Биологическая активность основных компонентов агроэкосистем при антропогенном воздействии

• Автор: Коваленко, Людмила Андреевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 448 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Взаимодействие биотаантропогенная нагрузка на

различных уровнях интеграции биологических

систем.

1.1. Воздействие промышленного производства на биосферу.

1.2. Стресс как один из механизмов адаптации живых организмов и систем различных уровней биологической интеграции.

1.3. Биоиндикация состояния почвы в зонах антропогенного

влияния

1.4. Почвенные ферменты

1.5 Проблемы использования воды на территории Уральского

региона
Глава 2. Характеристика природных условий районов исследований. Объекты и методы исследований
2.1. Местоположение пробных площадей
2.2. Природная характеристика районов исследования
2.3. Климатический режим районов исследования.
2.4. Объекты исследования.
2.5. Методы исследования
Глава 3. Ферментативная активность лесной подстилки и почвы в техногенных зонах Свердловской области
3.1. Техногенная нагрузка на почвенные экосистемы в районе ПКЗ Полевской криолитовый завод.
3.2. Активность оксидорсдуктаз в профилях почвенного разреза сосновых насаждений в зоне влияния ПКЗ
3.2.1.Полифенолоксидаза .1.
3.2.2. Сульфатрсдуктаза 1.8.3
3.2.3. Каталаза .5.
3.2.4. Псроксидаза К Ф .7
3.2.5. Дегидрогеназы КФ 1.1.1
3.3. Активность гидролитических ферментов
3.3.1. Целлюлаза р1,4 глюканглюкогидролаза Кф.3.2.1.4
3.3.2. Численность целлюлозоразрушающих микроорганизмов на среде Гетчинсона.
3.3.3. ИнвертазаКФ 3.2.1.2.6.
3.3.4. Протеаза КФ 3.4.4.
Глава 4. Микрофлора лесной подстилки и почвы сосновых
насаждений в зоне сильного промышленного загрязнения ПКЗ.
Глава 5. Биологическая активность в лесной подстилке и почве сосновых, насаждений при действии преимущественно серосодержащих соединений и фторсодержащих промышленных
аэрополлютантов.
Глава 6. Изменения в биологической активности лесной подстилки и почвы сосновых насаждений в зоне загряз нения серосодержащими соединениями и тяжлыми металлами.
Глава 7. Развитие экологического стресса в почвенных экосистемах ф техногенных территорий
7.1 .Развитие адаптационного синдрома в почвах лесных биогеоценозов Свердловской области подверженных техногенному загрязнению.
7.2. Метод биоиндикационной оценки состояния почвы в зонах деятельности промышленных объектов по выявлению стадии стресса в почвенных экосистемах.
7.3. Дестабилизация микробоценозов при развитии адаптационного синдрома в почвах лесных биогеоценозов подверженных
антропогенному загрязнению
Глава 8. Состояние биологической активности почвы в зонах загрязнения отходами животноводства.
Ф Глава 9. Влияние отходов свиноводства на санитарногигиеническое
состояние и биологическую активность почв.
9.1. Санитарногигиеническое состояние почв в исследуемых хозяйствах
9.2. Активность фермента каталазы в почве.
9.3. Активность фермента уреазы в почвах свиноферм Свердловской области.
9.4. Активность фермента нитратредуктазы в почвах
свиноферм
9.5. Характеристика почвенных экосистем хозяйства Балтым по
результатам ферментативной активности.
Глава . Влияние отходов животноводства на состояние поверхносгных водоисточников.
.1 Общая характеристика поверхностных и подземных вод на
ф территории Свердловской области
.2. Санитарногигиеническое состояние воды в исследуемых хозяйствах
.3. Биологическая активность сточных вод, попадающих в
поверхностные водоисточники совхоз Горноуральский.
.4. Биоиндикация состояния водоисточников контаминированных отходами птицефабрики Свердловская
.5. Потенциальная активность ферментов нитратредуктазы и уреазы
при различных уровнях загрязнения поверхностных
водоисточников
Заключение
Библиографический список использованной литературы 3
Приложения
Приложение 1. Морфологическое описание почвенных разрезов
пробных площадей
Приложение 2. Ферментативная активность лесной подстилки и
почвы в зоне сильного промышленного загрязнения ПКЗ за
г. г. исследования
Приложение 3. Характеристика различных групп микроорганизмов
выращиваемых на плотных питательных средах
Приложение 4. Характеристика природных условий изучаемых
территорий в зонах влияния объектов животноводства
Приложение 5. Санитарногиг иеническое состояние почв вблизи
объектов свиноводства и на разных расстояниях от них
Приложение 6. Влияние нитратреду пирующей активности почв на
аккумуляцию нитратов в овощах.
Приложение 7. Качество воды природных водоисточников на территории Свердловской области.

Введение
Актуальность


При этом необходимо учитывать, что главная роль в этом сложном биогеоценотическом процессе трансформации органического вещества в разных типах лесных биогеоценозов принадлежит подстилке и почве Сукачв, . Иными словами, лесная подстилка является главным поставщиком органического вещества для почв, занятых лесом. Весь химизм лесных почв, весь подзолообразовательный процесс коренится в свойствах лесной подстилки и условиях е перегниваиия Шумаков, Морозов, Зонн, Карпачевский, . Биохимический состав поступающего в подстилку органического вещества в виде опала, а также в виде прижизненных выделений растений, животных, микроорганизмов, и экологические условия определяют формирование структуры микробо и зооценозов и их сукцессию, как в течение сезона, так и на протяжении всего процесса трансформации органического вещества. Эти же факторы влияют и на состав накапливающихся в подстилках ферментов и их сезонную и годичную динамику Мишустин, Тимофеева, Красильников, Никитина, отухинГг Николаевская, Курнева, Козловская, . Мирчинк,. Ферментативная активность почвы увеличиваегся при поступлении в неб органического вещества в виде растительных остатков, осадков сточных вод, навоза, мочевины, глюкозы, крахмала и др. Ухтомская, i, Новогрудская, Василенко, Рыбалкина, БейЬиенко, , , , . Лесные подстилки и почвы являются незаменимым объектом изучения влияния природы органического вещества на состав почвенных ферментов, их субстратной специфичности в разных стадиях разложения органического вещества Дробник, . В них отчетливо выражена этапность превращения растительных остатков, приводящая к расчленению их на слои, различающиеся по химическому составу, специфике функциональной активности заселяющих микроорганизмов Зонн, Егорова и др. Каждый подгоризонт подстилки это последовательный и специфический этап преобразования органического вещества Чернова, . На примере лесных подстилок прослеживается процесс обогащения ферментами е подгоризонтов, органическое вещество которых находится на различных стадиях разложения. В экологическом ряду сосновых биогеоценозов с увеличением степени увлажненности растут запасы подстилки, отчетливее проявляется е расчленнность на подгоризонты, ярче выражены различия в химическом составе, обусловленные последовательностью минерализации органического вещества Щербакова, . Изучение распределения ферментативной активности по профилю лесных почв показало наибольшую обогагценность ферментами подстилки и гумусового горизонта почвы А1, снижение содержания ферментов в подзолистом А2 и иллювиальном В горизонтах Славнина, Щербакова, . Дояренко, . В первичном разложении растительных остатков, попадающих в почву, принимают участие гидролитические ферменты, а затем включаются окислительновосстановительные энзимы, обуславливающие дальнейший распад мономерных соединений на наиболее простые вещества, доступные для растений и микроорганизмов. В почве деятельность обеих i ферментов происходит одновременно. Многообразие процессов протекающих в почве, обусловлено множеством энзимов. Каждый из них отвечает за определенную фазу процессов разложения и синтеза органических веществ и не позволяет делать вывод о биологической активности в целом. Необходимость определения активности ферментов, обеспечивающих кардинальные процессы в почве, такие, как разложение целлюлозы для формирования почвы и жизнедеятельности всего биогеоценоза, обусловливает целесообразность изучения фермента целлюлазы 3. Власюк, Лисовая, . Суммарная биомасса древесных растений на земном шаре, выраженная в углероде, равна 5, х ит Успенский, . Годовая продукция органического углерода всех растений на Земле составляет ,4х 9 т. В пересчете на клетчатку среднегодовая фиксация углерода растениями океана и суши составляет тга, Рабинович, . Огромное количество целлюлозы, содержащейся в растительных остатках, ежегодно разлагается на земной поверхности. В ходе этого самого колоссального естественного процесса происходит образование углекислоты, оказывающей влияние на растворимость и биологическую миграцию многих элементов Вернадский, . Почвенные микроорганизмы, особенно грибы, обладают активной целлюлазой, расщепляющей клетчатку. Фермент гидролизует 1,4 связи вv .