òîëùåé òåõíîãåííîãî
ãðóíòà.
Âîâëå÷åíèå íàðóøåííûõ çåìåëü â áèîëîãè÷åñêóþ ðåêóëüòèâàöèþ ñ öåëüþ ôîðìèðîâàíèÿ öåííûõ ñâîéñòâ è ðåæèìîâ â òåõíîãåííûõ ïî÷âàõ íå ñíèçèëî îñòðîòû ïðîáëåìû –
ïî÷âîîáðàçîâàíèå ïðîèñõîäèò ÷ðåçâû÷àéíî
ìåäëåííî. Ïî ýòîé ïðè÷èíå â ïîñëåäíåå äåñÿòèëåòèå ðåçêî âîçðîñ èíòåðåñ ê èííîâàöèîííûì òåõíîëîãèÿì óñêîðåííîãî âîññòàíîâëåíèÿ íàðóøåííûõ ïî÷â ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàñòèòåëüíî-áàêòåðèàëüíûõ òåõíîëîãèé, ïî÷âîóëó÷øèòåëåé: òîðôà, ñàïðîïåëåé, îñàäêîâ
ñòî÷íûõ âîä (ÎÑÂ) [1]. Ïî÷âîóëó÷øàþùèé
ýôôåêò èñïîëüçîâàíèÿ ÎÑ ïðè ðåêóëüòèâàöèè íàðóøåííûõ çåìåëü òåîðåòè÷åñêè îæèäàåì, íî íà ïðàêòèêå íå âñåãäà óáåäèòåëåí
[1, 2]. Ïîâåäåíèå ìèêðîîðãàíèçìîâ â òàêîé
îáñòàíîâêå íå èññëåäîâàíî. Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî íà çàïàñ îñíîâíûõ ôèçèîëîãè÷åñêèõ ãðóïï ìèêðîîðãàíèçìîâ, êîòîðûå ó÷àñòâóþò â îáåñïå÷åíèè ðàñòåíèé äîñòóïíûì
ìèíåðàëüíûì ïèòàíèåì, ïîçèòèâíî ïîâëèÿåò ýíåðãîòðîôè÷åñêèé ðåñóðñ, âíåñåííûé ñ
ÎÑÂ. Îí ìîæåò îêàçàòüñÿ âàæíûì èñòî÷íèêîì áåëêîâîãî è ìèíåðàëüíîãî àçîòà, ÷ðåç%!$
âû÷àéíî äåôèöèòíîãî â òåõíîãåííûõ ïî÷âàõ.
Ïîä òåðìèíîì “òåõíîãåííûå ïî÷âû” ìû ïîíèìàåì òàêèå “òåëà”, êîòîðûå âîññîçäàþòñÿ
â òåõíîãåííîì ëàíäøàôòå áåç ïî÷âåííîãî
ïðîôèëÿ â ãåíåòè÷åñêîì äîêó÷àåâñêîì ñìûñëå, íî ïî õîäó âçàèìîäåéñòâèÿ ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé ïðèîáðåòàþò ñïåöèôè÷åñêèå ðàçëè÷èÿ â ïðåîáðàçîâàííîé òîëùå, îáÿçàííûå
ñâîåìó èñõîäíîìó ãåíåçèñó, ñïîñîáàì ðåêóëüòèâàöèè, ìåëèîðàöèè è ñàìîïîñåëåíöàì.
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè â áîëüøåé ñòåïåíè èçó÷åíû ïðîöåññû ýâîëþöèè áèîãåîöåíîçîâ íà óãîëüíûõ îòâàëàõ. Ïîêàçàíî, ÷òî íà
èíèöèàëüíîé ñòàäèè îñâîåíèÿ âñêðûøíûõ ïîðîä, êàê è îáíàæåííûõ ñêàë, âàæíîå çíà÷åíèå èìåþò ñëèçèñòûå îäíîêëåòî÷íûå è íèò÷àòûå ôîðìû ôîòî- è ãåòåðîòðîôíûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ [3–9], êîòîðûå âûæèâàþò áëàãîäàðÿ ïðèæèçíåííûì ìåòàáîëèòàì (îðãàíè÷åñêèì êèñëîòàì, âíåêëåòî÷íûì ôåðìåíòàì,
ïèãìåíòàì, ïîëèñàõàðèäàì) è æèçíåííî âàæíûì êàòèîíàì, ïðèòÿãèâàåìûì íà ïîâåðõíîñòü êëåòîê èç îêðóæàþùåé ñðåäû (âñëåäñòâèå îòðèöàòåëüíîãî çàðÿäà êëåòîê). Äèàçî- è îëèãîòðîôíûå öèàíîáàêòåðèè, à òàêæå ìèêðîôëîðà ðàññåÿíèÿ (ãðèáû è îëèãîíèòðîôèëüíûå áàêòåðèè) íà÷èíàþò âîññòàíîâèòåëüíóþ ñóêöåññèþ íà óãîëüíûõ îòâàëàõ
Êóçáàññà [6, 9]. Öèàíîáàêòåðèàëüíûå ïðîêàðèîòû îáíàðóæèâàþò ïðîÿâëåíèå ãåòåðîãåííîñòè ïîïóëÿöèé (êîëîíèé): íàðÿäó ñ äèôôóçíûì ðîñòîì ôîðìèðóþòñÿ ïÿòíà “öâåòåíèÿ”,
“âîéëîê”, áèîïëåíêè ñ êîíöåíòðàöèåé êëåòîê
(äî 109 â ñì–3), îáåñïå÷èâàþùåé, âî-ïåðâûõ,
ïîâûøåíèå óñòîé÷èâîñòè, ãèáêîñòè, ïðèñïîñîáëåííîñòè ïîïóëÿöèè ïðîêàðèîò ê èçìåíåíèþ âíåøíèõ óñëîâèé [10], âî-âòîðûõ – àêòèâíîå ðàçðóøåíèå ìèíåðàëîâ è âûñâîáîæäåíèå ïèòàòåëüíûõ ýëåìåíòîâ [11], â-òðåòüèõ – ìèêðîáíóþ èììîáèëèçàöèþ ëåãêîïîäâèæíîãî àçîòà. Ýòî ñïîñîáñòâóåò ôîðìèðîâàíèþ íà÷àëüíûõ çâåíüåâ òðîôè÷åñêîé öåïî÷êè è îáðàçîâàíèþ ìèêðîáî-ðàñòèòåëüíûõ àññîöèàöèé íà ñàìîçàðàñòàþùèõ óãîëüíûõ îòâàëàõ ìîëîäîãî âîçðàñòà [6, 12].
Îäíàêî ðàçíîîáðàçèå ôèçèîëîãè÷åñêèõ
ãðóïï ìèêðîîðãàíèçìîâ ïî ìåñòîîáèòàíèþ è
èñïîëüçóåìûì ñóáñòðàòàì â òåõíîãåííûõ ïî÷âàõ äðóãîãî ãåíåçèñà – íà çîëîøëàìàõ è ðóäíûõ îòõîäàõ – ðàíåå íå èññëåäîâàëîñü.
Öåëü ðàáîòû – ÷àñòè÷íîå âîñïîëíåíèå
ýòîãî ïðîáåëà è âûÿâëåíèå æèçíåñïîñîáíîé
ìèêðîôëîðû â ïîñòòåõíîãåííóþ ôàçó ðàçâèòèÿ íà óãîëüíûõ îòâàëàõ, çîëî- è ðóäíûõ
øëàìàõ.  çàäà÷è èññëåäîâàíèé âõîäèëè îïðåäåëåíèå ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ïîâåðõíîñòè çàñåëÿåìûõ òåõíîãåííûõ
ñóáñòðàòîâ ðàçëè÷íîãî ãåíåçèñà, ýêîëîãî-òðîôè÷åñêîãî è òàêñîíîìè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ
ìèêðîáíûõ ïîñåëåíöåâ, ðåãèñòðàöèÿ ìèêðîêîëîíèàëüíûõ áàêòåðèé è àâòîíîìíûõ ñòðóêòóðèðîâàííûõ öèàíîáàêòåðèàëüíûõ ñîîáùåñò⠖ áèîïëåíîê. Ïðîàíàëèçèðîâàíû ñîäåðæàíèå æèçíåñïîñîáíûõ ïñèõðî-, ìåçî- è òåðìîôèëüíûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ, ïîñêîëüêó
óãîëüíûå îòâàëû ïåðèîäè÷åñêè “ãîðÿò”, à
ïîâåðõíîñòü øëàìîâ ïîäâåðæåíà ñóùåñòâåííûì ïåðåïàäàì òåìïåðàòóð. Îáñëåäîâàíû òàêæå ðåêóëüòèâèðîâàííûå ïî÷âû è ýêñïåðèìåíòàëüíûå ó÷àñòêè ñ ñàæåíöàìè è ïîñåâàìè ðàñòåíèé, â êîðíåâóþ çîíó êîòîðûõ âíåñëè ïî÷âîóëó÷øèòåëè.
