Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ПОЧВЕННЫЕ ПРОСТЕЙШИЕ В ДИАГНОСТИКЕ ПОЧВ РЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ЛАНДШАФТОВ ЗАПАДНОГО ДОНБАССА

ВАК РФ 03.00.08, Зоология

Автореферат диссертации по теме "ПОЧВЕННЫЕ ПРОСТЕЙШИЕ В ДИАГНОСТИКЕ ПОЧВ РЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ЛАНДШАФТОВ ЗАПАДНОГО ДОНБАССА"



московский орлви 1шкнл, ордша ситяврыжой революции н ордена

трудового ЕРАШогозшшащ госгдюствншый унивжжбг

швш и.в. ломоносова факультет почэоввдвия

На оравах доого» уда 631.46i i .631.61 МАКАРОВА HFMU САХИаДНОВНА

почвшныв простейшие в дилгностжв еочв рналымвиртшд; ЛАндаляад амидааго Донбасса

Омцнлыюспь - 06.01.03 - ютммденж», Ш.00.08,- »оадогмя

АВТО РЕФЕРАТ даооортода вк оовокашю учево* омоет шццш мшлнш неук

Цооквд - 1983

Paöora выполнена на/кафедре географии почв факультета почвоведения UOCKOBOKOTO гооударотвенн ого унжверонтет® ш. М.В. Ломй-вооова. '

Научена руководитель: »яндилнт Ожолапгюедшх наук, отарой вяу>-uufl оотруднмкЮ.Г.Тмьцер

йфицн&дьш» сппонентт доктор ЗДадогнчеоетхнауж , «цпИ науч-

вый оотяудашхВ.Д» KajuBÍmrtwMft ; . яаададат бнояогнчвомх наук* нагота оо*-дудник A.B. Imodobä

Ведущая оргшшеацжа; Кривороаокя» педюшмпут

Занята осютоатся 9 ¿i" IflSB г. в , чао. мин. ,

на ааоедйнии СЬетщ&хюцрованвагосовета К ОБЗ .05.16 в ЮТ шевя Ы.В, Ломоносова; 117834« Ыооква« Ленгоры, ЧГГ, факульт Л(ЮОм> дення, Ученый ооввт, ■

С даооертлакв* можно юйшомюм в библиотек» фйц гль*«»« почваведеаяя ЫГУ.

Автореферат рмоояма *9.Q* ,1988 г.

Ученый.секретарь oawora ияврованного

OOBWÄ

Г.В. ItotysoB*

Актуальность теми. Развитие общественного производства в уо-ловиях НТР невзбежио сопровождается ус «лешем эксплуатации npzpo-днц* ресурсов,' ЕОтв етяеяные. бяоге осястемы на огромных терряторшх катастрофически быстро ликвидируются, либо существекнда образом преобразуется и реконструируются (Колесякмш, Иоториаа, 1973). Только оцирвясь на анвкие закономерных соотношений, взаимосвяаей ыеаду компонентами окру*ащей среды, можно успешно проектировать ландшафтные оиотемы о рациональной структурой, правильно определять' условия наивысшей продуктивности агроценоэов (Волобуев,' 1976). , Всвязно еткм, актуальное» исследований, неправде шшх на жзуче-ше почв *пр«родао-тея1огешшх ландшафтов* (Моторика, I?85), в настоящее вреда существенно возросла. Оценка показателей Сголог*-ческойактнвностя почв рекультивируемых ланд шафтов в сочетании о _ традиционным набором методов изучения морфологических, физических, физико-химичеоких и хнмнчеоких свойств этнхпочв позволяет двагно^ стяроватьраалнчншстадаипедогенеза ре культ ив яру еыых к аонадышх почв (Трофимов а др., 1978[ Кале0ерда, 1976( 1Э78; Дараселвя, I979jTapeaaB(I977). П^оотейшие, кок чуткой Одоиокаэатолъ состоя' нкя почв (Никол!ж, Гельцар, 1972;. Дарбишир» 19791970)» <№■ рахаст масштаба почвообразовательны* процессов, протекавдкхв рекультивируем« почвах, a ups сравнении о протозойноЯ фауной во-надьник почв дагг возможность оценить направление этих процессов.

Цель работы. Выяснение возможности использования иротястофа» уыы я некоторых других показателей ояологячеокоЯ активности почв для диагкоотжка втааов педогенеза в его направленности в ншшш почво-груптах наонадьноычерпоземе. ■ •

Задачи исследования.

I. Определить видовой состав проотейашх, *х колячеотво я Се» омассув почвах, расположенных а пределах терркториа1,П я 17

I_

1.-С.. - :t ■ . (¡iiidiiei^ü;; (»f *

__Л, : 1

оаытнш площадей експериыентально-проиаводотвенного участка г черноземной почвы ва контрольных участках. Выявить черты сходства и различия по «тин показателям протиотофауны наонттых почво-грунтов ж ненарушенного чернозема.

2. Дать характериотгау биологичеокойактивнооти исследуемых почв по оледуициы показателям: сумме свободных амнвокиолот к бал- : ков, оаляюлаэной и протеазной ыстквности; определить изменчивость шх величии во времени и распределение по почвенноцу профилю.;

3. Провеоти изучение морфологических, физичеоких, физико-хи-мкческях к химических свойств исследуемых почв* ■

4. Сопоставить данные протозоологического анализа и показателей биологической активности почв о ¿с морфологическими, физическими, фиэнко-химнчесюши и химическими свойотваыЕ* .' '

Научная новизну. • Впервые проведено1 исследование протовоВнов , фауны рекультивируемых почв в связи о нх биологичеокой активность», морфологическими, фнэичеокими, физико-химическими я химичео-кнми свойствами, выявлена специфика ее показателей путем оравие*' ш о протиотсфауной вокального чернозема« .'.-.■ "

Практическое применение результатов ¿¿следований; Исиольао» • . ваше пожученных данных ups составлении рекомендаций но рекульти—• вацим земель яя 'гояптуят лр^вдптг иг>вмц рА«п» Гсмярц (!bmamivrit . Донбасс) • ^ ■ '-•••-" V ": .

