- •Шаронова н.Л., Пахомова в.М., Бунтукова е.К. Экология почвенной микробиоты и диагностика почв
- •Содержание
- •Глава 5. Влияние сельскохозяйственного использования почв на почвенную микробиоту 107
- •Глава 6. Влияние антропогенной деградации биоценозов на почвенную микробиоту 167
- •Введение
- •Глава 1. Общие представления о почвенной микробиоте
- •Почвенные водоросли
- •Почвенные животные
- •Простейшие
- •Коловратки
- •Нематоды
- •Тихоходки
- •Членистоногие
- •Почвенные грибы
- •Прокариоты
- •Цианобактерии
- •Протеобактерии
- •Спирохеты
- •Цитофаги
- •Грамположительные бактерии
- •Микоплазмы
- •Архебактерии
- •Глава 2. Специфика почвы как среды обитания микроорганизмов
- •Твердая фаза почвы
- •Жидкая фаза почвы
- •Газовая фаза почвы
- •Концентрация ионов водорода
- •Окислительно-восстановительные условия
- •Температура
- •Глава 3. Основные принципы биологической индикации и диагностики почв
- •Ботаническая и зоологическая биоиндикация и диагностика почв
- •Почвенно-альгологическая индикация
- •Микробиологическая диагностика и биологическая активность почв
- •Биологическая индикация загрязнения почвенной среды и самоочищения почв
- •Глава 4. Влияние промышленного загрязнения на почвенную микробиоту
- •Загрязнение тяжелыми металлами
- •Концепция предельно допустимых концентраций (пдк) тяжелых металлов в почве
- •Влияние тяжелых металлов на микроорганизмы в почве
- •Микробиологическое нормирование загрязнения почв тяжелыми металлами
- •Радиоактивное загрязнение
- •Загрязнение нефтью и нефтепродуктами
- •Влияние углеводородного загрязнения почв на показатели комплекса микромицетов
- •Влияние загрязнения углеводородами на водоросли
- •Биодеградация нефти в почве
- •Воздействие кислых дождей
- •Глава 5. Влияние сельскохозяйственного использования почв на почвенную микробиоту
- •Микробиологические аспекты загрязнения почв пестицидами
- •Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы
- •Микробиологические подходы к оценке действия пестицидов
- •Детоксикация пестицидов в почве
- •Влияние внесения минеральных удобрений
- •Влияние минеральных удобрений на общую численность и биомассу микроорганизмов в почве
- •Влияние минеральных удобрений на численность различных физиологических групп микроорганизмов и активность процессов азотфиксации и денитрификации в почве
- •Минеральные удобрения как фактор воздействия на видовой состав почвенных микроорганизмов и устойчивость микробных систем почв к удобрениям
- •Оценка устойчивости микробных систем различных почв к воздействию минеральных удобрений
- •Влияние длительного применения минеральных удобрений на микробную систему почв
- •Влияние эрозионных процессов
- •Глава 6. Влияние антропогенной деградации биоценозов на почвенную микробиоту
- •Влияние рекреационной и пастбищной дегрессии почв на микроорганизмы
- •Влияние рубки леса на микроорганизмы
- •Лабораторный практикум работа 1. Определение численности микроорганизмов различных физиологических групп в почве
- •1. Приготовление плотных и жидких питательных сред для выявления разных физиологических групп микроорганизмов
- •Ход работы
- •2. Выявление групп микроорганизмов методом обрастания комочков почвы
- •3. Взятие средней почвенной пробы и подготовка образца к микробиологическому анализу
- •4. Приготовление почвенной суспензии
- •Учет различных групп микроорганизмов
- •Материалы и оборудование
- •Работа 2. Исследование реакции микроорганизмов на факторы внешней среды
- •Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Работа 3. Исследование микробиоценозов почвы и определение ее биологической активности
- •1. Исследование микробоценозов почвы методом обрастания стекол по Холодному - Росси Ход работы
- •2. Определение биологической активности почвы по интенсивности разложения полотна методом Мишустина – Вострова - Петровой Ход работы
- •3. Определение биологической активности почвы по интенсивности разложения целлофановых мембран методом Гузева – Иванова - Левина Ход работы
- •4. Определение изменений в инициированном микробном сообществе Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Работа 4. Выявление ризосферной и корневой (ризопланы) микрофлоры методом теппер
- •Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Работа 5. Исследование свободноживущих и симбиотических азотфиксирующих бактерий
- •Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Работа 6. Исследование азотфиксирующей активности ацетиленовым методом в лабораторных условиях
- •Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Работа 7. Определение мобилизуемых запасов фосфора и калия в почве по методу буткевича
- •Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Работа 8. Определение токсичности водных экстрактов почвы и индивидуальных соединений с использованием в качестве тест-объекта бактерий pseudomonas putida
