Почвенно-альгологическая индикация

Основой для развития почвенно-альгологических работ индикационно-диагностического профиля служит положение о том, что зональности почв и растительности соответствует зональность водорослевых группировок. Она проявляется в общем видовом составе и комплексе доминантных видов водорослей, в наличии специфических видов, в характере распространения по почвенному профилю, в преобладании определенных жизненных форм (Э.А. Штина, М.М. Голлербах).

Подзолообразовательному процессу соответствует сравнительно простая группировка водорослей с преобладанием одноклеточных зеленых и желтозеленых, устойчивых к низким значениям рН. Для дернового процесса характерно большое разнообразие видов с равным преобладанием синезеленых и зеленых и значительной долей желтозеленых и диатомовых.

Болотный процесс характеризуется большим разнообразием видов с резким доминированием зеленых и наличием гидрофильных видов. При степном процессе в группировке водорослей преобладают синезеленые и одноклеточные зеленые убиквисты, при солонцовом процессе значительно развиты диатомовые, при осолодении на первое место выходят зеленые и желтозеленые, включая специфические виды. Пустынный процесс приводит к сокращению численности и разнообразия желтозеленых и диатомовых и к резкому доминированию нитчатых синезеленых. Биологическое освоение безжизненных грунтов и первичное почвообразование связаны с развитием мелких одноклеточных зеленых, синезеленых или желтозеленых водорослей убиквистов.

Микробиологическая диагностика и биологическая активность почв

Микробиологическая, физиологическая и биохимическая характеристика почв - наиболее сложные разделы почвенной биодиагностики. Микроорганизмы очень чуткие биоиндикаторы, резко реагирующие на изменения в среде. Отсюда необычайная динамичность микробиологических показателей. Индикаторным микроорганизмом на определенные почвы (богатые элементами питания, влажные и нейтральные) является Azotobacter chroococcum, на подзолообразование ­Cryptococcus podzolicus. Широкое распространение получил тест на численность Escherichia соli как показатель санитарного состояния почв. Гораздо более точные показатели для биодиагностики почв получаются при комплексном подходе и характеристике биологической активности почв в различных проявлениях.

Биологическая активность почв характеризует микробиологические, физиологические и биохимические свойства, особенности почв и их состояние. Показатели биологической активности почв очень многообразны. Различают актуальную, реальную, полевую биологическую активность почв и потенциальную активность, которая определяется в искусственных лабораторных условиях, и хотя и характеризует определенный тип почв и ее состояние, но ничего не говорит о реальном развитии микроорганизмов и скорости проводимых ими процессов.

К характеристике реальной биологической активности, прежде всего, следует отнести газовый анализ, проводимый непосредственно в полевых условиях. К нему относится определение дыхания почвы, интенсивности азотфиксации и денитрификации (образование окиси и закиси азота), образования и потребления метана, водорода, угарного газа и др. Актуальную биологическую активность почв характеризуют и методы реплик Мишустина, при использовании которых в почву помещается целлюлозное полотно (обычно льняная ткань) и количественно определяется степень ее разложения. Кроме того, определяют количество накопившихся на ткани свободных аминокислот и белков.

Гораздо проще получать характеристику потенциальной биологической активности почв, так как эти определения проводятся в лаборатории в строго контролируемых условиях. К таким характеристикам относятся определение численности и биомассы бактерий, актиномицетов и грибов прямыми микроскопическими методами, определение численности микроорганизмов методом посева, газовые анализы, проводимые с почвенными образцами, определение ферментативной активности почв, качественные и количественные анализы с почвенной ДНК и т.д. Все эти потенциальные характеристики, так как не известно, сколько и каких микроорганизмов находилось в реальной почве в активном, а сколько в пассивном состоянии.

Особенно ценная характеристика получается при изучении потенциальной биологической активности почв по всему почвенному профилю с учетом специфики различных генетических почвенных горизонтов. При таком профильном изучении разные типы почв выглядят по-разному, когда на них отражаются численность или биомасса бактерий, длина мицелия грибов или число их спор, а также общая грибная биомасса, ферментативная активность горизонтов, потенциальное дыхание и др. Особенно ценно, когда такие определения проводят с почвенными образцами в лабораторной сукцессии.