ÎÁÚÅÊÒÛ È ÌÅÒÎÄÛ
Èññëåäîâàëè ìèêðîáíûå ñîîáùåñòâà, ñîõðàíÿþùèå æèçíåñïîñîáíîñòü íà ìíîãîëåòíèõ
øëàìàõ õâîñòîõðàíèëèùà Àáàãóðñêîé àãëîôàáðèêè, çîëîîòâàëàõ Òîìü-Óñèíñêîé ÃÐÝÑ,
îòâàëàõ Áàéäàåâñêîãî óãîëüíîãî ðàçðåçà, ðàñïîëîæåííûõ â ëåñîñòåïíîé çîíå, ïðèëåãàþùåé
ê ãîðîäñêîé ÷åðòå Íîâîêóçíåöêà.
Îòõîäû Àáàãóðñêîé àãëîôàáðèêè õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêîé ïëîòíîñòüþ – îò 1,7 ã/cì3
è áîëåå, ÷òî äåëàåò ñóáñòðàò ïðàêòè÷åñêè
íåïðîíèöàåìûì äëÿ êîðíåé, ðåçêî ñíèæàåò
îáúåì ïîðîâîãî ïðîñòðàíñòâà, êîëè÷åñòâî
ïîð, óõóäøàÿ ãàçîâûé îáìåí. Ýòè òåõíîãåííûå îáðàçîâàíèÿ èìåþò ïðåäñòàâèòåëüíûé
íàáîð òÿæåëûõ ìåòàëëîâ (ÒÌ), êîòîðûå çíà÷èòåëüíî ïðåâîñõîäÿò êëàðêîâîå ñîäåðæàíèå
â çðåëûõ ïî÷âàõ. Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ õâîñòîâ
îáîãàùåíèÿ æåëåçíûõ ðóä âêëþ÷àåò ñóëüôèäû æåëåçà, îêñèäû êðåìíèÿ, àëþìèíèÿ,
æåëåçà, ìàãíèÿ. Ñóëüôèäû æåëåçà îêèñëÿþòñÿ äî ñóëüôàòîâ è ñåðíîé êèñëîòû, êîòîðàÿ íåéòðàëèçóåòñÿ êàðáîíàòàìè äî ñóëüôàòîâ, à ñóëüôàò æåëåçà â ñëàáîùåëî÷íîé ñðåäå ïîäâåðãàåòñÿ ãèäðîëèçó. Ïî ýòîé ïðè÷èíå ñèëüíîå ïîäêèñëåíèå ñðåäû ðåãèñòðèðóåòñÿ ðåäêî. Âìåñòå ñ òåì â íåêîòîðûõ òî÷êàõ
ðåãèñòðèðóåòñÿ ïîâûøåííàÿ ðàäèàöèÿ. Ôèòîòîêñè÷íîñòü øëàìîâ ñîîòâåòñòâóåò 4-ìó êëàñ-
ñó òîêñè÷íîñòè. Îðãàíè÷åñêîå âåùåñòâî è
ðàñòèòåëüíîñòü îòñóòñòâóþò. Ïîëèãîí ñêëàäèðóåìûõ õâîñòîâ ðàññìàòðèâàåòñÿ ãåîõèìèêàìè êàê òåõíîãåííàÿ ïóñòûíÿ.
Çîëîîòâàëû Òîìü-Óñèíñêîé ÃÐÝÑ ìåíåå
òîêñè÷íû äëÿ ðàñòåíèé è áîëåå âîäîïðîíèöàåìû, âêëþ÷àþò çîëîøëàêîâûé ìàòåðèàë:
ôðàêöèè çîëû ðàçìåðîì ìåíåå 0,25 ìì è
øëàêà – áîëåå êðóïíûõ ÷àñòèö, ÷òî îñòàëèñü îò ñæèãàíèÿ êàìåííîãî óãëÿ. Åñòåñòâåííàÿ ðàñòèòåëüíîñòü îñâàèâàåò òàêîé ñóáñòðàò
ìåäëåííî. Íà åãî ïîâåðõíîñòè ðàçâèâàþòñÿ
ìõè, ëèøàéíèêè, âîäîðîñëè, åäèíè÷íûå ðàñòåíèÿ.
Îòâàëû óãîëüíûõ ðàçðàáîòîê Áàéäàåâñêîãî ðàçðåçà õàðàêòåðèçóþòñÿ ïîâûøåííîé
ïî÷âîîáðàçóþùåé öåííîñòüþ èç-çà âûñîêîãî
ñîäåðæàíèÿ â íèõ ëåññîâèäíûõ, ïðåèìóùåñòâåííî êàðáîíàòíûõ, ñóãëèíêîâ. Ìîùíîñòü
ýòèõ îòëîæåíèé äîñòèãàåò 15–20 ì. Òåêñòóðà
èõ íå÷åòêî êîìêîâàòàÿ, ïîðèñòàÿ.  îñíîâíûõ
ïîðîäàõ ìîãóò ïðèñóòñòâîâàòü ãëèíèñòûå ìàññû. Ãëèíèñòûå ÷àñòèöû ñëèâàþòñÿ ñ çåðíûøêàìè êàëüöèòà (äî 20–30 %) â âèäå íåðàâíîìåðíîé ñûïè. Ãëèíèñòàÿ òîëùà ïðîïèòàíà ãèäðîîêèñëàìè æåëåçà, îðãàíè÷åñêèìè âåùåñòâàìè, â ñîñòàâ êîòîðûõ âõîäÿò ãóìóñ è ôþçåíèðîâàííûå ðàñòèòåëüíûå îñòàòêè [13]. Õàðàêòåðíàÿ äëÿ ñóãëèíêîâ ìèêðîàãðåãèðîâàííîñòü,
ïîðèñòîñòü, áëèçêàÿ ê íåéòðàëüíîé ðåàêöèÿ
ñðåäû, íàñûùåííîñòü îñíîâàíèÿìè îáóñëîâëèâàþò èõ öåííîñòü ïðè ôîðìèðîâàíèè ìîëîäûõ
ïî÷â â êà÷åñòâå ìàòåðèíñêèõ ïîðîä.
Íàðÿäó ñ ýòèì ïðîÿâëåíèå ãèïåðãåííûõ
ïðîöåññîâ (ñàìîâîçãîðàíèÿ, îêèñëåíèÿ, ãèäðàòàöèè â òåëå óãîëüíûõ îòâàëîâ) îáåñïå÷èâàåò ôîðìèðîâàíèå ýêîòîïîâ ñ íåóñòîé÷èâûìè ðåæèìàìè óâëàæíåíèÿ, àýðàöèè, òåïëîîáåñïå÷åííîñòè, îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîé îáñòàíîâêè. Íåìàëîâàæíóþ ðîëü â
ôîðìèðîâàíèè ôèòîòîêñè÷íîñòè èãðàåò ïèðèòíàÿ ñåðà (äî 727 ìã/100 ã ãðóíòà).
Äëÿ âûÿâëåíèÿ æèçíåñïîñîáíîé ìèêðîôëîðû è õàðàêòåðèñòèêè ñðåäû åå îáèòàíèÿ îòáîð îáðàçöîâ îñóùåñòâëÿëè åäèíîâðåìåííî
ïî âñåì îáúåêòàì â ïîñòòåõíîãåííóþ ôàçó,
ïîñëå ìíîãîëåòíåãî åñòåñòâåííîãî ñàìîçàðàñòàíèÿ ëèáî ðåêóëüòèâàöèè. Îáñëåäîâàëè áèîãåííîñòü ïîâåðõíîñòíîãî è êîðíåîáèòàåìîãî
ñëîåâ òåõíîãåííûõ ýêîñèñòåì, åñòåñòâåííî
çàðàñòàþùèõ è ðåêóëüòèâèðóåìûõ, à òàêæå
%!%
ïîäâåðæåííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíîìó îçåëåíåíèþ. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçîâàëè ñàæåíöû ÷åðíîãî òîïîëÿ è ïîñåâû ìíîãîëåòíèõ òðàâ (çëàêîâî-áîáîâàÿ ñìåñü), ñóáñòðàò âåðìèêóëèðîâàííûõ îñàäêîâ ñòî÷íûõ âîä, îáðàáîòàííûõ
ïðåïàðàòîì “ÁàêÑèá”.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ïëîùàäêè ñ òîïîëåì
÷åðíûì è ìíîãîëåòíèìè òðàâàìè çàêëàäûâàëè ïî àíàëîãèè ñ ðàíåå èñïûòàííûìè ÎÑÂ
[1]. Îðîøåíèå áàêòåðèàëüíûì ïðåïàðàòîì
îñóùåñòâëÿëîñü â ñîîòâåòñòâèè ñ ðåêîìåíäàöèåé åãî èçãîòîâèòåëåé.