Апробация работу Материала тгоаартадии бит шможаны н& Boa' союеноы симпозиуме "Цикроорпшиами вал компонент биогеоценоза". -(¿лма-Ата, 1982), на заседании Всесоюзного общества протоеоодогов (Цосква, 1905), па П съезде почвоведов и агрохимиков Украинской ССР (Харьков, 1986), ва Воеоовзном научном оовеа1ешю *Лйаддефтнав каюпшда для рационального использования природных ресурсов" ' ' (Иоскеа, 1986), na Q ВоессдоДОй конференции " Микроорганизмы в:

оельском хозяйстве* (Мооква, 1986), на Четвертой съезде Всесоюзного оощеотьа протоэоологов (Ленинград, 1987)» на IX Всесоюзном совещании яо проблемам почвенной эоология (Тбяляоя, 1987). Работа рассматривалась на ааоедаияя кафедры геогрефдя почв факультета почвоведения МГУ (1Ьоква,1ЭЭ7).

ИгОдирациц. По теме диосерташи ооу&шсоваво 8 работ*

ООгы работу. Дяооертадая валохена на /¿2 страницах ыашшо-пислого текста, кавет о оролохецвем 10 таблиц, 6 ржсунхоэ. Оаа состоя! не введекия.аяти глав, внводов а списка литературы, вмшчапцвго отечественных х 36 иностранных калиенаьаиаз.

- Ддтературкый овзор

Заметные кэмёвется структуры природных лшшдафгов ж слогом ид тля связей в £ГЦ происходят вследствие довычи л переработки полазит ископаемых. Пра втоы оовремешшй вровень развития алукя а-тешажя Делает возможным а ворот ки2 промежуток времен* принимать необходимые срочные пера х созданию оОаланслроьащщх« оптжиалышх пооттехногенннх ландшафтов' о учетом сохракшщя отаОддьшпс сяоц^-нозоэ ж разносторонних потребностей оОцеотва (КелеОерда. 197В, 1978]; Йгеремкая, 1974, 1986). Главная роль ь этом прншицедг . ре льтквацкж, двляющейся неотъемлемой часть® более, обще а проблемы охрани окружавдеВ ореда..

Интенсивность современных почвообраэсвательвых процессов в техногенных почвах существенным образец зависят от эффективности проводимых рекультквадконных мероаржнтка. В результате ыноготао-лешшх наДлоденяЯ различных авторов (Колеокююв. Ыоторжна, Х978;. "Некоторые втогв ...", 1932; Гельпер, Цветкова, 1982) «штоки»», не но» что скорость почвообразования на рыхлых пере отлохенкьсс по* -родах (Еэучалиоь лессовые породи) значительно шше, чем предпола-

галось ранее. Первичная дифференциация профиля происходят пример» во в течете пяте и более лет о началаэараохаядя. ■

Большинство исследователей склоняется к выводу о том» что ' условия почвообразования на отвалах, сложенных из нетоксичных пород, приближаются к зональным (Етеревскад, I974j Uaxoitroia, 1976} -Колесников, Моторзда, 1978i *Вопроси оптимизедаи .».",1980)»

В отличие от морфологических особенностей строения потаенного профиля, ао минералогическому составу почв/их физическим, фяэ кко-хишгч есюш и химическим' овойствам, характерные для разных почв дротоэойная фауна, состав микрофлоры и продукты ее ашэиедеятельаости - микробные метаболиты - характеризуют динамич-ше свойства среди обитания ж являются шщикаторамн современных процесоов почвообразования (Гельцер, Цветкова, 1932). -*

Эоодцагноотика почв, под которой понимают постановку в памо*.' вдьп зоологических средств диагноза ооатояиия почвы, его обычных a необычных изменения, давно и успешно применяется э почвоведении (Гнляров, 1949, 1949а, 1965; Мордаошг?, 1977, 1979). ;

- Доступность простейших (Protоtoa) для непосредственного мак» роскопирования, определяемая их относительно крупными размерами : (до 200-500 s более мхм), простота культивирования, большая дина» мичность их состава и свойств - ara я многие другие особенности., простейших позволяют использовать их в редя индикатора соотоявия почва (Бродский, 1935} Николвк, 1956; Гольцер и др., 1980}«

Объекты а методы иооледования .' ' >

Набладения проводили на I, П н ГГ опытных площадях эксперт* ментаяьно-проиэводотвенного участка Я I десной рекультивации шах» .

яшх пород Приоаыарокого биогеоценологяческого стадаонара Комп*

• 4 * ц ' •

леженой »кстсдщяи ДОГ. Участок бия »аломн а 1376 году, на меоте

просадка в:пойвд р. Самара, которая произоила а результате выработки угольных шастоа (шахха Павлоградекая).

Фундаментом акспериыенталько-производствешюго участка Л X лзоной рекультивация, на котором было создано 5 вариантов иасыи— дшхпочво-грунтов, явился отвал из поре« обогатительной фабрики л шхпшх пород (алевролитов и аргиллитов) моизюстьп 7-10 метров. " Дня создания искусственных почв Ошш использованы шахтная порода, лессовидный оутлююк, песок и гумусовые горизонты чернозема.

Страт^рофад изучаемых нами вариантов опыта оледугцая (скизу-. вверг): I вариант (порода) - шахтная,порода (алевролита к аргзд-■лнты)( П вариант (леосовядный суглинок) — шахтная порода, веоок Ч0»& и), деооовидмый оуглннок (0,5 м)} 1У вариант (чернозем насыпной) шахтная порода, лососввдшЯ оуглннок (I к) «песок (0,5 и), чернозём (0,5 м)* Контролем олухпла зональная почэа — чернозем обшшовешша под отеоной растительность»' (К^) я акацией оолов С^), возраст пооадок акации - 20 лет,

. В полевой -период п^оязведаш ошешш морфологического стро-«шг профилей почв,^«'помощь» щпиикашюшшх катодов в течение г • лет (1935 и 199в гг.) в конца «ак-иже ("весна") и а конца авгуо-/та^енгяйрв-, ("осень") ооудествляли определение следухдах показа- ■ ' теле л биологической актив«ооти исследуемых почв: сумму квитндрян-.палаиггельныхвеаеотввайязевомполотые, целлаяаэкую и протеаэ-иув' активлость (Ь'Ьпцустин, Петрова, 1Э63, 1956; Нищуотин я др., 7 1Э63; Шщуотин, Востров, 1971)« Лонные по оумче юенгидршшоложи-

тельиых веществ и цаллалозолнтичеокой ахтивнооти почв бшп^яодвер-, шуты математической обработка I произведен расчет средних величии, дислерешй но шезодшея выборкам, рас читаны коэффициенты вариации показателей биологической активности почв (Дмитриев, 1972).

Образцы для фдзичеокого, фпэико-хвмического, хаыячоского ж

протозоологич ее кого анализов почв отбирали в мае 1385 года, В ото* брашн» образцах почв определяли: гранулометрический состав, величины гигроскопической влажности н максимальной гигроскопической влажности (Водюкнна, Корчагина, I9ÛG), содеражаотё'ryMjrca«-значение обменной кислотнооти (Аринушкяна, 1970) ^величину pH водной суспензии, содержание водорастворимых формкальция, магния, азота, фосфора н калия ("Методические указания .,.",1978). V 1 ^ : .

Определение численности простейших производим методом предельного разведения образца почвы жидкой питательной средой я ме-телом агаровых пластинок о кольцами (методом Сингха) (Никояш, Гельцер, 1972; Гельцер, 1980; Singh, 1946). В основу идентификации ' видов Pi-ototo» была положена система, разработанная;Международной' номенклатурной комиссией ("л п»т r»vta»â ...",1980). Для опреде» леяия жгутиконоедав использовали раб0тЫА.Р»*вь»г, ж, 1лвщ«гтыт (1914) a Mngsbtln (1963). Систематизацию голых амеб осуществляли оо монографиям J. l»p»l (X96I) и т. Pag* (1976), Определение -, . ю^уэорна проводили при помощи свсдася А. Каы (I93Ü-I935) и работы ь.о. Corll» (1961). При идентификации видов простейших исволь-sовала также монографию В.Ф. Николюка Я Й.Г, Гэльцера (1972) и .,. "Сйредалитель prototoa ..." (1973), Биомассу протиотов вичиолялж, ' по номограммам Л Л. Численно (1968), Со данным видового ооотеда почвенных простейших бнл подочитанкоэффадиент фаунистического _ оходотва по Хаккару (j«o«*rd, 1902). .

■* - Морфология, физические, .'фкзцхо-химотескив и химические свойства исследуемых почв 1 .

• Почвообразовательные процессы в изучаемых техногенных ооч* • вот Западного Донбасса (рекультивацвоюше

мероприятия проводятоя в т«чени» уже 10 лет) имеют морфологическую выраженность, более /

яркую в лессовидном оуглннне в черноземе насшшон (образование подстила, горизонта аккумуляции гуцуса) « слабо проявллгсуьсд а шахтной породе. Морфологическое отроение профилей насыпных почво-грунтов, подтверждая сам факт протекания почвообразовательных процессов в етнх почвах, не позволяет судить об вх зональной приуроченности нэ-за малой продолжительности педогенеза;

Насыпные почво-грунтьг в предала* слад О-£0(65) см по своецу гракуломе-тричвекому составу характеризуется значительной однородностью, : обусловленной нсходноЯ однородностью по гранул оме гряч ее -кому составу пород к гуммированных горизонтов чернозема, исполъ-еовакных для форшфавання ьерхнеЯ полуметровой »одни рекультивируемых почв* Вое техногенные почвы в изучаемом слое 0-50 см отличаются тяделым гранулометрическим составом (от среднего суглинка до лёгкой глины), для "породы* характерно повышенное содерхалие фракций крупного к среднего пасха (1-0,5 ш ж 0,5-0,25 ш), в . •двое«" зкачителькоесодерхакле крупиопылеватой "лессовидной" Фракции (0,05«0,01 м|), "чернозем"'достаточно близок по овоецу ' грацулсметрическому соотаву к зональной черноземной почве. Почво-Обраэоватальные процессы, прогекапцпе висоледуемнх рекультквкру* е>ш почвах, - не получили своего отражения о гранулометрическом составе'атжх почв, явдяшимся характерна! компонентом почва- па* ыятв (Таргульян, Соколов, 1978). ,' ;

Данные по содерх&шт гигроскопической и максимальной гягро» скошпеской влаги свидетельствует о том, что наиболее благоприятные условия для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов су-«ествуютв подстилке (втех почвах.где она имеется) ж в верхнем слое 0-5(10) см рекультивируемых ж зональной почв.

