Речь идет о статье сотрудников лаборатории экотоксикологии популяций и сообществ Е.Л. Воробейчика и И.Н. Коркиной «A bizarre layer cake: Why soil animals recolonizing polluted areas shape atypical humus forms» («Причудливый слоеный пирог: почему почвенные животные, повторно колонизирующие загрязненные территории, формируют нетипичные формы гумуса»), опубликованной в ведущем экологическом журнале «Science of The Total Environment» (IF = 9.8). Работа, в числе топ-10 исследований по биологии, включена Российской академией наук в «Перечень научных результатов, получивших наивысшую оценку по уровню качества и научной значимости». Доклад об этих результатах был представлен авторами на ежегодном Общем собрании отделения биологических наук РАН.
В работе показано, как восстанавливаются почвы, в течение долгого времени подвергавшиеся загрязнению тяжелыми металлами. Исследования проводились в районе воздействия выбросов Среднеуральского медеплавильного завода, в елово-пихтовых и березовых лесах южной тайги. Изучался ряд исходно деградированных форм гумуса, которые после почти полного прекращения выбросов завода сейчас находятся на разных стадиях восстановления. Измерялись химические параметры слоев внутри лесной подстилки, а также оценивалась степень их зоогенности на основе Европейской морфофункциональной классификации форм гумуса.
Установлена причина формирования необычных форм гумуса, ранее обнаруженных в загрязненных лесах. Эти формы совмещают не встречающиеся вместе в естественных условиях признаки зоогенно активных мюлль-форм и незоогенных мор-форм. Оказалось, что внутри лесной подстилки четко выражен вертикальный градиент токсичности: содержание металлов и кислотность увеличиваются сверху вниз, достигая максимальных значений на границе подстилки и органоминерального горизонтов, а степень насыщенности обменного комплекса кальцием и магнием, наоборот, уменьшается. Поэтому почвенная макрофауна заселяет, в основном, только верхний слой лесной подстилки, практически не проникая в ее глубину из-за высокой токсичностинижних слоев. Благодаря этому формируются необычные формы гумуса, не встречающиеся в нормальных, незагрязненных почвах. Причины формирования такого градиента токсичности разнообразны: поступление в верхние слои подстилки относительно чистого свежего растительного опада, миграция металлов из верхних слоев в нижние, концентрирование металлов в ходе разложения органического вещества в более старых нижних слоях.
Это исследование является первым, в котором токсическая нагрузка в последовательных слоях лесной подстилки измерялась одновременно с диагностикой их зоогенности. На основе анализа строения форм гумуса можно оценивать процессы техногенной эволюции почв, судить о степени их деградации или восстановления на загрязненных территориях.
О других важнейших достижениях сотрудников Института экологии растений и животных УрО РАН за 2023 год можно узнать на сайте.