Ïîä áèîãåííîñòüþ ìû ðàññìàòðèâàåì â
äàííîé ñòàòüå òîëüêî ïðèñóòñòâèå æèçíåñïîñîáíîãî ïóëà ìèêðîîðãàíèçìîâ.
Îáñëåäîâàëè ó÷àñòêè, ïîäâåðæåííûå ëåñíîé è ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîé ðåêóëüòèâàöèè,
ýêñïåðèìåíòàëüíîìó îçåëåíåíèþ, ïèðîãåííîìó âîçäåéñòâèþ, à òàêæå åñòåñòâåííî ñàìîçàðàñòàþùèå, ðàññìàòðèâàåìûå êàê êîíòðîëüíûå.
Ïðè îòáîðå ïðèìåíåíû ìåòàëëè÷åñêèå
êîëüöà ðàçíîãî äèàìåòðà è ãëóáèíû ñ öåëüþ
òî÷íîãî ó÷åòà îáúåìà è ìàññû âçÿòîé ïðîáû, îïðåäåëåíèÿ äîëè ìåëêîçåìà, êîòîðûé
ïîñëå ïðîñåèâàíèÿ îáðàçöà ÷åðåç ñèòî äèàìåòðîì 2 ìì èñïîëüçîâàëè äëÿ âûñåâà æèçíåñïîñîáíîãî ïóëà (çàïàñà) ìèêðîîðãàíèçìîâ.
Ýòà æå ÷àñòü ìåëêîçåìà ïîäâåðãàëàñü
òðàäèöèîííûì è ñîâðåìåííûì ìåòîäàì ïî÷âåííîãî àíàëèçà. Îïðåäåëÿëè ðåàêöèþ ïî÷âåííîãî ðàñòâîðà âîäíîé è ñîëåâîé ñóñïåíçèè (ïîòåíöèîìåòðè÷åñêè), îáùåå ñîäåðæàíèå óãëåðîäà (ìåòîäîì ìîêðîãî ñæèãàíèÿ ïî
Òþðèíó), ñîäåðæàíèå îðãàíè÷åñêîãî óãëåðîäà, âîäîðîäà è àçîòà (íà ÑÍN-àíàëèçàòîðå PerkinElmer 2400 Series II), ôðàêöèîííûé ñîñòàâ âîññòàíîâëåííîãî óãëåðîäà ïîðîä êàìåííîóãîëüíûõ ðàçðåçîâ ñîãëàñíî ïàòåíòó [14].
Èçó÷åíèå æèçíåñïîñîáíîãî çàïàñà ìèêðîîðãàíèçìîâ ïðîâîäèëè ìåòîäîì ïîñåâà íà
ïëîòíûå ïèòàòåëüíûå ñðåäû è ïðÿìûì ìèêðîñêîïèðîâàíèåì. Èñïîëüçîâàëè ãîëîäíûé
àãàð, ïîëóãîëîäíûå è áîãàòûå ïèòàòåëüíûå
ñðåäû – ñîäåðæàùèå ìèíåðàëüíûå ôîðìû
àçîòà, îáîãàùåííûå ñàõàðîçîé (ïî È. Å. Ìèøóñòèíîé), ãëþêîçîé (ïî ×àïåêó), êðàõìàëîì (êðàõìàëî-àììèà÷íûé àãàð – ÊÀÀ). Öåëëþëîçîëèòè÷åñêèå ìèêðîîðãàíèçìû îïðåäåëÿëè ïî âûñåâó íà ñðåäó Ãåò÷èíñîíà. Òðîôè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå ìèêðîîðãàíèçìîâ
%!&
âêëþ÷àëî îëèãîíèòðîôèëîâ, ïîòðåáèòåëåé
ìèíåðàëüíîãî àçîòà, óòèëèçàòîðîâ ìîíîñàõàðîâ, öåëëþëîçû. Òàêñîíîìè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå îñíîâíûõ ôèçèîëîãè÷åñêèõ ãðóïï áàçèðîâàëîñü íà èäåíòèôèêàöèè áàêòåðèé, â òîì
÷èñëå àêòèíîìèöåòîâ, è ãðèáîâ. Ìîðôîôèçèîëîãè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå áàêòåðèé èäåíòèôèöèðîâàëè ñ ó÷åòîì âûÿâëåíèÿ ìèêðîêîëîíèé (êîëîíèåîáðàçóþùèõ åäèíèö – ÊÎÅ) è
áèîïëåíîê. Æèçíåñïîñîáíûé ïóë ìåëêèõ êîëîíèé ó÷èòûâàëè ïðè ïîìîùè ëóïû (óâåëè÷åíèå  100 è áîëåå) è ðàíæèðîâàëè â ãðóïïû ïî äèàìåòðó: ìåíåå 0,2 ìì è áîëåå (0,2–
0,4 ìì). Ìèêðîîðãàíèçìû äèôôåðåíöèðîâàëè ïî îòíîøåíèþ ê òåìïåðàòóðå íà ïñèõðî-,
ìåçî- è òåðìîôèëû ïîñëå ýêñïîçèöèè â òåðìîñòàòå ïðè Ò 15, 30 è 60 Ñ. Êóëüòèâèðîâàíèå ìèêðîîðãàíèçìîâ íà ñðåäå ×àïåêà ïðîâîäèëîñü íà ôîíå êèñëûõ è ùåëî÷íûõ çíà÷åíèé ðÍ ïèòàòåëüíîé ñðåäû.
Ñîäåðæàíèå îðãàíè÷åñêîãî àçîòà â ñóõîì
àãàðå íå ïðåâûøàëî ïî ïîêàçàíèÿì ÑÍNàíàëèçàòîðà 0,15 %.
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ öèàíîáàêòåðèàëüíûõ
áèîïëåíîê îïðåäåëÿëè íà ÑÍN-àíàëèçàòîðå
PerkinElmer 2400 Series II, à òàêæå ìåòîäîì
ÐÔÀ – ÑÈ äëÿ òâåðäûõ ïðîá íà ñòàíöèè Èíñòèòóòà ÿäåðíîé ôèçèêè ÑÎ ÐÀÍ.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïîäâåðãíóòû
ìàòåìàòè÷åñêîé îáðàáîòêå.
ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÈÕ ÎÁÑÓÆÄÅÍÈÅ
Ôèçèêî-õèìè÷åñêàÿ îáñòàíîâêà, ñêëàäûâàþùàÿñÿ â ñðåäå îáèòàíèÿ ìèêðîîðãàíèçìîâ, îáóñëîâëèâàåòñÿ øèðîêèì äèàïàçîíîì
ñêåëåòíîñòè èñõîäíûõ ïîðîä (òàáë. 1), ñëàáîêèñëîé è ñëàáîùåëî÷íîé ðåàêöèåé ñðåäû
(5,64–7,08). Ñîäåðæàíèå óãëåðîäà (ïî Òþðèíó, %) ìèíèìàëüíî â ñàìîçàðàñòàþùèõ îòâàëàõ (1,92–6,72), íåñêîëüêî âûøå â ðåêóëüòèâèðóåìûõ âàðèàíòàõ è ìàêñèìàëüíî â ìåñòàõ ïðîÿâëåíèÿ ïèðîãåíåçà (8,24–11,21). Ñîäåðæàíèå Ñ, Í, N êðàéíå íèçêîå â øëàìàõ
ïîëèìåòàëëè÷åñêèõ ðóä (òàáë. 2). Çäåñü æå
ïðåîáëàäàþò òðóäíî- è ñðåäíåîêèñëÿåìûå âåùåñòâà. Íà ïîëèãîíå óãîëüíûõ îòâàëîâ òðóäíîîêèñëÿåìûå ñîåäèíåíèÿ ïðåîáëàäàþò ïîä
äåðíèíîé çëàêîâûõ êóëüòóð íà ó÷àñòêå, èñïûòûâàþùåì âîçäåéñòâèå ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîé ðåêóëüòèâàöèè, à òàêæå íà ïèðîãåííîì ó÷àñòêå. Ñóììàðíûé çàïàñ òðóäíî- è
7,66
7,49
7,03
7,08
0
0
42,1
33,8
49,5
50,6
Ï ð è ì å ÷ à í è å. *– ïðîèçâîäèëàñü ïîâòîðíàÿ îòñûïêà.
