Диагностика элементарных почвенных процессов
Существует 14 элементарных почвенных процессов (ЭПП), в том числе оглеение, олуговение, образование лесной подстилки, остепнение, засоление и др. Для диагностики этих процессов могут быть использованы экогруппы беспозвоночных, объединения видов со сходным пространственным распределением. Особенно наглядно выделяются экогруппы по катене – ландшафтному профилю, проходящему от местной депрессии к местному водоразделу. Так, для степной катены Барабинской низменности Мордкович выделил 8 экогрупп имаго жужелиц: пойменно-болотная, болотная, солончаковая, лесная, лугово-лесная, солонцовая, луговая и степная.
То, что виды предпочитают одну и ту же часть катены, говорит об их адаптированности к какому-то одному интегральному фактору, который является ведущим в данном типе почв. Таким фактором можно считать ЭПП, который влияет на жужелиц через изменение экологической обстановки. В таком случае пойменно – болотная экогруппа жужелиц четко диагностирует место и интенсивность глеевого процесса в верхней части почвы, болотная – торфообразование, солончаковая – солончаковый процесс (галобионты), луговая – лесная – осолодение, солонцовая – осолонцевание (мелкие плоские жужелицы, обитающие в трещинах), луговая – луговое гумусонакопление, степная – степной почвообразовательный процесс, лесная – процесс образования лесной подстилки.
Далее проводится диагностика типов почв по спектрам экогрупп. Тип почв характеризуется определенным сочетание ЭПП. А так как каждому ЭПП соответствует определенная, то типы почв отвечает определенный спектр экогрупп. Например: обыкновенный чернозем отличается доминированием жужелиц степной экогруппы (74%), что указывает на определяющую роль степного гумусонакопления в процессе формирования чернозема. Наличие 15% луговых видов маркирует проявление процесса олуговения во влажные сезоны. Небольшая доля участия других экогрупп (болотной, лугово – лесной, солонцовой и лесной) свидетельствует о былом гидроморфизе чернозема и его возможной облесенности в прошлом.
Ограничения метода: для каждого региона нужно разрабатывать свои экогруппы организмов.
Антропогенное воздействия на почвы
В предыдущих разделах (биоиндикации на разных уровнях организации) было рассмотрено достаточно примеров биоиндикации загрязнений и других нарушений почвы. В этой части мы хотели бы остановиться на многокомпонентных тест – системах, предназначенных для биотестирования почвенного и снежного покрова. Такие системы, по Кабирову с соавторами, должны включать: 1) про – и эукариотические организмы, 2) представителей двух трофических уровней: автотрофов и гетеротрофов, 3) представителей из основных функциональных блоков наземных экосистем – продуцентов, консументов и редуцентов, 4) представителей из основных царств живого – бактерий, грибов, растений, животных, 5) тест – организмы, хорошо растущие в лабораторных условиях, 6) организмы, обладающие высокой чувствительностью к наиболее распространенным загрязнителям природной среды, 7) организмы с широкими ареалами распространения, с хорошо изученной экологией и биологией, 8) такие тест–реакции тест – объектов, регистрация которых не требует сложной и дорогостоящей аппаратуры, но в то же время несущих достаточный объем информации.
Те же авторы предлагают следующий состав многокомпонентной тест-системы: 1) синехоцистис водяной (цианобактерия, прокариот, автотроф, продуцент, распространен в солоноватых или загрязненных водоемах и почве), 2) хлорелла обыкновенная (низшее растение, эукариот, продуцент), 3) пенициллум циклопиум (гриб, эукариот, гетеротроф, сапрофит, консумент), 4) овес посевной (высшее растение, эукариот, автотроф, продуцент).
У этих тест – растений определяют следующие тест реакции:
· У цианобактерий и микроскопических водорослей – размножение и рост клеток в почвенной вытяжке. Увеличение численности клеток измеряют по изменению оптической плотности суспензии на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре;
· У микроскопических грибов – рост колоний на агаровой среде, приготовленной на почвенной вытяжке;
· У высших растений – всхожесть и энергия прорастания семян, замоченных в почвенной вытяжке.