229

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное учреждение

высшего профессионального образования

«Казанский государственный аграрный университет»

Кафедра ботаники и физиологии растений

Шаронова н.Л., Пахомова в.М., Бунтукова е.К. Экология почвенной микробиоты и диагностика почв

Учебное пособие

Казань – 2009 г.

УДК 631.95 (075.8)

ББК 20.1

Б 23

Авторы-составители:

к.б.н., ст. преп. Шаронова Н.Л.,

д.б.н., профессор Пахомова В.М.,

к.б.н., доцент Бунтукова Е.К.

Рецензенты:

д.б.н., проф., зав. НИЛ КГУ «Химия окружающей среды»

Бреус И. П.

к.б.н., с.н.с филиала ГНУ ФГУ «Россельхозцентр» РТ,

Бакурова О.В.

В учебном пособии дано описание микробиоценоза почвы, его экологических особенностей, охарактеризована структура почвы, рассмотрены основные типы антропогенных воздействий на почвенную микробиоту. Авторами представлен анализ реакции почвенных микроорганизмов на промышленное и сельскохозяйственное загрязнение, а также другие виды антропогенной деградации экосистем, изложены основополагающие принципы биологической индикации почв и основных методов диагностики загрязнений.

Данное пособие включает лабораторный практикум и глоссарий.

Учебное пособие рекомендуется для студентов агрономических, биологических и инженерных специальностей по курсам «Почвенная микробиология», «Биология с основами экологии», «Агроэкология» и «Экология», «Управление окружающей средой».

Рассмотрено и одобрено:

Решением кафедры ботаники и физиологии растений (протокол №16 от 28.05.2009).

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ 3

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПОЧВЕННОЙ МИКРОБИОТЕ 6

ПОЧВЕННЫЕ ВОДОРОСЛИ 7

ПОЧВЕННЫЕ ЖИВОТНЫЕ 9

ПОЧВЕННЫЕ ГРИБЫ 15

ПРОКАРИОТЫ 17

ГЛАВА 2. СПЕЦИФИКА ПОЧВЫ КАК СРЕДЫ ОБИТАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ 33

ТВЕРДАЯ ФАЗА ПОЧВЫ 37

ЖИДКАЯ ФАЗА ПОЧВЫ 40

ГАЗОВАЯ ФАЗА ПОЧВЫ 43

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ И ДИАГНОСТИКИ ПОЧВ 49

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ПОЧВЕННУЮ МИКРОБИОТУ 54

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ 54

Концепция предельно допустимых концентраций (ПДК) тяжелых металлов в почве 61

Влияние тяжелых металлов на микроорганизмы в почве 64

Микробиологическое нормирование загрязнения почв тяжелыми металлами 78

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ 84

ЗАГРЯЗНЕНИЕ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ 88

Влияние углеводородного загрязнения почв на показатели комплекса микромицетов 96

Влияние загрязнения углеводородами на водоросли 98

Биодеградация нефти в почве 99

ВОЗДЕЙСТВИЕ КИСЛЫХ ДОЖДЕЙ 104

Глава 5. Влияние сельскохозяйственного использования почв на почвенную микробиоту 107

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ПЕСТИЦИДАМИ 107

Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы 111

Микробиологические подходы к оценке действия пестицидов 117

Детоксикация пестицидов в почве 122

ВЛИЯНИЕ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ 130

Влияние минеральных удобрений на общую численность и биомассу микроорганизмов в почве 137

Влияние минеральных удобрений на численность различных физиологических групп микроорганизмов и активность процессов азотфиксации и денитрификации в почве 139

Минеральные удобрения как фактор воздействия на видовой состав почвенных микроорганизмов и устойчивость микробных систем почв к удобрениям 143

Оценка устойчивости микробных систем различных почв к воздействию минеральных удобрений 151

Влияние длительного применения минеральных удобрений на микробную систему почв 153

ВЛИЯНИЕ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ 163