Авторы: в.н.с., д.б.н. А.А.Бобров, с.н.с., к.б.н. Н.А.Аветов, с.н.с., к.б.н. А.А.Рахлеева

I. Организационно-методический раздел

Цель курса – расширить представления студентов о возможностях индикации почв и оценки их экологического состояния с помощью биологических методов.

Задачи курса – знакомство с методами зоологической индикации почв и фитоиндикации; практическая работа на готовых постоянных препаратах, сборах почвенной фауны, гербарном материале; знакомство с методами интерпретации полученных данных - видового состава, плотности, структуры населения почвообитающих организмов в целях индикации почв, их свойств, процессов и экологического состояния.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника – курс расширяет возможности специалистов-почвоведов при оценке состояния почв, как биокосных природных тел, с помощью биологических методов индикации.

Требования к уровню освоения содержания курса – знание теоретических основ биоиндикации почв и практическое овладение набором методов зоологической индикации и фитоиндикации почв.

II. Содержание курса

Часть I. Зоологическая индикация почв

Занятие I (Вводное). Методологические основания и принципы биоиндикации состояния почв. Микробиологические интегральные методы. Биохимические методы. Зоологические методы. Основные понятия биогеографии. Соотношение почвенно-географического районирования с системой биогеографического районирования.

Занятие II. Почвенная нанофауна. Раковинные амебы, их особое положение в индикации свойств почв (ризоподный анализ). Биогенная аккумуляция химических элементов в почвах. Микропалеонтологические методы: фитолитный и диатомовый анализ. Практическая часть. Просмотр приготовленных препаратов с почвенными простейшими. Определение фитолитных спектров почв на постоянных препаратах. Знакомство с морфологией диатомовых водорослей.

Занятие III. Почвенная микрофауна. Нематоды: методы сбора и определения, а также интерпретация результатов учета. Микроартроподы: клещи (Acari). Адаптивные типы клещей. Роль в почвообразовательных процессах. Коллемболы (Colembola) в почвах. Практическая часть. Знакомство с морфологическим строением почвенных нематод. Изучение и зарисовка под бинокуляром отдельных представителей микроартропод.

Занятие IV. Мезофауна. Общая характеристика основных представителей. Особенности распространение. Вклад в процессы оструктуривания и гумификации почв. Методы сбора, фиксации и учета крупных почвенных беспозвоночных. Микроморфологические методы оценки вклада почвенной фауны в оструктуривание почв, разложение растительного опада. Практическая часть. Разборка проб с почвенной мезофауной.

Занятие V. Современные методы математической обработки полученных результатов. Основные программы обработки данных на ПК - пакеты “Statistica”, “Tilia”, “MVSP”, “Canoco”, EXEL.

Занятие VI. Вопросы устойчивости комплексов почвообитающих беспозвоночных животных к антропогенным воздействиям. Изменение структуры сообществ почвообитающих беспозвоночных при хронических антропогенных воздействиях. Биотестирование - как метод экологического контроля состояния почв. Основные тест-культуры при биотестировании водной вытяжки почв. Почвенные организмы как тест-объекты. Практическая часть. Знакомство с тест-культурами гидробионтов. Задача по определению чувствительности тест-культуры Paramecium caudatum к модельным токсикантам.

Часть II. Фитоиндикация (индикационная геоботаника)

Занятие VII. Основные теоретические положения и понятия фитоиндикации. Классификация индикаторов. Основные направления фитоиндикации. Экологическая сопряженность индикатора с индикатом. Частота встречаемости индикатора. Общая значимость индикатора. Краткая история фитоиндикации. Развитие фитоиндикации за рубежом.

Занятие VIII. Индикация свойств почв. Понятие об экологических и эколого-ценотических группах растений. Отношение растений-индикаторов к увлажнению почв. Растения-индикаторы содержания элементов питания в почвах, кислотности почв, гранулометрического состава. Индикация степени засоленности почв. Практическая часть. Знакомство с гербарием растений –индикаторов засоления почв.

Занятие IX. Палеоиндикация почв. Фитолитный метод. Спорово-пыльцевой анализ. Индикация в зонах тундры и лесотундры. Индикация морских, аллювиальных и озерно-болотных отложений. Растения-индикаторы глубины протаивания почв. Индикация глубины снежного покрова. Практическая часть. Знакомство с гербарием растений-индикаторов почв тундровой зоны.

Занятие X. Индикация в лесной зоне. Использования лесной типологии для индикации лесных почв. Понятие о коренных и производных лесных сообществах. Классические схемы эколого-фитоценотических рядов типов ельников и сосняков для европейской части России. Индикация серых лесных почв. Индикация литологического состава поверхностных отложений, глубины залегания почвенно-грунтовых вод. Индикация общего количества питательных элементов в почвах и других свойств почв по экологическим группам растений. Практическая часть. Знакомство с гербарием растений-индикаторов почв лесной зоны.

Занятие XI. Индикация луговых почв лесной зоны. Первичные и вторичные луга. Индикационное значение группировки злаков по строению корневых систем. Растительные ассоциации и формации - индикаторы аллювиальных почв. Индикаторные группы растений - показатели обеспеченности элементами питания и кислотности почв. Практическая часть. Знакомство с гербарием растений-индикаторов почв луговых биогеоценозов.

Занятие XII. Индикация болотных биогеоценозов и процессов заболачивания в лесной зоне. Экогенетическая классификация болот (по С.В.Тюремнову) и ее значение для индикации болотных почв. Растения-индикаторы верховых, низинных, переходных болот. Индикация степени окисленности болотных вод. Индикация степени влияния болот на окружающие биогеоценозы по растительности лаггов. Индикация мощности и строения торфяной залежи. Индикация почв в аридных и семиаридных экосистемах. Гидроиндикация. Практическая часть. Знакомство с гербарием растений-индикаторов почв болотных биогеоцензов.

Перечень вопросов к зачёту по всему курсу. Первая группа вопросов относится к знаниям в области зооиндикации. Вторая группа вопросов посвещена проблемам фитоиндикации. Третья группа вопросов относится к анализу данных, полученных методами зоо- и фитоиндикации.

III. Распределение часов курса по темам и видам работ

Наименование тем и разделов

ВСЕГО

Аудиторные занятия, в том числе

Самостоятельная работа

Лекции

Семинары

Зоологическая индикация почв

18

8

8

2

Фитоиндикация почв

18

8

8

2

ИТОГО

36

16

16

4

IV. Форма итогового контроля – зачет

V. Учебно-методическое обеспечение курса

Литература основная

  1. Бутовский Р.О. Устойчивость комплексов почвообитающих членистоногих к антропогенным воздействиям. М. 2001. 322 с.
  2. Гельцер Ю.Г. 1986. Биологическая диагностика почв. 81 с.
  3. Гиляров М.С. 1965. Зоологический метод диагностики почв. М.: Наука, 275 с.
  4. Методы почвенно-зоологических исследований. 1975, М., Наука, 280 с.
  5. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. 1992, М., Мир, 182 с.
  6. Перель Т.С. 1979. Распространение и закономерности распределения дождевых червей фауны СССР. М., 272 с.
  7. Чеснова Л.В., Стриганова Б.Р. Почвенная зоология - наука XX века. М. 1999. 156 с.
  8. Викторов С.В., Ремезова Г.Л. Индикационная геоботаника. М.: МГУ, 1988.

Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафильмов, кино- и телефильмов, мультимедиа и т. п. – компьютерные программы Biodiversity, Statistica, Tilia, MVSP”, “Canoco”, EXEL.

Рецензент: доцент, к. б. н. Н.А.Березина, кафедра геоботаники Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова