Влияние добавления вермикомпоста и дождевых червей на экосистему зеленой крыши

По результатам исследования отмечается, что применение вермикомпоса и дождевых червей повышает влажность на 80% и влагоёмкость субстрата на 50%. Этот важный фактор оказывает положительное действие на охлаждение зеленый крыш и на развитие растительных и животных сообществ в субстрате. Независимо от высоты, наличие вермикомпоста и дождевых червей улучшило количество и качество питательных веществ и органического вещества субстрата на 68% (для крыши) и 58% (для земли). Положительный эффект был также оказан на распределение микроорганизмов и микробиологической биомассы. Результаты показывают, что инокуляция субстрата дождевыми червями и вермикомпостом привела к более высоким значениям для микробного дыхания и активности ферментов в субстрате. Активность микроорганизмов способствует лучшему усвоению азота и фосфора. Доступность этих питательных веществ приводит к увеличению надземной биомассы растений, растительного покрова, содержанию хлорофилла, объема нектара и концентрации нектарного сахара. Таким образом, использование комбинации вермикомпоста и дождевых червей способствует росту растений в экосистеме зеленой крыши.

Влияние на экосистемные услуги. Опыление

Некоторые опылители, какие как бабочки и пчелы, обитают в экосистемах зеленых крыш. Основным источником энергии для них является нектар. Его качество и количество напрямую зависит от влияния питательных веществ почвы на растения. Добавление вермикомпоста и дождевых червей в субстрат привело к увеличению концентрации сахара в нектаре и соответственно к росту опылителей на крыше и частоте посещений.

Стоит отметить, что некоторые исследования показывают плохую выживаемость дождевых червей на зеленных крышах. Вызвано это наличием неглубокого почвенного покрова и соответственно отсутствием возможности избежать стрессовых ситуаций (спрятаться от засухи или мороза вглубь). Авторы данной статьи отмечают, что 25 см слой субстрата, включая 5 см вермикомпоста, позволяет дождевым червям выполнить адаптивные функции при воздействии абиотических факторов, тем самым повышая их выживаемость и возможность предоставления экосистемных услуг.

Практическое значение

Компстирование является перспективным направление решения проблем с образующимися пищевыми отходами и другой органикой. Органические отходы, в процессе разложения на полигонах, оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Сбор и переработка органических отходов, позволит уменьшить размеры полигонов, а также увеличить объем перерабатывающих отходов. Удобрения, полученные путем компостирования, можно применять для улучшения качества почвенного покрова и субстрата. Данные меры будут способствовать удовлетворению спроса на удобрения и рациональному обращению с отходов.

Однако, существует ряд исследований, в которых описываются негативные аспекты использования компостного продукта при озеленении крыш. Во-первых, компост, как правило, не является стабильным в среднесрочной и долгосрочной перспективе: для поддержания уровня органических веществ его необходимо регулярно повторно использовать в течение длительного периода времени (Bates и др., 2015). Во-вторых, системы домашнего компостирования могут быть источником антропогенных выбросов парниковых газов (Lou and Nair, 2009). Поэтому особое внимание следует уделять сокращению выбросов парниковых газов при компостировании. Тем не менее, ряд исследований (Li и др., 2010; Morau и др., 2017; Kuronuma и др., 2018) показали, что использование компоста на зеленых крышах способно привести к снижению выбросов CO₂ в атмосферу.

Ценность компоста связана с его химическими и физическими качествами. Комбинированный субстрат/компост/земляные черви на зеленых крышах могут помочь снизить риск затопления городских территорий за счет увеличения удержания дождевой воды (Graceson и др., 2013), а зеленые крыши позволяют снизить объемы антропогенных газовых выбросов (Li и др., 2010; Morau и др., 2017). Добавление дождевых червей может позволить улучшить распределение субстрата и компоста внутри субстрата, а также улучшить структуру почвы, плодородие и микробную активность (Paz-Ferreiro и др., 2015). В целом это может косвенно способствовать сохранению биоразнообразия в городах.

Выводы

В результате проведенного исследования авторам удалось подтвердить, что внесение изменений в коммерческие субстраты зеленых крыш, с использованием дождевых червей и вермикомпоста, может улучшить биологическое качество субстрата. Использование вермикомпоста и дожевых червей при формировании субстрата крыши, позволило увеличить содержание минеральных веществ (N, P), увеличить скорость метаболизма микробов, повысить активность щелочной и кислотной фосфатазы и гидролиза диацетата флуоресцеина.

Как указывают авторы статьи, это первый эксперимент, который показал, что изменение субстрата зеленой кровли с помощью дождевых червей и вермикомпоста может оказать значительное влияние на функционирование экосистемы зеленой кровли за счет производства растительной биомассы и взаимодействия растений и опылителей. Таким образом, увеличилась растительная надземная биомасса, объем нектара и концентрация сахара в нектаре, что привело к более высокому посещению опылителя.