ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МУРАВЬЕВ В КАЧЕСТВЕ БИОИНДИКАТОРОВ ПОЧВЕННОЙ СРЕДЫ

USING ANTS AS SOIL BIOINDICATORS

Valeria Kryuchkova

Student, State University of Education, Russia, Moscow

Olga Trofimova

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, State University of Education, Russia, Moscow

Аннотация. Муравьи, являясь постоянными почвенными обитателями, способны накапливать в хитине довольно большие концентрации тяжелых металлов и токсичных элементов, которые коррелируют с концентрациями данных элементов в почве, что может стать ключевым моментом в биоиндикации почвенной среды [1].

Abstract. Ants, being permanent soil inhabitants, are capable of accumulating rather large concentrations of heavy metals and toxic elements in their chitin, which correlate with the concentrations of these elements in the soil, which can be a key point in soil bioindication.

Ключевые слова: муравьи, биоиндикация, почва.

Keywords: ants, bioindication, soil.

Цель исследования – использование муравьев как перспективных биоиндикаторов загрязнения почвенной среды.

Полевые сборы проводились в летний период 2024 года в северо-восточной части Московской области: в окрестностях городов Королёв, Мытищи и Щёлково. Данный этап работ складывался из сбора образцов почв с мест предполагаемого загрязнения, а также изучался видовой состав и распределение муравьев по территории. Точки сбора располагались по удаленности от производств – 1 м, 50 м и 100 м.

Анализ образцов почв осуществлялся рентгено-флуоресцентным методом и анализ растворов проб муравьев методом эмиссионной спектрометрии (спектрометр «Agilent 5800») и масс-спектрометрии (спектрометр PlasmaQuant MS Elite (Analytik Jena, Германия).

Результаты и их обсуждение. Во время полевых сборов были найдены и определены 5 видов муравьев:

– подсемейство Formicinae: Lasius niger L., Lasius flavus F., Formica fusca L.,

– подсемейство Myrmicinae: Myrmica rubra L. и Myrmica ruginodis Nyl.

Наименьшим загрязнением обладали почвы предприятий города Королёв, наибольшее отмечено в пробах почвы города Щёлково.

В городе Королёв обнаружены все 5 видов муравьев.

То же видовое разнообразие муравьев наблюдалось и в городе Мытищи.

В городе Щёлково обнаружены только 3 вида муравьев. Здесь пробы почвы всех трех производств имели значительное превышение ПДК по химическим загрязняющим веществам.

Представители подсемейства Formicinae рода Lasius встречались повсеместно.

В ходе исследования была выявлена зависимость накопления тяжелых металлов и токсичных элементов в муравьях и почвах, в которых они обитают (рис. 1-3). Концентрация токсичного элемента и тяжелых металлов в муравьях снижалась по мере увеличения расстояния от источника загрязнения. Корреляционный анализ (StatTech v. 4.8.0 (разработчик – ООО «Статтех», Россия) показал прямую взаимосвязь (коэффициент корреляции от 0,3 до 0,9) между концентрациями химических загрязняющих веществ в муравьях и почвах, в которых они обитают.

Рисунок 1. Изменение концентрации токсичного элемента и тяжелых металлов в образцах муравьев одного из предприятий города Королёв

Рисунок 2. Изменение концентрации токсичного элемента и тяжелых металлов в образцах муравьев одного из предприятий города Мытищи

Рисунок 3. Изменение концентрации токсичного элемента и тяжелых металлов в образцах муравьев одного из предприятий города Щёлково

Выводы:

1. В районах, не загрязненных или незначительно загрязненных наблюдается преобладание видового разнообразия и численности муравьев, в отличие от сильно загрязненных районов.
2. Поскольку наибольшей степенью химического загрязнения почв обладают почвы предприятий города Щёлково, здесь наблюдается бедность видов и численности муравьев, в то время как почвы предприятий городов Королёв и Мытищи, характеризующиеся не таким сильным загрязнением, обладают большим разнообразием муравьев. На чистой территории Королёвского лесопарка наблюдается подавляющее большинство видов и заметна высокая численность особей.
3. В ходе исследования наиболее устойчивыми видами муравьев были установлены Lasius niger L. и Lasius flavus F., которые встречались на всех исследуемых территориях, вне зависимости от степени загрязнения почв. Наименее устойчивыми видами были установлены Myrmica rubra L. и Myrmica ruginodis Nyl., которые встречались лишь в почвах слабо загрязненных или незагрязненных химическими веществами. Также к наименее устойчивому виду можно отнести Formica fusca L., который был найден в подавляющем большинстве только на чистой территории Королёвского лесопарка.