- •Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Работа 9. Определение общей микробной биомассы в почве
- •Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Работа 10. Определение ферментативной активности почвы
- •1. Газометрический метод определения активности каталазы в почве
- •Ход работы
- •Ход работы
- •3. Определение активности инвертазы в почве
- •Ход работы
- •2. Определение активности дегидрогеназы в почве
- •4. Определение активности уреазы в почве
- •Ход работы
- •Материалы и оборудование
- •Приложение
- •Глоссарий
- •Список использованной и рекомендованной литературы
Глава 6. Влияние антропогенной деградации биоценозов на почвенную микробиоту 167
ВЛИЯНИЕ РЕКРЕАЦИОННОЙ И ПАСТБИЩНОЙ ДЕГРЕССИИ ПОЧВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ 167
ВЛИЯНИЕ РУБКИ ЛЕСА НА МИКРООРГАНИЗМЫ 176
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ 180
РАБОТА 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП В ПОЧВЕ 180
РАБОТА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ НА ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ 186
РАБОТА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОБИОЦЕНОЗОВ ПОЧВЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ 188
РАБОТА 4. ВЫЯВЛЕНИЕ РИЗОСФЕРНОЙ И КОРНЕВОЙ (РИЗОПЛАНЫ) МИКРОФЛОРЫ МЕТОДОМ ТЕППЕР 192
РАБОТА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНОЖИВУЩИХ И СИМБИОТИЧЕСКИХ АЗОТФИКСИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ 193
РАБОТА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ АЗОТФИКСИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ АЦЕТИЛЕНОВЫМ МЕТОДОМ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ 197
РАБОТА 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОБИЛИЗУЕМЫХ ЗАПАСОВ ФОСФОРА И КАЛИЯ В ПОЧВЕ ПО МЕТОДУ БУТКЕВИЧА 200
РАБОТА 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ВОДНЫХ ЭКСТРАКТОВ ПОЧВЫ И ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ТЕСТ-ОБЪЕКТА БАКТЕРИЙ PSEUDOMONAS PUTIDA 202
РАБОТА 9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ МИКРОБНОЙ БИОМАССЫ В ПОЧВЕ 205
РАБОТА 10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВЫ 208
ПРИЛОЖЕНИЕ 213
ГЛОССАРИЙ 222
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ И РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 226
Введение
Почвенный покров Земли представляет тончайшую и самую плотно населенную организмами поверхностную оболочку нашей планеты. Через нее непрерывно идут процессы обмена веществом и энергией между атмосферой, литосферой, гидросферой и всеми населяющими почву организмами, включая и человека.
Проблема охраны почв от загрязнений и других антропогенных воздействий является одной из важнейших проблем, которая встала в связи с широким развитием химизации сельского хозяйства, появлением огромного числа промышленных предприятий, увеличивающимся парком автомобильного транспорта, появлением мощной сельскохозяйственной техники, загрязнением почв нефтью и нефтепродуктами, захоронением и выбросами радиоактивных соединений, использованием мутагенов и токсикантов.
Почва аккумулирует загрязнения в большей степени, чем атмосфера и природные воды. В кумулятивном эффекте состоит особая опасность загрязнения почв, например, тяжелыми металлами, персистентными ксенобиотиками. В самоочищении почв от загрязнений главную роль играют почвенные микроорганизмы.
Охарактеризовать состояние почвы возможно с использованием ряда параметров. Основной подход при выборе таких параметров должен базироваться не столько на стремлении характеризовать почву наиболее полно, сколько на концентрации внимания на тех свойствах почвы, которые в наибольшей степени подвержены изменениям под воздействием антропогенных факторов, которые служат интегральным показателем этих изменений.
Микробиота является наиболее лабильной частью почвы, наиболее быстро и адекватно реагирующей на изменения, происходящие в почве. Более того, именно живые организмы ответственны за почвенные процессы, ведущие к увеличению ее плодородия. Диагностические показатели, основанные на отклике почвенной микробиоты, широко применяются наряду с параметрами химических и физических свойств почвы для ее характеристики как биокосной системы и оценки степени ее повреждения при антропогенном воздействии (пестицидами, тяжелыми металлами, удобрениями и т.д.). К числу микробиологических показателей состояния почв относятся токсичность и фитотоксичность почвы, биомасса и дыхание почвенных организмов, их численность и видовое разнообразие, активность процессов азотного обмена, ферментативная активность и т.д.
Во многих случаях часто только микробиологическая индикация способны установить физиологическую активность комплекса ксенобиотиков в почве и выявить критические уровни ее загрязнения.
