Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Проект «Экологические функции и экосистемные услуги микробного сообщества почв и почвенных конструкций городов Арктики в условиях потепления климата и антропогенной нагрузки» направлен на оценку роли микробного сообщества почв и почвенных конструкций озелененных территорий в городах Арктики в реализации экосистемных сервисов с учетом особенностей создания конструктоземов в условиях глобального потепления и антропогенного стресса. По результатам полевых исследований выявлено, что наиболее благоприятные условия для функционирования микроорганизмов и сохранения углерода почвы объектов городской зеленой инфраструктуры формируются в поверхностных естественных органогенных и органоминеральных горизонтах, затем в органоминеральных антропогенно-измененных урбостратифицированных и в последнюю очередь – в техногенных искусственно-созданных. В городских условиях Субарктики необходимо сохранять естественные ненарушенные почвенные горизонты, поскольку они характеризуются высоким потенциалом для депонирования углерода и выполнения важных экосистемных сервисов, таких как формирование среды обитания для почвенной микробиоты. В процессе антропогенного преобразования вышеперечисленные экосистемные сервисы выполняются почвой не в полном объеме относительно естественных аналогов, при этом современное почвенное конструирование – создания техногенных или искусственных почвенных горизонтов не решает данную проблему. При этом важно отметить, что нижележащие горизонты почвы ГЗИ способны аккумулировать значительное количество органического вещества, что заслуживает особого внимания при их вскрытии в результате строительства, реконструкции и т.п. В таких условиях возможна активная минерализация органического вещества этих горизонтов, что может служить риском резких и больших потерь углеолда в виде СО2 в атмосферу города. Анализ таксономического разнообразия бактериальных и грибных сообществ городских и фоновых территорий Мурманска, Апатитов и Мончегорска выявил ряд особенностей, подчеркивающих влияние экологических условий и антропогенных факторов на структуру и функциональное разнообразие микробных сообществ и демонстрирующих их потенциал для предоставления необходимых экосистемных услуг в черте города. Для всех трех городов наблюдается увеличение доли адаптированных к стрессам микробов, таких как Actinobacteria среди бактерий, приспособленных к загрязнениям различного характера, и Ascomycota среди грибов, адаптированных к разложению простых органических соединений и типичных для нарушенных экосистем. Анализ экологических групп сообществ микромицетов демонстрирует сокращение доли микоризообразующих грибов в городах относительно фоновых территорий, что может негативно влиять на симбиотические связи с растениями, и увеличение сапротрофов, что отражает перераспределение функциональной активности в сторону разложения органики и адаптации к загрязнению. В целом, наблюдается увеличение экологических групп микроскопических грибов в городе относительно фоновых территорий, что указывает на наличие разнообразных микролокусов, служащих местообитаниями микроскопических грибов с разной экологической спецификацией. Почва городских парков Мурманской области эпидемически не опасна. Выявлено увеличение доли численности условно патогенных грибов в городских парках в среднем на 5-21%. Наибольшая их доля по профилю выявлена для сильнонарушенных и искусственно созданных почв городских парков. По результатам проведенного лабораторного эксперимента с разными составами почвенных смесей можно рекомендовать использование смесей следующего состава торф+вермикулит+местный грунт и торф+пегматитовые отходы+местный грунт. В этих вариантах газоны имели наиболее эстетический внешний вид. В концу эксперимента в них отмечались наилучшие результаты по показателям состояния микробного сообщества (микробная биомасса, базальное дыхание, разнообразие функциональных