2,79
2,69
15–20
35
1,41
1,33
6,32
7,07
5,64
6,18
87,6
0
13,2
34,9
–
–
–
–
5–10
30–40
1,52
1,49
7,46
7,02
7,25
6,98
6,78
6,22
62,1
58,9
3,6
31,2
27,3
35,4
49,4
49,1
54,4
2,65
2,71
2,70
25
25–30
30
1,34
1,38
1,23
7,82
7,63
7,64
7,01
6,81
6,74
82,3
5,3
0
23,3
38,5
48,1
42,2
51,7
54,7
1,49
1,27
1,21
2,58
2,63
2,67
25–30
40
20
Óãîëüíûé îòâàë:
òåõíîãåííûé êîíòðîëü*
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
ñ.-õ. ðåêóëüòèâàöèÿ
Ó÷àñòêè ïèðîãåííîé çîíû:
1
2
3
Çîëîîòâàë:
òåõíîãåííûé êîíòðîëü
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Ðóäíûé øëàì:
òåõíîãåííûé êîíòðîëü
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
ðÍ âîäí
ðÍÊÑI
Êàìåíèñòîñòü, %
Ñîäåðæàíèå
Ïëîòíîñòü, ã/ñì3 Ïîðîçíîñòü, % ôèçè÷åñêîé ãëèíû
â ìåëêîçåìå
Ïëîòíîñòü
òâåðäîé
ôàçû, ã/ñì3
Îðèåíòèðîâî÷íûé âîçðàñò,
ëåò
Ìåñòî îòáîðà
Ò à á ë è ö à 1
Ôèçèêî-õèìè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà òåõíîãåííûõ ìåñòîîáèòàíèé ìèêðîîðãàíèçìîâ (ñëîé 0–5 ñì)
ñðåäíåîêèñëÿåìûõ ñîåäèíåíèé ïðåîáëàäàåò
âî âñåõ èññëåäóåìûõ âàðèàíòàõ. Ýòî îáóñëîâëåíî íàêîïëåíèåì ìåäëåííî ðàçëàãàþùèõñÿ ðàñòèòåëüíûõ è æèâîòíûõ îñòàòêîâ,
ïîñòóïèâøèõ èçâíå. Èõ ñîñòàâ âêëþ÷àåò ëèãíèí õâîè, õèòèí íàñåêîìûõ, êåðàòèí ïåðüåâ
ïòèö è øåðñòè æèâîòíûõ, öåëëþëîçó è ãåìèöåëëþëîçó ðàñòåíèé, ãåìèöåëëþëîçó ãðèáíûõ ãèô è äðóãèå êîìïîíåíòû. Ëåãêîîêèñëÿåìûå ñîåäèíåíèÿ äîñòèãàþò ìàêñèìàëüíûõ
âåëè÷èí òîëüêî íà óãîëüíîì ïîëèãîíå, íåçàâèñèìî îò ðåêóëüòèâàöèè. Îíè îáÿçàíû ïðèñóòñòâèþ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ îðãàíè÷åñêèõ
âåùåñòâ, îäíèì èç ïîñòàâùèêîâ êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ áèîìàññà ìèêðîîðãàíèçìîâ, ÷ðåçâû÷àéíî áûñòðî òðàíñôîðìèðóåìàÿ [15]. Çäåñü
æå âûÿâëåíû è ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ óãëåðîäà, âîäîðîäà è àçîòà, ÷òî îáóñëîâëåíî îò÷àñòè ïðîõîæäåíèåì ëåññîâèäíûìè ñóãëèíêàìè â áûëûå ýïîõè ôàç ïî÷âåííîãî ðàçâèòèÿ. Äî ðåêóëüòèâàöèè ó÷àñòêîâ â ñóãëèíêàõ
çàôèêñèðîâàíû çàìåòíûå êîëè÷åñòâà óãëåðîäà (0,2–0,9 %), ôîñôîðà (âàëîâîé – äî 0,3 %,
ïîäâèæíûé – îò 2 äî 50 ìã-ýêâ íà 100 ã ñóáñòðàòà), êàëèÿ (âàëîâîé – 1,4–2,3 %, îáìåííûé – 6 ìã-ýêâ íà 100 ã ñóáñòðàòà), âàëîâîãî
àçîòà äî 0,1 % [13].
Íå ñëó÷àéíî â óñëîâèÿõ åñòåñòâåííîãî
ñàìîçàðàñòàíèÿ óãîëüíîãî îòâàëà â ïîñòòåõíîãåííûé ïåðèîä âûÿâëåíà ìàêñèìàëüíàÿ
áèîãåííîñòü – çàñåëåííîñòü ìèêðîîðãàíèçìàìè, íå òðåáîâàòåëüíûìè ê áåëêîâîìó àçîòó
(ðèñ. 1). Ïóë ìåçîôèëüíûõ îëèãîòðîôíûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ, â òîì ÷èñëå îëèãîíèòðîôèëîâ,
ýêîëîãè÷åñêè çíà÷èì ñîãëàñíî óñëîâíûì êðèòåðèÿì ÷èñëà êîëîíèé, èçëîæåííûì ðàíåå
[16]. Äëÿ áàêòåðèé – íå ìåíåå 1 ìëí íà 1 ã
ñóáñòðàòà õîòÿ áû â êàêîé-òî ñåçîí, à äëÿ
ãðèáîâ, äðîææåé, âîäîðîñëåé – 10 òûñ. íà
1 ã. Â èññëåäîâàííûõ ìåñòîîáèòàíèÿõ æèçíåñïîñîáíûé ïóë áàêòåðèé è ãðèáîâ ñêëàäûâàåòñÿ òàêæå èç êîïèî- è äèññèïîòðîôîâ.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî áèîãåííîñòü âñåõ
îáñëåäîâàííûõ òåõíîãåííûõ ïî÷â îáåñïå÷èâàåòñÿ êàê ïñèõðî-, òàê è ìåçîôèëàìè, íà ïèðîãåííîì ó÷àñòêå óãîëüíîãî îòâàëà äîïîëíÿåòñÿ òåðìîôèëüíûìè ìèêðîìèöåòàìè, â ýêîëîãè÷åñêè çíà÷èìîì êîëè÷åñòâå – 42 òûñ.
ÊÎÅ/ã.  ïî÷âàõ, ôîðìèðóþùèõñÿ íà ñóáñòðàòàõ ñ ïîëèìåòàëëè÷åñêèì ñîñòàâîì (Àáàãóðñêèé øëàìîîòâàë è Òîìü-Óñèíñêèé çîëî%!'
Ò à á ë è ö à 2
Õèìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè òåõíîãåííîãî ñóáñòðàòà, %
Ìåñòî îòáîðà
Ñîðã
Äîëÿ ôðàêöèè, îò âàëîâîãî
êîëè÷åñòâà
Ñîäåðæàíèå ýëåìåíòîâ
îêèñëÿåìûå ñîåäèíåíèÿ
òðóäíî-
ñðåäíå-
ëåãêî-
Ñîáù
Í
N
Óãîëüíûé îòâàë:
òåõíîãåííûé êîíòðîëü
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
ñ.-õ. ðåêóëüòèâàöèÿ
Ó÷àñòêè ïèðîãåííîé çîíû:
1
2
3
Çîëîîòâàë:
òåõíîãåííûé êîíòðîëü
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Ðóäíûé øëàì:
òåõíîãåííûé êîíòðîëü
2,28
1,68
2,88
5,3
10,7
62,5
58,7
10,7
14,7
36,1
78,6
22,8
14,19
4,26
3,34
1,76
0,91
0,78
0,72
0,26
0,22
8,24
17,29
11,21
44,6
36,5
57,9
37,9
58,9
31,3
17,5
4,6
10,7
17,75
17,22
14,18
1,82
1,83
1,54
0,83
0,98
0,65
6,72
9,91
32,5
18,5
61,4
61,4
6,1
20,1
8,21
15,73
0,36
0,4
0,29
0,52
1,92
30,3
52,5
17,2
1,93
0,37
0,12
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
5,22
69,9
22,1
7,9
2,58
0,27
0,11
Ðèñ. 1. Æèçíåñïîñîáíûé ïóë ìèêðîîðãàíèçìîâ: À –
ïñèõðîôèëîâ, Á – ìåçîôèëîâ.
Òåõíîãåííûé êîíòðîëü: 1 – óãîëüíûé îòâàë, 2 – çîëîîòâàë, 3 – ðóäíûé øëàì
%"
øëàì), çàñåëåíèå ìèêðîîðãàíèçìàìè ïðîèñõîäèò ìåäëåííåå. Âûçûâàåò îïðåäåëåííûé
èíòåðåñ è ôîðìèðîâàíèå öèàíîáàêòåðèàëüíûõ áèîïëåíîê íà ïîâåðõíîñòè òåõíîãåííîé
ïî÷âû (Áàéäàåâñêèé óãîëüíûé îòâàë) ñ ñîäåðæàíèåì â áèîìàññå 39 % óãëåðîäà, 8 %
âîäîðîäà è 4 % àçîòà. Âûñîêîå îòíîøåíèå
óãëåðîäà ê àçîòó îòìå÷àëîñü ðàíåå íà ëåññîâèäíîì ñóãëèíêå 20-ëåòíåãî ñàìîçàðàñòàíèÿ â ðàéîíå ÊÀÒÝÊà [11]. Àíàëèç õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà áèîïëåíîê âûÿâèë âûñîêóþ
ñîðáöèþ èìè áèîãåííûõ ýëåìåíòîâ, òÿæåëûõ
ìåòàëëîâ è íåìåòàëëîâ (òàáë. 3).