Крайне неблагопрнятные дд « роста ж развитие растений, микрофлоры и клетох простейиях значения потаенной (актуальной в потен-

ци&яьной) кислотности наблюдаются в шахтной породе' (рН водюя су- ' спенэии н pl^ci варьируют от 2,9 до 3,0)* Дм леосовддного оугли-. tota и насыпного чернозема характерна оптимальная для развития многих растений и поденной еноты слалошсло-олаоо^елочная реакция.

До содержанию Са.и Kg в водной почвенной вьггджке техногенные -почш (аа исключением шахтной породы) близки к зональной.

Максимальное для исследуемых почв содержание гумуса отыеча- ■. ется в черноземе обыкновенно под акацией (в слое 0-5 см — . Henee гумусирован чернозеы обыиювенкый яод целшшой раствтельно-стьс {2,1% - в поверхностном горизонте 0-5 ом). В шахтной породе гумуса (специфических почвенных органических соединений)' практически не содержится, т.к. нет источника поступления органического вещества, но в достаточно больаих колгчеотвах првоутотвуиг реликтовые частицы утля, &а счет которого содержание органического углерода составляет 8,2—1С££. Как и следовало ожидать , в слое 0-5 см насыпного чернозема содержание гуцуса вше (4»3$)» чам в лесссшвд-ноы суглинке (2,42) в аналогичном олое. '■ ■'. ■ '"".,'■ '

По содержаний водорастворимых форм азота, фосфора и калия'. -лессовидный оуглинок и чернозем насыпной приближаются а еоиальгой почве. В шахтной породе содержание указатшх еоединений чразвы— ' * чайно мало.'

Некоторые показатели биологичеокой активности рекультивируемых почв и зонального чернозема

Характерной особенность» показателей биологической активное» ти почв, изучаемых в помощью оншшкадиошшх методов, является существенная аависимооть их величия от значений термических, гидрологических параметров, а,< следовательно, й от активности микрефоо* ры,. в различных точхах почвенного профиля.

Накоилешв амяаокнслот и оелков на хлопчатобумажном полотне осуществляется в результате метаболизма и еллшозораз рушащих мня* рооргшшзмов и сапрофитной микрофлоры, развдпаидейся tía этом по— ■' лотов (Мищустин, Петрова, 1966)» Минимальное значение содержания свободных аминоююлот и белков обнаружено в шаггноя породе, оно варьирует здесь в пределах от 3,4 до £9,6 ыг/г ткани; вахтная порода обладает крайнэ неблагоприятными фиэкческкмя, фиэико-хнмкче-скши и химическими'свойствами, что негативно отражается на ее биологической активности, Лессовидный суглинок в насыпной черно* . эем по оодержшищ шшгвдринполохителшых веществ не отличался от вокального чернозема. В конца мая-кше интенсивность накоплении • свободных .олшнокиодот. и белков во всех исследуемых почвах, в воль-иднстве случаев, выше* чей в конце августе-сентябре («та законо- ■ ыернооть прослеживается BISS5 в 1986 гсшах), что объясняется снижением осенью эапаоаподвижного азота (Мкшустин, Петрова, 1966). • В верхней:части профиля шахтной породи, лессовидного сутликха, насыпного чернозема л чернозема зонального обычно аккумулируется больше нингидринполакительных веществ, чом в нижней, Особепно интенсивное накопление происходит в алое 0-5 см (204,3 ur/г ткадх -веоноВ Х966 г. в черноземе насыпном), где наблхлдется наиболее иь-тенолвное раэвитае почвенной микрофлоры, Содержание шщгидранполо-жихелышх вещеотвчасто остается значительном даже в нижних гора» зонтах профилей изучаемых почв;

Аэробные микроорганизмы (грибы, юпшооактеряи в аотхяше бактерии) разлагал« в используют целлюлозу в хорошо аэрируемой почве, в анавроаных условиях эти процесса осуществляют гиострндга (HLre—; -гель, 1972). В деооовкдном суглинке» черноземе насыпном ж в ненарушенном зональном черноземе разложение хлопчатой уиахной ткяяи аротекдет примерно о одинаковой интенсивностью (20-40Í). В рецглв*

10 » ■; , ■ тявируемоЯ ваттной породе величина пэллюлазной активности немного . ниже, чем' в остальных почвах, но находятся на довольно высоком ■■ уровне, достигая иногда 16% и более. Весною разложение целлюлозы в лессовидно* суглинке, пасшнсм черноземе г в зональном черноземе происходит, как правило, интенсивнее, чем осенью (дяя 1935и : 1986 гг.), что объясняется снижением к осени запасов подбивного-азота. Целдюлаэная активность проявляется во воех изучаемых горизонтах рекуль тонируемых в зональной почв. Мекду. почвенными горизонтами не ааблвдается такого резкого отличил по целлюлаэной активности, как для накопления в почве шщгшфщшсложителыяас ве-щеотв, Аминокислоты я белки.1» хлопчатобумажной ткани появляются в результата метаболизма как целлюлозолитичеоких: микроорганизмов, ■ так а сапрофитных. Таким образом» в верхней часта почвенного профиля сапрофитные михроорганизмы, развивавшиеся- на бязевой полотне, играот большую роль в накоплении нннгидришоложительных вещеотв» . чем в нижней. За очен этого, при приблизнтельноодинаковоаваоб-'-ленности целлзадозораз рушащими микроорганизмами поверхноотныхго» . рязонтоэ я горизонтов, находящихся на некоторой глубине, вероятно, я происходит резкая дифференциация профнля некоторцх исследуемых* . . почв до интенсивности накопления хшнгидришюлоюггельных вещеотв. -¡-■ Протеаэную активность считают важнейшим свойотвом по^вы,' спо-собствушдам круговороту иммобилизованного азота (Гельцбр, 1986). ■ : Выделяются пр отвози раэи^утшшг вкдвму <5ацшиг, млцелналып1Х грп— . • бов, активоадщетов в других груш микроорганизмов {Шлегель, I&72)t Активность протеазы в рекультивируемых почвах шеет арибли- , евтельно та же величины {40-70Í), что иввовалыщх. ¿Еажв> в шахтной породе» обладающей резко отрицательными доя; микробного заселения свойствами, степень *изъедвнноотв" жедатиан поднимается почти до уровня в качений в черноземе под акаяией^ что« вероятно, обуо--

