Почва - это единственный компонент ландшафта, который возникает в результате взаимодействия всех других его компонентов: горных пород, климата, природных вод, растительности, микроорганизмов и животных. Являясь основной депонирующей средой, почвы сами могут рассматриваться как интегральный индикатор загрязнения природно-территориального комплекса.
Загрязненные почвы являются источниками вторичного загрязнения приземного слоя воздуха, поверхностных и грунтовых вод; из почв растения поглощают минеральные вещества, вовлекая их в биологический круговорот. Таким образом, почвенный покров определяет миграцию химических элементов по цепи питания, поэтому изучение его состояния представляет собой существенную часть работ по оценке влияния антропогенных факторов на природную среду.
Основные характеристики почв которые являются объектом биоиндикации - кислотность, механический состав, влажность, содержание питательных веществ. По степени накопления некоторых токсичных веществ в растениях (аккумулятивная биоиндикация) судят о степени загрязнения ими почвы.
Биоиндикация процессов закисления, нейтрализации или подщелачивания почвенных растворов проводится с использованием фитoиндикаторов кислотности почв, а также изменения видового состава биоценоза и его динамики во времени. По отношению к pH окружающей среды выделяют ацидофилы - растения, произрастающие на кислых почвах; базифилы - растения, произрастающие на щелочных почвах; нейтрофилы — растения почв с нейтральной реакцией.
В зависимости от отношения к обилию питательных веществ в почвах растения подразделяются на олиготрофы – растения, произрастающие на бедных почвах; мезотрофы - растения, произрастающие на почвах со средним уровнем содержания биогенных веществ; мегатрофы - растения, произрастающие на богатых почвах.
В зависимости от отношения к засоленности почв у растений выделяются галофиты - растения засоленных местообитаний и галофобы (гликофиты)- виды растений, избегающие засоленных почв. Выделяют факультативные и облигатные галофиты, эвригалинные и стеногалинные виды, способные произрастать в условиях широкой или узкой амплитуды концентрации солей и переносить различное по составу засоление или адаптированные к определенному виду засоления.
Растения могут служить индикаторами повышенного содержания в почве различных элементов. Выделяют растения кальцефилы и силицифилы. В районах с природным повышенным содержанием тяжелых металлов возникают металлофитные флоры (медная кобальтовая и т.д), состоящие из специфических видов. (Ляшенко О.А., 2012).
Для индикации условий почвенной среды также используют почвенных животных. Особенно ценны и удобны сообщества крупных беспозвоночных: дождевые черви, личинки насекомых, многоножки и т.п. Размножение дождевых червей в значительной степени зависит от наличия в перерабатываемом субстрате пестицидов, тяжелых металлов и других поллютантов.
Единого метода учета всех групп обитающих в почве животных не существует, приемы работ определяются целями экспертного исследования и особенностями изучаемых объектов. (Баева Ю.И. и др., 2016).
Обычно для извлечения пeдобиoнтов из почвы используется метод почвенных раскопок. На подлежащей обследованию территории закладывают минимум четыре пробные площадки размером 0,25 м2 (длина каждой стороны 0,5 м., глубина раскопа - в зависимости от почвенных условий и возможностей). Расстояние между раскопами может быть различным, но в пределах 5-10 м. Из заложенной раскопки почву выбирают послойно либо по генетическим горизонтам, тщательно перетирают пальцами, комки разминают и извлекают всех без исключения встречающихся животных. Выбранных из почвы животных помещают в банки или пробирки с фиксирующей жидкостью. (Баева Ю.И. и др., 2016).
Одним из наиболее быстрых способов фиксации является обваривание животных в кипятке и после остывания - помещение в 96о спирт. Через несколько дней животных переносят в спирт меньшей крепости (70о) для длительного хранения. Хорошо фиксирует личинок насекомых без предварительного нагревания и предохраняет их от потемнения жидкость следующего состава: концентрированный формалин 5-6 частей, этиловый спирт 96о - 15 частей, ледяная уксусная кислота - 2 части, дистиллированная вода - 30 частей. Через 10 дней животных из этой жидкости следует перенести в 70о спирт для хранения.
Чтобы зафиксировать дождевых червей применяется следующая методика: выбранных из почвы червей помещают в банку с чистой водой и ополаскивают, держа пинцетом; таким способом червей отмывают от почвы и слизи. Отмытых червей помещают по 5-6 штук в ванночку со слабым раствором формалина (1-2%). Когда черви перестают двигаться, их протирают ватой и переносят в 5%-ый раствор формалина. (Гельцер Ю.Г., 1986).
Пробирки хранят в темном месте, так как при попадании на них солнечного света, содержимое может обесцветиться или размягчиться, тем самым став непригодными для дальнейшего исследования.