Ðåêóëüòèâàöèÿ îòâàëîâ ðàçíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ è ïðîöåññû ïèðîãåíåçà, ïðîòåêàþùèå íà óãîëüíîì îòâàëå, óñèëèâàþò çàñåëåííîñòü òåõíîãåííûõ ïî÷â ïñèõðî- è ìåçîôèëüíûìè îëèãîòðîôíûìè, â òîì ÷èñëå
äèññèïîòðîôíûìè ìèêðîîðãàíèçìàìè (òàáë. 4).
Ñóùåñòâåííî âîçðàñòàåò ÷èñëî êîïèîòðîôî⠖ àêòèíîáàêòåðèé, èììîáèëèçèðóþùèõ
ìèíåðàëüíûé àçîò, ÷òî òàêæå õàðàêòåðíî
äëÿ çðåëûõ ñîîáùåñòâ. Íà ó÷àñòêàõ, ïîäâåðãíóòûõ ëåñíîé ðåêóëüòèâàöèè, ïñèõðîôèëüíûì àêòèíîáàêòåðèÿì ïðèíàäëåæèò
1,3–5,2 % æèçíåñïîñîáíîãî çàïàñà, ïîä ìíîãîëåòíèìè òðàâàìè è íà ïèðîãåííîé òåððèòîðèè èõ âêëàä áîëüøå: 3,1–8,4 %.  ñâîþ
î÷åðåäü ìåçîôèëüíûå àêòèíîáàêòåðèè ñëà-
Ò à á ë è ö à 3
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ áèîïëåíîê è ìåëêîçåìà íà ïîâåðõíîñòè òåõíîãåííîãî ñóáñòðàòà, ìã/êã
(àíàëèòèê Þ. Ï. Êîëìîãîðîâ, ÈÃÌ ÑÎ ÐÀÍ)
Õèìè÷åñêèé ýëåìåíò
K, %
Ca, %
Mn, %
Fe, %
V
Cr
Ni
Cu
Zn
Y
Mo
As
I
Br
Cs
Pb
Th
U
Áèîïëåíêà
Ñîñêîá èç-ïîä ïëåíêè
Ìåëêîçåì ïîä ïëåíêîé, ñëîé 0–1 ñì
2,3
8,8
0,08
3,8
110
130
58
54
110
34
1,0
14
10
8,6
4,2
20
9,9
3,3
1,6
3,9
0,047
1,8
32
69
49
51
120
12
0,77
7,9
2,0
8,8
1,2
11
3,0
0,9
2,4
4,1
0,11
4,3
130
130
66
54
130
34
1,3
11
10
35
4,1
24
8,8
3,8
ãàþò 1,4–6,3 % æèçíåñïîñîáíîãî ïóëà â óñëîâèÿõ ëåñíîé ðåêóëüòèâàöèè è 4,1–9,9 % – â
îñòàëüíûõ ñèòóàöèÿõ. Èíòåðåñíî, ÷òî öåëëþëîçîëèòè÷åñêèå ìèêðîîðãàíèçìû â ðåêóëüòèâèðîâàííûõ ïî÷âàõ òàêæå ìíîãî÷èñëåííû. Ñîäåðæàíèå ìåçîôèëüíûõ öåëëþëîçîëèòèêîâ ñîñòàâëÿåò 6,2–11,3 ìëí ÊÎÅ/ã
(ðèñ. 2). Ðåêóëüòèâàöèÿ ïîçèòèâíî îòðàæàåòñÿ íà ïóëå ïñèõðî- è ìåçîôèëüíûõ ãðèáîâ
(ñì. òàáë. 4 è ðèñ. 3). Ìàêñèìàëüíîå ñîäåðæàíèå êàê òåõ, òàê è äðóãèõ ãðóïï ìèêðîìèöåòîâ (â ýêîëîãè÷åñêè çíà÷èìîì êîëè÷åñòâå)
îáíàðóæåíî íà ðåêóëüòèâèðóåìîì ðóäíîì ïîëèãîíå – 148 òûñ. ÊÎÅ/ã.
Ñëåäóåò ïîä÷åðêíóòü, ÷òî â ðåêóëüòèâèðîâàííûõ ïî÷âàõ íåçàâèñèìî îò ãåíåçèñà ñóáñòðàòà áàêòåðèàëüíûé ïóë ñëàãàåòñÿ ñ ó÷àñòèåì ìèêðîêîëîíèàëüíûõ îëèãîòðîôíûõ
ôîðì – êàê ïñèõðî-, òàê è ìåçîôèëüíûõ
(òàáë. 5).
Èñïîëüçîâàíèå âåðìèêóëèðîâàííîãî ÎÑÂ
êàê ïî÷âîóëó÷øèòåëÿ ñïîñîáñòâóåò áèîãåííîñòè êîðíåîáèòàåìîãî ñëîÿ ðàñòåíèé âî âñåõ
èñïûòàííûõ òåõíîãåííûõ ñóáñòðàòàõ ïî ñðàâíåíèþ ñ òåõíîãåííîé ïî÷âîé áåç áèîäîáàâêè
(ðèñ. 3). Ïîâûøàåòñÿ ñîäåðæàíèå îñíîâíûõ
ãðóïï ìèêðîîðãàíèçìîâ, ÷òî ïîçèòèâíî îòðàæàåòñÿ íà îáåñïå÷åííîñòè ðàñòåíèé äîñòóï-
íûìè ìèíåðàëüíûìè ýëåìåíòàìè â øèðîêîì
äèàïàçîíå òåìïåðàòóð. Âìåñòå ñ òåì âíåñåíèå ïðåïàðàòà “ÁàêÑèᔠíå âñåãäà óñèëèâàåò çàñåëåííîñòü âåðìèêóëèðîâàííîãî ñóáñòðàòà ìèêðîîðãàíèçìàìè. Íåéòðàëüíûé ýôôåêò
âûÿâëåí íà çîëîîòâàëå ïîä ñàæåíöàìè òîïîëÿ ÷åðíîãî â îòíîøåíèè ïñèõðî- è ìåçîôèëüíûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ âñåõ òðîôè÷åñêèõ
ãðóïï (ðèñ. 4). Íà ðóäíîì øëàìå ïîä ìíîãîëåòíèìè òðàâàìè ïðèâíîñ ïðåïàðàòà ïðèâåë
ê óâåëè÷åíèþ ÷èñëà îëèãîòðîôíûõ áàêòåðèé
(ðèñ. 5). Ãðèáíàÿ êîìïîíåíòà ïîäàâëÿëàñü ïîä
äåéñòâèåì “ÁàêÑèáà” òîëüêî íà óãîëüíîì îòâàëå (ðèñ. 6).
Ñëåäîâàòåëüíî, ðåêóëüòèâàöèÿ è ïî÷âîóëó÷øåíèå ñ ÎÑ àêòèâèçèðóþò áèîãåííîñòü
òåõíîãåííûõ ïî÷â. Èììîáèëèçàöèÿ àçîòà ìèêðîîðãàíèçìàìè îáåñïå÷èâàåò ÷àñòè÷íîå çàêðåïëåíèå ëåãêîïîäâèæíûõ ôîðì, ÷òî îñîáåííî âàæíî äëÿ ñàæåíöåâ òîïîëÿ ÷åðíîãî, êîòîðûé ïûòàþòñÿ âåðíóòü â èñõîäíûé àññîðòèìåíò îçåëåíåíèÿ. Òàêîé ïóòü ñîîòâåòñòâóåò
ïðèíöèïó “ïðåâåíòèâíîé îõðàíû ïðèðîäû”.