ловледо кал собственно биологической активностью шахтной породи, так и гидролизом желатины в силькоклолой породе, В шахтной порода . иэ микроорганизмов, разрушающих желатиновый слов фотопластинки, по-виддаому , преобладают грибы, способные метаболировать в кислой среде (Шлегель, 1972), .

д. Закономерного возрастания или убивания интенсивности разрушения желатинового слоя в верхней части профиля изучаемых почв не наблюдается, что связано, частично, о тем, что максимальная глубина измерения протеазной активности составляет 42 см. В течение весеннего я осеннего сезонов 1985 года интенсивность разрушения халат ины в исследуемых почвах изменялась очень незначительно. В в&-оенниД сезон 1936 года все рекультивируемые почвы к шахтная пор»-, да, а также ненарушенный чернозем имеют близкую по эначешш яроге* азную активность. Осенью 1936 года, после очень жаркого и засушливого дета^ активность протеаэы а наиболее гумусированных почвах -наоышюы Черноземе и черноземе под акацией - равно нулю. ^ .

Простейшие {р*о to to а) рекультивируемых а зональной почв

■.' В насыпных почво-грунтах и ненарушенном черноземе мы обнаружили 57 видов простейших, из них - 20. видов жгутиконосцев. (HMtleopbora)/ 26 видов амеб1{seroodlni} и XX видов инфузорий -(Cilista), Общее количеотво протестов варьирует в пределах от 0 (в шахтной породе) до 761 тыс; клеток в X г воздувшдеухого субо-трата (в подстилке насыпного чернозема).

Общее количеотво клеток простейших в верхней части профаля -вокальной почвы значительно больше, чем в нижней. Максимум содержания протиотов в черноземе под целинной растительность» отмечается в слое 0-6 см (ХЭ тыс. клеток в X г воздушно-сухой почвы), а в черноземе под акацией — в подстилке (2а тыо. клеток в X г воздуо»

ао-сухого субстрата). Резкое снижение количества проотейши а че|и> ноземе под целинной раотнтельнооты» происходит на глубине 20- . 25 с». В черноземе под акацией падение общего количества клеток Протозоев кеблхщаетоя скачала в верхней слое 0-5 см, в затем на глубине 20-25 см. Вниз о глубиной убывает содержание гучуоа и влаги и, в связи с этим, резко уменьшается количество клеток протво-тов. Как отмечалось ранее, подобная'профильная дифференциация суммы свободных аминокислот и белков, 'интенсивности цалладозолитичео- . кой л протеазнов активности не наблюдается.:

Даяний факт указывает на то, что простейшие как биоиндикатор . состояния почвы обладают весьма ценными качествами - большой чувствительностью к отрицательный для нормального функционирования ■ • условиям среды и достаточной для идентификации втих условий ста-1 -Сальностью» По количеству особей в черноземе под целинной расти-' ■ тельнс-стью преобладают амеб», а в черноземе под акацией - инфузории. Это, видимо, объясняется тем* что инфузории* как наиболее высокоорганизованные проотейше, более отзывчивы (couteux, 1335) на повышенное по сравнена» с черноземом под целинной растительность» содержание гумуса я влаги в черноземе под акацией. В вер»* них горизонтах профилей зональной почвн отмечается повышенное ко»' лппеотво протозг^.Б всех классов Protoro» (M-satigopbore, Sweodi&á, «líate): по сравнению о нахалажашш горизонтали (табл.). В величину суммарной биомассы клетка различных класоов простейших, ъ-. ■ силу своих неодинаковых размеров, и, следовательно, наосы, вносят различный вклад. В черноземе под целинной растительностью ии нарухили 40 видов простейших! 15 водов жгутиконосцев ( 19 видов. • • амебнб видов инфузорий. В черноземе под акацией зафиксировано-43 вида протозоев, иэ них 13 видов.жгутиконосцев, 22 ьида амеб а д ВИДОВ квфуяоркй (poto. I). .. . '

■.-■-■/■; Таблица

Количество i биомасса цростейиих в лессовидном суглинке, чериозше васшшсм я ненарушенном / '

Почва ГауЛша ' см MASHCQÏBOHi ; ' здйсонш : I СШШ.:

•количество »•биомасса количество бидаасса| количество биомасса

I 2 3 < ." 5 :. 6 1 7 8

Вариант П Л 0,16 0,16 192,2 - 3460,5 . 4,5 360 ; '

0-5 0,2 0,2 22,4 404,3 ' 0,04 3,6:

суглинок Ю-15 0,.07 0,07 0,1 1.7. . 0,15 12

2CW5 9,5 9,5 0,9 16,8 од 7'6

40-15 . 0,12 0,12 ; 0,3 4,7 0,03 2,0

. 55-60 0 0 . 0,2 2,7 0 . 0

70-75 0 ' 0 ОД 0 0

Вариант 17 0 0 ЗЦ 5598 ■ 450 _ , 36000

васиной .0-5 0 0 0,8 14,8 .20 Х600

чернозем 20-25 150 150 : 0,4 : 7'4 0,02 2

50-55 0,2 0,2 0,06 0,03 2

62-67 0,3 0,3 0,3 6,1 0,03 " 2

60-85 0,3 0,3 од 2,2 0 0

Продолжение таблицы

I 1 2 3 4 5 6 7

Контроль I 0-5 2,5 2,5 ■ П'Х - .: 199 ■ 0,03 "2

чернозем 10-15 9,5 9,5 - ; о.з 5,2 0,05 3,6

обыкновенный : 20-25 0 о ■ - од 1.8 о 0

целинный 40-45 : 0 0 0,02 0,4 0,02 2

* 60-65 0 0 0 ■■: 0 0 0

Контроль 2. - V ■ 2,5 . 2,5 0,4 6,4 25 .,:.. 2000

чернозем ■ 0-5 0.03 0,03 0,8 " 13,6 2 ЮО

обыкновенный 5-М 2,5 2,5 0,4 6,7 0,02 2 .

сод акацией . 20-25 0.12 0,12 0,2 3,7 0,02 2

40-45 0,08 0,08 0 о ■ 0,05 3,6

60-55 ; О О О 0 0,02 2

Примечание. • -тяс. меток в I г воздушно-сухой почвы; .. *• - мр * 1СГ4 в I г воздушно-сухой почвы.

¿s-l

£0-

J

ю H

5

П

Ш

-'.■. К ' Ka

Рисунок I, Количество видов простейших в исследуемых почвах (в> • П - лассовидяый суглинок} ТУ - насыпной чернозем; Hj - Чернов ей оОнкновенный под степной растительностью; - чернозем обыкновенный под екшией.

Hcmtlgaphora Sureodlna ■ fggggjl píllate .

Чернозем под целинной растительностью по видовому составу PretesÓA'Олиаоя чернозему'под акацией! коэффициент фаунистичеоко-. ГО оходотва (коэффициент Жа&кара! для втих почв составляет 0,72 Сриа. 2). Дпя чернозема под степной растительностью видами-домя-нантамИ являются!, 01oomonae temo* llon&a «oolaj.1», Vahlkarapfl» dttbilte, V. «pinífera, Yahlkampfifc «р., Hartmannella gleba«, 8» rhyeod»a, JLmoebek láeuetrla, ТЬеоешоеЪ» api

Обнаружено, что протесты оовераенно - отсутствуют в шахтной породе» как в поверхностных ев горизонтах, так и на глубине, причина втого явления - реако отрицательные физические, фязико-хнма-чгокио и химические свойства алевролитов в аргиллитов, вызывающее в дешоы оуботрате уыеишенив актиьнооти микрофлоры, В целей, об-

.. . - 16 - ; ; - ■ ■ щве количеотво клеток протозоев в рекультивируема почвах больше* -чем в черноземах ненарушенных. Так, общее количество клеток про- ( отеЯших а подстилке леоооввдаогс оутлщта ооотавляет 197 тыо. в I г, а в подстилка иаошшого чернозема -. 761 тыо,. » I г Воздушно-сухого субстрата. Как и в вокальных почвах, ь верхней часта про» филей рекультивируемых почв отмечается увеличение общего количества протпотов, по сравнению о шхелехащии горизонтами. Преобладающее количеотво клеток протозоев в леооошцщш суглинке иваси-, □ной черноземе находится в толще 0-25 см.. Ниже по профшш найло-дается резкое снижение количества простейших. В лессовидном сур* . линке по количеству преобладает амебы (аагооПпа) » составляющие около 97^ (192,2 тыо. клеток в X г воздушно-сухого;субстрата)от общего количества простейших в подот-тке А0. й^гтижоносцы н инфу» зория в лессовидном суглинка встречаются в очень: незначительном

о

04

<13

аз

ОБ

а? ал

Рноувок 2. Значения коэффициента фауниотичеокого сходотва Сх) для лессовидного суглинка, чернозема каоьшного к ненарушенного. П - лессовидный суглинок; ГУ - наошшой чернозем; К^ * чернозем под целинной растительностью; К^ - чернозём сод акацией белой.

количестве. - •

В насыпном чернозема доминируют инфузории (450 тыс. клеток в I г воздушно-сухой почвы),приблизительно в полтора раза меньше емеб.и в три раза меиьше жгутиконосцев. Значительное преобладание инфузорий в черноземе насыпном, видамо, обусловлено высоким, по сравнению с лессовидным суглинком, содержанием гумуса в насыпном -черноземе, а также более легким (среднеоуглинистим) гранулометрическим составом втой почвы, позволяющим крупт"1М (по размерам) ин-фузориям'оущеотвовать без угнетения (Sfclter.wnilame, 1963). ■ ■/■'..' Максимальные значешш суммарной биомассы проотейших в лессовидном суглинке я насыпном черноземе наблюдаются в верхней части профилей указанных почв (3821 мг в I г субстрата - в под-

стилке лессовидного суглинка и 41603 х мг в I г воздушно—су— /хого субстрата — в подстилке.насыпного чернозема). Количественное преобладание инфузориа в подотшше и в слое 0-5 см определяет наличие значительной, биомассы в насшшом черноземе,

. в лессовидном суглинке (П вариант) зафиксировано 29 видов Pr6totoa,H3 них - В BimOBMaatl«ophor», 16 видов Sarcodina и 5 видов Oillata (рпо. I). В черноземе насыпном (17 вариант) определено 30 видов проотейпдх: 8'видов жгутиконосцев, 18 видов амеб и 4 вида инфузорий. Как я в зональных почвах, по количеству видов : доминируют амебы.