групп микроорганизмов). Испытание почвенных смесей данного состава на открытом стационаре показало, что они имели наибольшую надземную биомассу, лучшую динамику микробиологических свойств (микробная биомасса, базальное дыхание, структура микробного сообщества и функциональная активность), что позволяет предположить, что микробное сообщество в конструкциях данного состава будет наиболее эффективно выполнять свои функции и обеспечивать экологическими сервисами газонную экосистему в арктических городах. Однако необходимо продолжать мониторинговые исследования на открытом стационаре и следить за динамикой химических и микробиологических свойств почвенных конструкций для формирования обоснованных выводов и разработки рекомендаций для служб городского планирования и озеленения. Ссылки на источники с информацией о проекте: https://vk.com/wall-170728003_8498 https://vk.com/wall-107483012_9598 https://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=7bff238d-eafa-491d-94fc-b1f784de89cc https://inscience.news/ru/article/russian-science/pochvennye-mikroorganizmy-v-arkticheskyh-gorod https://indicator.ru/biology/pochvennye-mikroorganizmy-v-arkticheskikh-gorodakh-dyshat-aktivnee-zagorodnykh-13-09-2024.htm https://ecourbanist.ru/ecosystem-serv/issledovanie-mikrobiologicheskoj-aktivnosti-texnogennyx-gruntov/ http://biotech2030.ru/pochvennye-mikroorganizmy-v-arkticheskih-gorodah-dyshat-aktivnee-zagorodnyh/ https://news.rambler.ru/tech/53404435-pochvennye-mikroorganizmy-v-arkticheskih-gorodah-dyshat-aktivnee-zagorodnyh/ https://www.newsinfo.ru/news/soil_microorganisms/822966/ https://rscf.ru/news/release/pochvennye-mikroorganizmy-v-arkticheskikh-gorodakh-dyshat-aktivnee-zagorodnykh/ https://nauka.tass.ru/nauka/22523771?utm_source=pr.mlg.ru&utm_medium=referral&utm_campaign=pr.mlg.ru&utm_referrer=pr.mlg.ru https://naked-science.ru/article/column/mikrobnoe-raznoobrazie-po https://inscience.news/ru/article/russian-science/uchenye-ocenili-vliyanie-gorodov-i-zavodov https://scientificrussia.ru/articles/ucenye-ocenili-vlianie-gorodov-i-zavodov-na-mikrobnoe-raznoobrazie-pocv-v-arktike https://news.rambler.ru/tech/53822994-rnf-pochvy-rossiyskih-gorodov-arktiki-obladayut-neobychno-raznoobraznoy-mikrofloroy/ https://innovanews.ru/info/news/zoo/v-pochve-severnykh-gorodov-kipit-zhizn-a-rjadom-s-zavodami-vse-pogibaet/ https://news.mail.ru/society/63845042/ https://onznews.wdcb.ru/arktika/uchenye-otsenili-vliyanie-gorodov-i-zavodov-na-mikrobnoe-raznoobrazie-pochv-v-arktike.html https://news-life.pro/moscow/392919198/ https://rscf.ru/news/release/uchenye-otsenili-vliyanie-gorodov-i-zavodov-na-mikrobnoe-raznoobrazie-pochv-v-arktike-/

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проект «Экологические функции и экосистемные услуги микробного сообщества почв и почвенных конструкций городов Арктики в условиях потепления климата и антропогенной нагрузки» направлен на оценку роли микробного сообщества почв и почвенных конструкций озелененных территорий в городах Арктики в реализации экосистемных сервисов с учетом особенностей создания конструктоземов в условиях глобального потепления и антропогенного стресса. На основе анализа химических и микробиологических свойств городских почв и почвенных конструкций по группам диагностических почвенных горизонтов (естественные, урбостратифицированные и техногенные) выявлено, что с точки зрения выполнения экосистемных сервисов в городских условиях, связанных с аккумуляцией биогенных элементов (C, N), поддержанием разнообразия микробного сообщества, формированием благоприятной среды для обитания микробиома и обеспечения биохимических процессов, наиболее эффективными оказались естественные органогенные и органоминеральные горизонты по сравнению с группой антропогенно-измененных и искусственно-созданных почв. Группа антропогенно-измененных урбостратифицированных горизонтов почв характеризовалась в среднем меньшим содержанием С и N, в