Heading: 
UDC: 
579.6:579.26:579.87+57.044

STRUCTURAL-FUNCTIONAL STATE OF THE SOIL MICROBIOTA IN CHEMICALLY POLLUTED ENVIRONMENT

Abstract

The structural-functional diversity of main ecological trophic groups of soil microorganisms in the meadow soils of the Central Urals, anthropogenically contaminated with heavy metals, was studied. The growth of the total numbers of these microorganisms in technozems, in comparison with those in agrozems, is due to the higher abundance of ferric-reducing, denitrifying, nitrogen-fixing and sulphate-reducing bacteria; the increased cellulolytic activity, and the dependence of these characteristics on the soil toxic load. When soil is contaminated with heavy metals, a reductive structure of the microbial community is formed, with the predominance of r-strategists, which reflects earlier stages of microbiocenoses succession under soil contamination.

DOI: 
10.18500/1684-7318-2016-2-186-198
References

Артамонова В. С. Микробиологические особенности антропогенного преобразования почв Западной Сибири. Новосибирск : Изд-во СО РАН. 2002. 225 с.
Богородская А. В., Пономарева Т. В., Шапченкова О. А., Шишикин А. С. Оценка состава микробных комплексов лесотундровой зоны в условиях аэротехногенного загрязнения // Почвоведение. 2012. № 5. С. 582 – 593.
Воробейчик Е. Л. Сезонная динамика пространственного распределения целлюлозоли-тической активности почвенной микрофлоры в условиях атмосферного загрязнения // Экология. 2007. № 6. С. 427 – 437.
Евдокимова Г. А., Корнейкова М. В., Мозгова Н. П. Изменения свойств почв и почвен-ной биоты в зоне воздействия аэротехногенных выбросов Кандалакшского алюминиевого завода // Почвоведение. 2013. № 10. С. 1274 – 1280.
Жуйкова Т. В., Мелинг Э. В., Кайгородова С. Ю., Безель В. С., Гордеева В. А. Особен-ности почв и травянистых растительных сообществ в условиях техногенеза на Среднем Урале // Экология. 2015. № 3. С. 163 – 172. 
Загуральская Л. М., Зябченко С. С. Воздействие промышленных загрязнений на мик-робиологические процессы в почвах бореальных лесов района Костомукши // Почвоведение. 1994. № 5. С. 105 – 101.
Зенова Г. М., Степанов А. Л., Лихачева А. А., Манучарова Н. А. Практикум по биологии почв : учеб. пособие. М. : Изд-во МГУ, 2002. 120 с.
Звягинцев Д. Г., Кураков А. В., Умаров М. М., Филипп З. Микробиологические и био-химические показатели загрязнения свинцом дерново-подзолистой почвы // Биология почв. 1997. № 9. С. 1124 − 1131.
Ившина И. Б., Костина Л. В., Каменских Т. Н., Жуйкова В. А., Жуйкова Т. В., Безель В. С. Почвенный микробиоценоз как показатель стабильности луговых сообществ при химическом загрязнении среды тяжелыми металлами // Экология. 2014. № 2. С. 83 – 90.
Инструментальные методы в почвенной микробиологии / под общ. ред. Е. А. Андреюк. Киев : Наук. думка, 1982. 176 с.
Каталог штаммов Региональной профилированной коллекции алканотрофных микроорганизмов / под ред. И. Б. Ившиной. М. : Наука, 1994. 163 с.
Костина Л. В., Куюкина М. С., Ившина И. Б. Методы очистки загрязненных тяжелыми металлами почв с использованием (био)сурфактантов (Обзор) // Вестн. Пермского гос. ун-та. Сер. Биология. 2009. Вып. 10, № 36. С. 95 – 110.
Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом РД 52.18.191-89 [Электронный ресурс] / Государственный комитет СССР по гидрометеороло-гии. М., 1990. URL: http://www.gosthelp.ru/text/ (дата обращения: 12.02.2015).
Методы почвенной микробиологии и биохимии / под ред. Д. Г. Звягинцева. М. : Изд-во МГУ, 1991. 304 с.
Полянская Л. М., Суханова Н. И., Чакмазян К. В., Звягинцев Д. Г. Особенности изменения структуры микробной биомассы почв в условиях залежи // Почвоведение. 2012. № 7. С. 792 – 798.
Свирскене А. Микробиологические и биохимические показатели при оценке антропо-генного воздействия на почвы // Почвоведение. 2003. № 2. С. 202 – 210.
Семенова И. Н., Ильбулова Г. Р., Суюндуков Я. Т. Изучение эколого-трофических групп почвенных микроорганизмов в зоне влияния горнорудного производства // Фунда-ментальные исследования. 2011. № 11. С. 410 – 414.
Сорокина О. А., Павлова Л. М., Киселев В. И. Влияние подвижных форм тяжелых ме-таллов на микробиологическую активность почвогрунтов россыпной золотодобычи (на примере длины реки Джалинды, Приамурье) // Сиб. экол. журн. 2008. № 3. С. 473 – 484. 
Степанов А. Л., Цветкова О. Б., Паников С. Н. Изменение структуры микробного сообщества под влиянием нефтяного и радиоактивного загрязнения // Почвоведение. 2012. № 12. С. 1320 – 1324.
Умаров М. М., Азиева Е. Е. Некоторые биохимические показатели загрязнения почв тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде. М. : Изд-во МГУ, 1980. С. 109 – 115.
Blum W. E. H., Eswaran H. Soils for sustaining global food production // J. Food Science. 2004. Vol. 69, № 2. P. 37 – 42.
Brooks P. C. The use of microbial parametrs in monitoring soil pollution by heavy metals // Biology and Fertility of Soils. 1995. Vol. 19, iss. 4. P. 269 – 279.
Chen G., Lu W., Wang S., Wu Y., Wan G. A comparative study on the microbiological characteristics of soils under different landuse condiins from karst areas of southwest Chine // Chinese J. Geochemistry. 2001. Vol. 20, iss. 1. P. 52 – 58.
Gadd G. M. Interaction of fungi with toxic metals // New Phytologist. 1993. Vol. 124, iss. 1. P. 25 – 60.
Giller K. E., Witter E., Mcgrath S. P. Toxicity of heavy metals to microorganisms and mi-crobial processes in agricultural soils : A review // Soil Biology and Biochemistry. 1998. Vol. 30, iss. 10–11. P. 1389 – 1414.
Global Environmental Monitoring System (GEMS) : Action Plan for Phase I. SCOPE Rep. 3, Toronto, 1973. 132 p. 
Lorenz K., Kandeler E. Microbial biomass and activities in urban soils in two consecutive years // J. Plant Nutrition and Soil Science. 2006. Vol. 169, iss. 6. P. 799 – 808.
Zhao D., Li F., Yang Q., Wang R., Song Y., Tao Y. The influence of different types of urban land use on soil microbial biomass and functional diversity in Beijing, China // Soil Use and Manage-ment. 2013. Vol. 29, № 2. P. 230 – 239.

p. 186
Full text (in Russian):