Âûÿâëåííûé îëèãîòðîôíûé êîìïëåêñ ìèêðîîðãàíèçìîâ ñîîòâåòñòâóåò ïîñòòåõíîãåííîé
ôàçå ðàçâèòèÿ, êîãäà â òåõíîãåííîé ïî÷âå
íà óãîëüíîì îòâàëå ñîõðàíÿåòñÿ ïîëèëèòîãåíåòè÷íîñòü òåõíîãåííûõ ìàññ – ïðèñóòñòâèå
%"
%"
3
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
8,9 ± 0,6
2
3
10,1 ± 0,2
5,9
4,0
12,8
12,3
5,8
2,9
6,4
15,0
6,5
4,5
4,6
14,8
6,1
10,8
7,6 ± 0,5
20,0 ± 0,9
25,9 ± 0,7
14,3 ± 0,4
11,2 ± 1,1
12,8 ± 0,3
13,9 ± 2,8
8,1 ± 0,1
24,2 ± 3,1
17,5 ± 1,0
27,9 ± 2,4
14,9 ± 0,5
21,9 ± 0,7
29,5 ± 0,9
ìëí
îáùåå ÷èñëî
Êîïèîòðîôû
Ï ð è ì å ÷ à í è å. * – êîýôôèöèåíò âàðèàöèè áîëåå 15 %.
7,4 ± 0,5
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Ðóäíûé øëàì:
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Çîëîîòâàë:
8,7 ± 0,1
10,5 ± 0,3
1
Ó÷àñòêè ïèðîãåííîé çîíû:
6,1 ± 0,5
6,3 ± 0,2
ñ.-õ. ðåêóëüòèâàöèÿ
6,4 ± 0,2
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Óãîëüíûé îòâàë:
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Ðóäíûé øëàì:
7,5 ± 0,2
8,6 ± 0,2
2
Çîëîîòâàë:
7,1 ± 0,2
2,7 ± 0,2
1
Ó÷àñòêè ïèðîãåííîé çîíû:
9,6 ± 0,3
2,4 ± 0,1
%
ìëí
ñ.-õ. ðåêóëüòèâàöèÿ
V
îáùåå ÷èñëî
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Óãîëüíûé îòâàë:
Ìåñòî îòáîðà
Îëèãîòðîôû ïî Ñ è N
5,6
9,8
14,9
5,8
5,6
10,5
7,8
4,5
4,5
15,1
3,5
*
2,5
*
òûñ.
èç íèõ àêòèíîìèöåòîâ
1050,0
1258,4
2189,5
187,8
1110,2
536,2
530,5
Ìåçîôèëû
1050,0
1258,4
1482,1
375,5
759,2
680,9
783,2
Ïñèõðîôèëû
%
V
1,6 ± 0,1
3,4 ± 0,7
5,3 ± 0,6
0,9 ± 0,1
1,4 ± 0,1
2,9 ± 0,2
2,5 ± 0,2
1,7 ± 0,1
4,9 ± 0,1
5,9 ± 0,6
1,2 ± 0,2
2,4 ± 0,3
3,8 ± 0,5
4,1 ± 0,4
ìëí
îáùåå ÷èñëî
Îëèãîíèòðîôèëû
12,5
*
*
11,1
10,7
10,3
6,0
8,8
4,1
*
*
*
*
*
%
V
141,4 ± 11,6
2374,5 ± 507,5
2098,3 ± 25,3
523,8 ± 35,9
496,5 ± 67,0
248,2 ± 14,2
1207,0 ± 54,8
94,3 ± 6,7
2891,3 ± 41,7
1614,0 ± 42,7
455,8 ± 44,6
408,2 ± 31,1
255,5 ± 0,2
1628,0 ± 94,4
òûñ.
Ïðåèìóùåñòâåííî
áàêòåðèè, ðÍ 7,2
14,2
*
2,1
11,8
*
9,8
7,8
12,3
2,5
4,6
*
13,2
0,1
10,0
%
V
Äèññèïîòðîôû
148,1 ± 6,7
30,0 ± 7,5
94,7 ± 6,1
81,6 ± 20,4
47,6 ± 13,6
17,0 ± 2,1
28,1 ± 7,0
148,1 ± 6,7
82,4 ± 15,0
147,4 ± 12,2
129,3 ±6,8
95,2 ± 6,8
28,4 ± 7,1
14,7 ± 1,2
òûñ.
Ãðèáû,
ðÍ 5,4
Æèçíåñïîñîáíûé ïóë ìèêðîîðãàíèçìîâ ðàçíûõ ýêîôèçèîëîãè÷åñêèõ ãðóïï, ÊÎÅ/ã
Ò à á ë è ö à 4
Ðèñ. 2. Æèçíåñïîñîáíûé ïóë öåëëþëîçîëèòè÷åñêèõ ìèêðîîðãàíèçìîâ â ðåêóëüòèâèðîâàííûõ ïî÷âàõ: 1 – óãîëüíûé îòâàë, ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ;
2 – óãîëüíûé îòâàë, ñ.-õ. ðåêóëüòèâàöèÿ; 3–5 –
ïèðîãåííûå ó÷àñòêè; 6 – çîëîîòâàë, ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ; 7 – ðóäíûé øëàì, ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Ðèñ. 3. Ñîäåðæàíèå îñíîâíûõ ôèçèîëîãè÷åñêèõ
ãðóïï ìèêðîîðãàíèçìîâ: À – ïñèõðîôèëîâ, Á –
ìåçîôèëîâ â ïîâåðõíîñòíîì ñëîå òåõíîãåííûõ ñóáñòðàòîâ. Óãîëüíûé îòâàë: 1 – êîíòðîëü, 2 – ÎÑÂ;
ðóäíûé øëàì: 3 – òåõíîãåííûé, 4 – ÎÑÂ; çîëîîòâàë: 5 – êîíòðîëü, 6 – ÎÑÂ
åäèíîâðåìåííî íåñêîëüêèõ ïîðîä, à â ïî÷âàõ,
ôîðìèðóþùèõñÿ íà ïðîìûøëåííûõ øëàìàõ,
âñòðå÷àåòñÿ ïîëèìåòàëëè÷åñêîå è îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíîå ðàçíîîáðàçèå. Ýêîëîãè÷åñêàÿ ñòðàòåãèÿ ìèêðîáíîé ãðóïïèðîâêè íàïðàâëåíà íà âûâåòðèâàíèå ïîðîä è ôîðìèðîâàíèå ýëþâèÿ, ïåñêà è ìåëêîçåìà â îáñòàíîâêå äåôèöèòà îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà
â ñðåäå îáèòàíèÿ. Íå èñêëþ÷åíî, ÷òî ìèê-
ðîîðãàíèçìû ó÷àñòâóþò òàêæå â ïðîöåññå
áåðãèíèçàöèè ìåëêîçåìà – åãî ïîñòåïåííîì
îñâîåíèè ìèêðîáèîòîé, îáîãàùåíèè ýêçîìåÒ à á ë è ö à 5
Æèçíåñïîñîáíûé ïóë ìèêðîêîëîíèàëüíûõ îëèãîòðîôíûõ áàêòåðèàëüíûõ ôîðì
Îáùåå ÷èñëî
Ìåñòî îòáîðà
ïñèõðîôèëüíûõ
áàêòåðèé, ìëí
Êîëîíèè, d, ìì
 0,2
ÊÎÅ/ã
0,2–0,4
Îáùåå ÷èñëî
ìåçîôèëüíûõ
áàêòåðèé, ìëí
Êîëîíèè, d, ìì
 0,2
ÊÎÅ/ã
%
0,2–0,4
%
Óãîëüíûé îòâàë:
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
9,6 ± 0,3
83,4
16,6
6,1 ± 0,5
90,3
9,7
ñ.-õ. ðåêóëüòèâàöèÿ
2,4 ± 0,1
59,1
40,9
6,3 ± 0,2
88,3
11,7
13,2
Ó÷àñòêè ïèðîãåííîé çîíû:
1
7,1 ± 0,2
81,7
18,3
8,7 ± 0,1
86,8
2
2,7 ± 0,2
76,4
23,6
10,5 ± 0,3
81,8
18,2
3
8,6 ± 0,2
33,7
66,3
8,9 ± 0,6
77,6
22,4
7,5 ± 0,2
61,8
38,2
7,4 ± 0,5
97,1
2,9
6,4 ± 0,2
83,5
16,5
10,2 ± 0,2
95,9
4,1
Çîëîîòâàë:
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
Ðóäíûé øëàì:
ëåñíàÿ ðåêóëüòèâàöèÿ
%"!
Ðèñ. 4. Æèçíåñïîñîáíûé ïóë ìèêðîîðãàíèçìîâ: À –
ïñèõðîôèëîâ, Á – ìåçîôèëîâ â ïðèêîðíåâîé çîíå
òîïîëÿ ÷åðíîãî
òàáîëèòàìè è ñîäåðæèìûì ìèêðîáíûõ êëåòîê [17]. Òàêàÿ ïåðåðàáîòêà ìåëêîçåìà, êàê
è âûñøèìè ðàñòåíèÿìè, â êîíå÷íîì ñ÷åòå
ïðèâåäåò ê ôîðìèðîâàíèþ ïî÷âåííûõ àãðåãàòîâ, ãóìóñà è ãîðèçîíòà À1. Áåçóñëîâíî,
âûæèâàíèå ìåëêîêîëîíèàëüíûõ ôîðì ïðîêàðèîò áóäåò ýòîìó ñïîñîáñòâîâàòü. Ðàçâèòèå
ýòèõ ôîðì â òåõíîãåííûõ óñëîâèÿõ îçíà÷àåò
Ðèñ. 5. Æèçíåñïîñîáíûé ïóë ìèêðîîðãàíèçìîâ: À –
ïñèõðîôèëîâ, Á – ìåçîôèëîâ â ïðèêîðíåâîé çîíå
ìíîãîëåòíèõ òðàâ
ïðîÿâëåíèå ýâîëþöèîííî ñëîæèâøèõñÿ ñïîñîáîâ ïåðåæèâàíèÿ ïîïóëÿöèåé íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèé âíåøíåé ñðåäû. Ïîëó÷åííûé
ìàòåðèàë ñîãëàñóåòñÿ ñ èíôîðìàöèåé, ïîëó÷åííîé ðàíåå äëÿ âûñîêîãîðíûõ ñêàëüíûõ
ïîðîä [3] è ãîðîäñêèõ ïî÷â [18–20]. Êàê óòâåðæäàåò Ë. Â. Ëûñàê, “èìåííî ìåëêèå ôîðìû áàêòåðèé ÿâëÿþòñÿ ïóëîì, ïðåäñòàâëÿþùèì ñîáîé æèçíåñïîñîáíûå, íàõîäÿùèåñÿ â
îñîáîì àíàáèîòè÷åñêîì ñîñòîÿíèè êëåòêè,
Ðèñ. 6. Æèçíåñïîñîáíûé ïóë ìèêðîìèöåòîâ íà ôîíå ïî÷âîóëó÷øèòåëåé
%""
îáåñïå÷èâàþùèå ñîõðàíåíèå áàêòåðèàëüíîãî ðàçíîîáðàçèÿ â íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ”. Í. À. Êðàñèëüíèêîâ åùå 55 ëåò íàçàä
ïðèøåë ê çàêëþ÷åíèþ, ÷òî “áàêòåðèè ìîãóò
ñóùåñòâîâàòü â ôîðìàõ, ÷àùå âñåãî â âèäå
èçìåëü÷åííûõ êëåòî÷íûõ ýëåìåíòîâ, â ôîðìå êîêêîâèäíûõ îáðàçîâàíèé óìåíüøåííûõ
ðàçìåðîâ èëè â ôîðìå ìåëü÷àéøèõ çàðîäûøåâûõ òåëåö. Ýòè èçìåëü÷åííûå ôîðìû âåäóò ñâîå ñàìîñòîÿòåëüíîå ñóùåñòâîâàíèå
íåîïðåäåëåííî äîëãîå âðåìÿ” [4].  ïîñëåäíèå
ãîäû èíòåðåñ ê ðàçíîîáðàçèþ ìîðôîôèçèîëîãè÷åñêèõ ôîðì ïðîêàðèîò, â òîì ÷èñëå
èíòåíñèâíî èçó÷àåìûõ â íàøåé ñòðàíå è çà
ðóáåæîì íàíîáàêòåðèé, íàçûâàåìûõ òàêæå
“íàííî-”, èëè óëüòðàìèêðîáàêòåðèÿìè, ôèëüòðóþùèìèñÿ áàêòåðèÿìè, âîçðîñ. Àêòèâèçèðîâàëñÿ èíòåðåñ è ê ìóìèôèöèðîâàííûì è
öèñòîïîäîáíûì ïîêîÿùèìñÿ êëåòêàì, êëåòî÷íûì öèàíîáàêòåðèàëüíûì ôîðìàì ïðîòîïëàñòíîãî òèïà, ò. å. áåç ìóðåèíîâîãî ñëîÿ è
íàðóæíîé ìåìáðàíû êëåòî÷íîé ñòåíêè – â
âèäå L-ôîðì, ÷òî ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê ÿâëåíèå àäàïòàöèîííîãî õàðàêòåðà, ïðîÿâëÿþùååñÿ â óñëîâèÿõ äëèòåëüíîãî ãîëîäàíèÿ.
Ãåòåðîìîðôèçì áàêòåðèé èçâåñòåí äàâíî è
øèðîêî ïðåäñòàâëåí â ïðèðîäå. Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî â òåõíîãåííûõ óñëîâèÿõ ñðåäû îáèòàíèÿ ïðîêàðèîò èçìåíåíèå ñòðàòåãèé
èõ ñóùåñòâîâàíèÿ è ïîâåäåíèÿ ñ ïîääåðæàíèåì æèçíåñïîñîáíîñòè ðåàëüíî. Çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü àâòîõòîííûõ ïî÷âåííûõ áàêòåðèé,
êàê èçâåñòíî, õàðàêòåðèçóåòñÿ î÷åíü ìåëêèìè ðàçìåðàìè, ÷òî è îïðåäåëÿåò èõ âûñîêóþ óñòîé÷èâîñòü ê íåáëàãîïðèÿòíûì ôàêòîðàì âíåøíåé ñðåäû.
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
 òåõíîãåííûõ ïî÷âàõ, ôîðìèðóþùèõñÿ íà
óãîëüíûõ îòâàëàõ è ïðîìûøëåííûõ øëàìàõ,
ñóùåñòâóþò æèçíåñïîñîáíûå áàêòåðèè è ãðèáû â ýêîëîãè÷åñêè çíà÷èìîì êîëè÷åñòâå. Ïî
îòíîøåíèþ ê ïèòàòåëüíûì ñóáñòðàòàì ïðåîáëàäàþò îëèãîòðîôû, â òîì ÷èñëå äèññèïîòðîôû, ïðèñóòñòâóþò êîïèîòðîôû. Îëèãîòðîôíûé áëîê ìèêðîîðãàíèçìîâ âêëþ÷àåò ïñèõðî-, ìåçî- è òåðìîôèëüíûå âèäû. Ðåêóëüòèâàöèÿ è èñïîëüçîâàíèå ïî÷âîóëó÷øèòåëåé ïîçèòèâíî îòðàæàþòñÿ íà áèîãåííîñòè ïî÷â,
÷òî ïðîÿâëÿåòñÿ â óâåëè÷åíèè ÷èñëà îëèãî-
íèòðîôèëîâ, èììîáèëèçàòîðîâ ìèíåðàëüíîãî àçîòà è öåëëþëîçîëèòèêîâ. Ïîñëåäíèå
îáåñïå÷èâàþò âûæèâàíèå äèññèïîòðîôîâ, èñïîëüçóþùèõ íèçêîìîëåêóëÿðíûå ïðîäóêòû
ãèäðîëèçà ïîëèìåðà öåëëþëîçû. Âûæèâàíèå
ìåëêîêîëîíèàëüíûõ áàêòåðèé è öèàíîáàêòåðèàëüíûõ ïðîêàðèîò â âèäå áèîïëåíîê ñâèäåòåëüñòâóåò î ïðîÿâëåíèè ýâîëþöèîííî çàêðåïèâøèõñÿ ñïîñîáàõ èõ ñóùåñòâîâàíèÿ. Ïîãëîùåíèå öèàíîáàêòåðèÿìè áèîãåííûõ ýëåìåíòîâ, â òîì ÷èñëå òÿæåëûõ ìåòàëëîâ, âîçìîæíî, àêòèâèçèðóåò èõ âîâëå÷åíèå â áèîëîãè÷åñêèé êðóãîâîðîò. Òåõíîãåííûå ïî÷âû,
ôîðìèðóþùèåñÿ íà óãîëüíûõ îòâàëàõ, íàèáîëåå íàñûùåíû ìèêðîîðãàíèçìàìè ðàçíûõ
ýêîëîãî-ôèçèîëîãè÷åñêèõ ãðóïï, îò÷åãî äåéñòâèå ïî÷âîóëó÷øèòåëåé íàèáîëåå âûðàæåíî. Áèîãåííîñòü ïî÷â, ôîðìèðóþùèõñÿ íà
çîëî- è ðóäíûõ øëàìàõ, íèæå. Ñóäüáà ýòèõ
ïî÷â âî ìíîãîì çàâèñèò îò îñòàòî÷íîãî ñîäåðæàíèÿ âðåäíûõ ïðèìåñåé, àêòèâíîñòè
ïðîöåññîâ õåëàòîîáðàçîâàíèÿ, âîññòàíîâëåíèÿ
îêèñíûõ ôîðì ìåòàëëîâ, âûùåëà÷èâàíèÿ èõ
èç ìèíåðàëîâ. Ïîñêîëüêó âîäíûé ðåæèì òàêèõ ïî÷â íåóñòîé÷èâ, à íåéòðàëüíûå è ùåëî÷íûå óñëîâèÿ ñðåäû îáèòàíèÿ â àýðîáíîé
îáñòàíîâêå ïðåîáëàäàþò, òî àêòèâíàÿ ìèãðàöèÿ êàòèîíîãåííûõ ýëåìåíòîâ, æåëåçà,
ñåðû, ìåäè è äðóãèõ ýêîòîêñèêàíòîâ êàêîåòî âðåìÿ áóäåò îãðàíè÷åíà. Ê âíåñåíèþ áèîïðåïàðàòà “Áàêñèᔠïî ôîíó ÎÑ ñëåäóåò
îòíîñèòüñÿ áîëåå âíèìàòåëüíî.