то же время содержание микробной биомассы, микробная активность и функциональное разнообразие здесь были больше по сравнению с искусственно-созданными горизонтами. В случае искусственно-созданных горизонтов выявлена значительная вариация физико-химических и микробных свойств, которая, по-видимому, определяется возрастом и параметрами исходного субстрата сконструированных почв. Учитывая соотношение представленных групп горизонтов в изученных городах, можно заключить, что почвы объектов ГЗИ в Апатитах наиболее эффективно обеспечивают перечисленные экосистемные сервисы, чем, например, ГЗИ Мончегорска и Мурманска. По результатам серии лабораторных экспериментов по изучению влияния засоления на химические и микробиологические свойства почвенных смесей не было выявлено существенной разницы во влиянии разных типов противогололедных средств. В работе были протестированы дешевая и более агрессивная, применяемая в регионе исследований смесь КР-2 и более дорогостоящая и экологичная смесь Bionord. Наименьшее негативное воздействие как на внешний вид газонов, так и на состояние микробиома почв оказывали более низкие концентрации противогололедных средств (5, 10, 20 и 30 мМ по основному действующему веществу). Наименьшие изменения химических и микробиологических свойств почвосмесей разного состава, обработанных различными противогололедными агентами в разных концентрациях отмечались в смесях, содержащих в своем составе суглинок (PSL) и вермикулит (PVL). В лабораторном эксперименте по изучению влияния температурного фактора на химические и микробиологические свойства смесей разного состава выявлено, что как низкие (5, 10°C), так и высокие (30°C) температуры приводили к существенным изменениям микробиологических свойств почвенных смесей и их эстетического вида. Наиболее оптимальной была температура +20°C. Пониженные температуры приводили к снижению активности почвенной микробиоты и, как следствие, ухудшению условий для развития газонов, а повышенные температуры способствовали накоплению общих колиформных бактерий, что может быть потенциально опасно для здоровья человека. По результатам полевого модельного эксперимента можно рекомендовать к использованию в регионе смеси торф+песок+суглинок (PSL) и торф+суглинок+вермикулит (PVL) как наиболее устойчивые и экологичные. С точки зрения санитарно-гигиенического состояния при подборе почвенных смесей можно рекомендовать: смеси на основе песка (PS, PSL) – для объектов с повышенными требованиями, смеси с пегматитовыми отходами (PWL) – для объектов со стандартными требованиями к микробиологической безопасности, где необходим баланс между агрономическими свойствами и умеренным микробиологическим риском, а смеси с вермикулитом (PVL) – с обязательным регулярным микологическим мониторингом. Лабораторные и полевые эксперименты подтвердили эффективность использования минеральных удобрений при создании газонных покрытий в регионе, разработана схема внесения удобрения с учетом экологического эффекта (минимальные эмиссия, активизация деятельности микробного сообщества, наличие большого разнообразия функциональных групп микроорганизмов и пр.). Установлено, что в регионе допустимо применение противогололедных сред разного состава. Концентрации противогололедных средств до 30мМ по действующему веществу являются оптимальными, не оказывают критического воздействия на химические и микробиологические свойства почвенных смесей. Пресс-релизы по проекту в текущем году опубликованы в следующих источниках: https://rscf.ru/news/release/iskusstvennye-pochvennye-smesi-v-arkticheskikh-gorodakh-pomogut-umenshit-parnikovyy-effekt/ https://ria.ru/20250320/nauka-2006037253.html https://www.agroxxi.ru/zhurnal-agroxxi/novosti-nauki/u-tehnosolei-dlja-ozelenenija-arkticheskih-gorodov-est-svoi-klimaticheskie-sekrety.html https://innovanews.ru/info/news/ecology/gazony-na-kraju-sveta-zachem-nuzhny-iskusstvennye-pochvy-arktiki/ https://vk.com/wall-156511071_564