По видовое составу Protoeo« леооовэдкый оуглкнок и наоыпной чернозем не Слизки в такой степени, как зональные черноземы друг о другом ^коэффициент фаунлстического сходства для рекультивируемых почв ооотавляет 0,45 (рио. 2).' В лессовидном суглинке обна-руженыоледуищие виды-доминанты простейших: Vabitampfia <i»biiie,

T. eplnlf»re( Hartmeimtlla gl*t>*», Ашо«Ьа gorgonia, АаовЪа lmouatria, 1. llnax Auerbach, Д, apino«A, ТЪ*еапо*Ъ* ар..

Colpoda ínflate, с. ееpere. Доминирующими видами протоэоев в насыпном черноземе ЯВЛЯЮТСЯ оледупщие; Попав mlnlnta, Bodo globo aus, В* lene,. Yehlkerapfla debille, Hartraarmella «quarura, Hartnaimelle ep., АиоеЪа ennuiäta, Л. lecustrla, A. eplnoea, A* velete, ..' Colpoda aepera. ■

Только it рекультивируемых почвах встречены Oioononae яр., < Bodo oeudetus, Polytona caudatum, Bartmannella hortícola,

H* hyaline, Amoeba Ilma* Ptnard, Oonoatoñum ep., Orytrlcba ep.,

Stylonichia яр. По литературным данным (Божко, 1937,1940, Х940а) некоторые из втих видов можно встретить и а зональных черноземных 'почвах, . '..:V-..■'.'..;.'.,-..',.'-

Степень близости меаду Prototoa р'е^льтивируемых почв в зональной может означать степень "чернозвлности", "зональности" насыпных почво-грунтов, т.е. косвенно диагностировать' направление к интенсивность почвообразования черноэешого типа, а степень различия - дает возможность диагностировать степень "рекультивирог-ванности", "неполноценности" лессовидного суглинка и насыпного чернозема. /-'.'-,.v ¡.V'."■:'■■

Родство протистсфауны насыпных почво-грунтов и черноземных почв оценивали при помощи' следующих .показателей: ;

1. Общими дли рекультивируемых и для зональных почввадвми-доминаытами являгася оледухшше: . Vahlkanpfla <1«Ъ111е,

V. epinlfera, Hartmaan»lla gleba*, Ц. rhyeodee, Hartmexmella ар*« Anoeba laouatrla, ТЬвоагаоеЪа ар., Сolpoda Inflate.

2, Виды простейших, встречаемые во всех изучаемых почвах (эвритопыые виды): Oloonona* terrao, l¿onae ai tilma, Bodo lene, Vahlkaapfta debllle,V. eplnlfera, Vahlkampfla ep., Hartmannelle ßlebae, H. rhyeodee, Hartm armella ep., Amoeba gracllla,

Amoeba вpinosa, A..veíate, Tfceoaaoeba Terruooea, Colpoda Inf lata.

.. . — 19

3. Коэффициент фауниотического сходства (коэффициент Жискара), вычисленный'для оценки сходотва видового состава рецультиви-1^емых и зональной почв показал оледующее:

(kj %) >(П itjj >(ВГ К2) >(П 1У)>(1У Kj) >(П Kg). где (Kj Kg) -величина коэффициента Жаккара для протозойной фауны чернозема сод целинной растительностью и чернозема под акацией ит.д, по анало-: гни. Приведенное неравенство показывает, что лессовидный суглинок по .видовому составу простейших ближе к черно эму под целинной растительностью, чем х чернозему под акацией, а протистсфауна насыпного чернозема имеет более Существенное сходство о простершими чернозема под акацией, чем о протозонми чернозема под целинной растительностью,

••"• 4. Дщтаковьй характер распределения количества клеток (н бк-смаосы) протестовi. максимум в верхней часта (особенно в подстилке), стремительное онижекие указанных величин на глубине*

5, Простейшие встречаются во всех слоях, включая нижние часта профилей рекультивируемых и зональной почв,

6, Бшы протозоев, обяаружашше только в рекультивируемых почвах, могут встречаться и в черноземной почве.

. / Различие протозойяой фаунц почво-грунтов от ненарушенного чернозема проявляется в олвщщрмг

1. В лессовидном суглинке и насыпном черноземе общее количество клеток (и биомасса) простейших значительно больше, чем в вональном черноземе.

2. Видовое многообразие простейших в рекультивируемых почвах беднее, чем в зональной (рис. X)».

• 3. Преобладающее (около Э9£) количество клеток протистов в - лессовидном суглинке и каошном черноземе находится а верхнем слое 0-25 см, а в зональных почвах - в елое 0-10(15) см.

- 20 - ;

Обнаруженные различия по количеству, бидааосе it видовому со-отаву простейших рекультивируемых л зональной почв обуолоаленц, ; , молодостью, незрелостью рекультивируемых почв и, следовательно, ' незрелостью протнстофауни ласданых лочео-грултов. Па начальных стадиях развития протозойной фауны' (а именно на этих стадиях находятся Protoîoa реиультивиру емих почв) в ее состава преобладает * сравнительно небольшое количество видов с высокой окоростью размножения и роота, заполняющих собой всю экологическую шпцу> В зональной почве протозойная фауна представлена видами с невысокой скоростью роста, но более значительной способностью к выживанию в'условиях конкуренции (Mae Arthur, Wilson, 1967)»

Анализ подучешшх данных свидетельствует, о том, что протозойная фауна рекультивируемых почв (крсми шахтной породы), являясь - - ] молодой сиотемой и имевшая в связи с этим'ряд особенностей, вво- : ; ! лкадошдрует в систему более зрелую - протистофауку ненарушенного -чернозема. "..-•■.'''■■'■■■'1 '■'-!'■. , -, ':"'."■•'."'