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ
1. Âîäîëååâ À. Ñ., Àíäðîõàíîâ Â. À., Êëåêîâêèí Ñ. Þ.
Ïî÷âîóëó÷øèòåëè: ðåêóëüòèâàöèîííûé àñïåêò. Íîâîñèáèðñê: Íàóêà. Ñèá. îòä-íèå, 2007.
2. Àíäðîõàíîâ Â. À., Îâñÿííèêîâà Ñ. Â., Êóðà÷åâ Â. Ì.
Òåõíîçåìû: ñâîéñòâà, ðåæèìû, ôóíêöèîíèðîâàíèå.
Íîâîñèáèðñê: Íàóêà. Ñèá. îòä-íèå, 2000.
3. Êðàñèëüíèêîâ Í. À. Ìèêðîôëîðà âûñîêîãîðíûõ ñêàëüíûõ ïîðîä è àçîòôèêñèðóþùàÿ äåÿòåëüíîñòü //
Óñïåõè ñîâð. áèîëîãèè. 1956. Ò. ÕLI, âûï. 2. Ñ. 177–
192.
4. Êðàñèëüíèêîâ Í. À. Ìèêðîîðãàíèçìû ïî÷âû è âûñøèå ðàñòåíèÿ. Ì.: Èçä-âî ÀÍ ÑÑÑÐ, 1958.
5. Àðèñòîâñêàÿ Ò. Â. Ìèêðîáèîëîãèÿ ïðîöåññîâ ïî÷âîîáðàçîâàíèÿ. Ë.: Íàóêà. Ëåíèíãð. îòä-íèå, 1980.
6. Êëåâåíñêàÿ È. Ë. Ýâîëþöèÿ ìèêðîáîöåíîçîâ è èõ
ôóíêöèé // Ýêîëîãèÿ è ðåêóëüòèâàöèÿ òåõíîãåííûõ ëàíäøàôòîâ. Íîâîñèáèðñê: Íàóêà. Ñèá. îòä-íèå,
1992.
7. Êóêñí Ì. Ñ., Øóøóåâà Ì. Ã. Âîäîðîñëè îòâàëîâ Ëèñòâÿíñêîãî óãîëüíîãî êàðüåðà Þæíîãî Êóçáàññà //
%"#
Âîäîðîñëè, ãðèáû è ëèøàéíèêè ëåñîñòåïíîé è ñòåïíîé çîí Ñèáèðè. Íîâîñèáèðñê: Íàóêà. Ñèá. îòä-íèå,
1973.
8. Øóøóåâà Ì. Ã. Âîäîðîñëåâûå ãðóïïèðîâêè ãèäðîîòâàëîâ Êóçáàññà // Âîäîðîñëè, ãðèáû è ëèøàéíèêè ëåñîñòåïíîé è ñòåïíîé çîí Ñèáèðè. Íîâîñèáèðñê:
Íàóêà. Ñèá. îòä-íèå, 1973.
9. Øóøóåâà Ì. Ã. Ôîðìèðîâàíèå âîäîðîñëåâûõ ãðóïïèðîâîê íà îòâàëàõ óãîëüíûõ ðàçðàáîòîê â Êóçáàññå // Ïðèðîäíûå êîìïëåêñû íèçøèõ ðàñòåíèé Çàïàäíîé Ñèáèðè. Íîâîñèáèðñê: Íàóêà. Ñèá. îòä-íèå,
1977.
10. Áàóëèíà Î. È. Óëüòðàñòðóêòóðíàÿ ïëàñòè÷íîñòü öèàíîáàêòåðèé. Ì.: Íàó÷íûé ìèð, 2010.
11. Íåòðóñîâ À. È., Áîí÷-Îñìîëîâñêàÿ Å. À., Ãîðëåíêî
Â. Ì. è äð. Ýêîëîãèÿ ìèêðîîðãàíèçìîâ. Ì.: Èçä. öåíòð
“Àêàäåìèÿ”, 2004.
12. Àðòàìîíîâà Â. Ñ. Ýâîëþöèÿ ôîòîòðîôíûõ ìèêðîáíûõ ñîîáùåñòâ // Ýêîëîãèÿ è ðåêóëüòèâàöèÿ òåõíîãåííûõ ëàíäøàôòîâ. Íîâîñèáèðñê: Íàóêà. Ñèá. îòäíèå, 1992.
13. Ðàãèì-çàäå Ôèêðàò Êàôàð-îãëû. Òåõíîãåííûå ýëþâèè âñêðûøíûõ ïîðîä óãîëüíûõ ìåñòîðîæäåíèé
Ñèáèðè, îöåíêà èõ ïîòåíöèàëüíîãî ïëîäîðîäèÿ è
ïðèãîäíîñòè äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ ïî÷âåííîãî ïîêðîâà: àâòîðåô. äèñ. … êàíä. áèîë. íàóê. Íîâîñèáèðñê, 1977.
14. Ïàòåíò ¹ 2375698 “Ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ ôðàêöèîííîãî âîññòàíîâëåííûõ âåùåñòâ îòâàëîâ êàìåííîóãîëüíûõ ðàçðåçîâ”.
15. Êóçÿêîâ ß. Â. Òðàíñôîðìàöèÿ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ
îðãàíè÷åñêèõ àçîòñîäåðæàùèõ ñîåäèíåíèé â ïî÷âå //
Ïî÷âîâåäåíèå. 1996. ¹ 12. Ñ. 1430–1439.
16. Çâÿãèíöåâ Ä. Ã. Ïî÷âû è ìèêðîîðãàíèçìû. Ì.: ÌÃÓ,
1987.
17. Êàðïà÷åâñêèé Ë. Î. Ýêîëîãè÷åñêîå ïî÷âîâåäåíèå. Ì.:
Èçä-âî ÌÃÓ, 1993.
18. Ëûñàê Ë. Â., Ëàïûãèíà Å. Â., Êîíîâà È. À., Çâÿãèíöåâ Ä. Ã. ×èñëåííîñòü è òàêñîíîìè÷åñêèé ñîñòàâ óëüòðàìèêðîáàêòåðèé â ïî÷âàõ // Ìèêðîáèîëîãèÿ. 2010.
Ò. 79, ¹ 3. Ñ. 428–432.
19. Ëûñàê Ë. Â., Ëàïûãèíà Å. Â., Êîíîâà È. À., Çâÿãèíöåâ Ä. Ã. ×èñëåííîñòü è ñîñòàâ íàíîôîðì áàêòåðèé
â íåêîòîðûõ ïî÷âàõ Ðîññèè // Ïî÷âîâåäåíèå. 2010.
¹ 7. Ñ. 819–824.
20. Ëûñàê Ë. Â. Áàêòåðèàëüíûå ñîîáùåñòâà ãîðîäñêèõ
ïî÷â: àâòîðåô. äèñ. … ä-ðà áèîë. íàóê. Ì., 2010. 47 ñ.
Ecologic-Physiological Diversity of Microbial Communities in the
Technogenic Landscapes of Kuzbass
V. S. ARTAMONOVA, V. A. ANDROKHANOV, D. A. SOKOLOV, I. V. LYUTYKH,
V. V. BULGAKOVA, S. B. BORTNIKOVA*, A. S. VODOLEEV**
Institute of Soil Science and Agrochemistry SB RAS
630099, Novosibirsk, Sovetskaya str., 18
Å-mail: à[email protected]
*A. A. Trofimuk Institute of Oil and Gas Geology and Geophysics SB RAS
630090, Novosibirsk, Koptyug ave., 3
**Kuzbass State Pedagogical Academy
654027, Novokuznetsk, Pionersky ave., 13
Viable pool of microorganisms detected in the upper layer of technogenic soil formed on coal dumps,
ash dumps and ore slurry are considered. The ecological-physiological features of oligotrophic bacteria are
an alyzed. The biofilms of prokaryotes and tiny colonial forms were revealed. The effect of recultivation
and soil improvers on the major groups of microorganisms was demonstrated.
Êey words: disturbed industrial territories, stored wastes, recultivation, soil improvers, heavy metals,
landscaping, microbes, Kuzbass.
%"$