Выводы •

1. В рекультивируемых почвах Западного Донбосоа и в зональном черноземе обнаружено 57 видов овободаоживущях простейших -

{Trotozoa) • жгутиконосцев - 20, амеб - 26, ю^узорий - IX, пред* . сгавлдацюс 21 род. '■'•' ;■L

2. В лессовидном суглинке, в черноземе насдансм я в зональном черноземе простейшие встречаются во всех горизонтах» , однако ; количество клеток, видов и биомасса проотейших убывает вниз по профилю почвы: около 99Î особей врстоэоев' в лессовидном суглинке и в насыпном черноземе сосредоточено в верхнем слое 0-25 с», а в ненарушенном зональном черноземе:- в слое 0-10(15) см. ■"

3. В шахтной породе, обладающей крайне неблагоприятными

свойствами (низкое значение рН, малое содержание гумуса а зле» • центов шггания раотенлй) простейшие совершенно отсутствуют. Про-тистофауна лессовидного суглинка и чернозема насыпного по количеству клеток, видовому ооотаву и Оишаосе близка протозойноД фауне зональной почвы. .

4. Величины коэффициента фауниотического сходотва, вычисленного для Доследуемых почв, показывают, что леооовидный оуглннок по видовому разнообразию проотейших находите- ближе к чернозему под целшшоа растительностью, чем к чернозему под акацией; проти-стофауна насыпного чернозема имеет более существенное сходотюо о простейшими чернозема под акацией, чем о протозоями чернозема под целинной растительностью;

: 5. Инфузории догаткирукгг в насыпной черноземной

почве а в черноземе обыкновенном под акацией. Наибольшее количео-/ тво клеток амеб отмечается в лессовидном оуглинке и

в целинном черноземе под степной растительностью,

6. Общее количество клеток и сушарная биомасоа простейших в лессовидной оуглинке я в насыпном черноземе значительно больше, чем в ненарушенном черноземе. Большее разнообразие видов отмечено в черноземе обыкновенном сод отепной растительностью и насаждениями белой акации. ■ , . ■ • V. По оуммё свободных аминокислот в белков, целлюлозолити-ческой и протеаэной активности лессовидный оуглинок и насыпной • чернозем не отличаются от зонального чернозема. В рекультивируе-дай шахтной породе значения покааателей биологической активности ниже, чем в двух других техногенных почвах.

8. Анализ биологичеокой ективноота, протозойной фауны,, морфологических, физических, фазнко-хшкческнх в химических овоВотв молодых техногенных сочв Западного Донбаооа показал, что за 10

лет проведения рекультивацвонных мероприятий по ряду показателей (содержании гумуса а основных моментов питаю» растения, видовому ооотаву овободдоживугаих проотейших) вти почво-грунты (за ко-клшением шахтной порош) приблизились к вокальному чернозему.

9. Показатели структуры фауны почвенных простейших - видовое разнообразие, количество клеток в их биомасса, распределение про* тиотов во профилю почвы - могут быть использованы в диагностике техногенных почв рекультивируемых ландшафтов Западного Донбаооа, -

По материалам диооераации опубликованы следующие работы! '

I. Почвенные простейшие окультуренного серозема Каракалпакии // Тезиоы докладов Всесоюзного симпозиума "Микроорганизмы как компонент биогеоценоза". - Алма-Ата,; 1982, - С. 229 (в соав- ; торстве). '

. 2. Простейшие в окультуренных сероземах Каракалпакии // Вестник Каракалпакского филиала Акад. Наук Узб. ОСР* - 1935. - Л .4. :: - С, 33-35 (в соавторотве). ■"',■' ,

3. Применение биологических методов для диагностики рекультивируемых почв Западного Донбасоа // Тезиоы докладов П оьеэда почвоведов и агрохимиков Украинокой- ССР. - Харьков, 1986. -. \ • е.. IДО-Ш (в ооавторстве). _ ..■>-""■

4. Баологичеокле индикаторы почвенных условий // Тезиоы докладов Воеооюзного научного совещания "Ландшафтная индикация для . рационального использования природных ресурсов". - М., 1986, — ' С.77-79 (в соавторстве). •

5. Почвенные проотейшиэ как компонент микробоценоэа рекультивируемых почв // Тезивы докладов Ш Воеооюэной конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве", - Ы,, 1986. - С.62. ;

6. Ре культивируемые почвы как ореда обитания проотейших //

.':■ - 23 - \ '

Теаиоы докладов в сообщений Четвертого съезда Всесоюзного общеот— ва протозоологов. - Л», 1987. - С.ТВ (в ооавторотве).

- 7. Пр'оотейшяе в диагностике рекультивируемых почв Западного . Донбасса // Охрана в рациональное использование защитных леоов ; отепной зоны. - Днепропетровск, 1987. - С. 158-164 (в ооавторотве). в. Простейшие почв рекультивируемых ландшафтов Западного До»-баооа// Тезиоы докладов II Всесоюзного совещания по проблемам почвенной зоологии. - Тбилиси, 1987. - 0.3X0-"41.

Л-87660. Подписано к_печатн ЗО.ХП„67 г. Sa«. 2, Тир. 100 вка. Отпечатано в: ПК ВНИШИЭСССР.