WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 33 | 34 || 36 | 37 |   ...   | 55 |

«МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЕЩЕСТВЕННО-ДИНАМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГЕОСИСТЕМ СИБИРСКИХ РЕГИОНОВ Ответственный редактор член-корреспондент РАН В.А. Снытко НОВОСИБИРСК НАУКА ...»

-- [ Страница 35 ] --

В начале прошлого столетия В.Л. Омелянский [1924] привлек внимание исследователей к микроорганизмам как тонким индикаторам свойств субстрата, на котором они размножаются. Эта идея легла в основу методических приемов с использованием микроорганизмов в аналитических целях. В.И. Вернадский [1926, 1965] в своем учении о биосфере и предложенном понятии о живом веществе подчеркивал большую функциональную роль жизнедеятельности микроорганизмов, в том числе в обеспечении метаболического равновесия в природе. Данный тезис основывается на таких главных особенностях микробиоты, как ее колоссальное превосходство по биомассе на суше по сравнению с океаном, высокая скорость размножения и большая лабильность в процессах метаболизма, что выражается в использовании разнообразных соединений.

Известна образная соизмеримость результатов деятельности микроорганизмов, как части живого вещества биосферы, с геологическими процессами. Исключительный интерес для понимания функциональной роли микроорганизмов в биосфере представляет гипотеза развития планетарной прокариотной экосистемы [Заварзин, 2003].

Большие возможности использования показателей почвенной микробиоты в качестве биоиндикаторов в экологических исследованиях разных природных регионов раскрыты в многочисленных трудах отечественных ученых [Аристовская, 1965; Козлов, 1970; Звягинцев, 1987; Евдокимова, Мозгова, 2001; Никитина, 1991; Марфенина, 2005; и др.].

Залог успеха данного вида индикации почвенной среды обусловлен тем, что микроорганизмы высоко специфичны к субстрату, имеют малые размеры, и, следовательно, большую поверхность контакта со средой, высокую скорость роста и размножения. Их быстрые и чувствительные ответные реакции касаются разных сторон среды обитания и проявляются как на популяционном уровне, так и на биоценотическом. Иными словами, способность микроорганизмов отражать экологические условия среды представляет методическую основу их использования в качестве биоиндикаторов (биотестов).

Почва представляет собой гетерогенную среду, в которой развиваются своеобразные микробные ценозы. Их структура формируется соответственно генетическим типам почв.

Установлено, что деятельность микробиоты, обусловленная географическими и экологическими факторами, определяет специфику всех почвенно-биохимических процессов. На этом основании микробиологические исследования почв направлены на выявление их особенностей, характеризующих разнообразие эколого-географических условий природных регионов.

Большой вклад в пространственный подход к исследованиям микробного компонента почв внес акад. Е.Н. Мишустин [1975], создавший учение о микробных ассоциациях.

В многолетних почвенно-микробиологических и эколого-биохимических стационарных исследованиях как составной части комплексного изучения природной и антропогенной динамики геосистем юга Сибири мы руководствовались существующими в биологии почв принципами и методами биодиагностики, приведенными в вышеназванных и ряде других публикаций. Руководствуясь биоиндикационной концепцией, в своей работе мы стремились расширить набор подходов и методов, учитывая степень информативности и целесообразности каждого исследуемого показателя. Некоторые результаты по биодиагностике почв регионов Сибири освещены нами ранее [Самбурова, 1977; Напрасникова, 1988, 2004]. К индикационным признакам относятся: численность, биомасса и продуктивность микроорганизмов, физиологическая активность их систематических единиц, групповое и видовое разнообразие, микробные «пейзажи».

Состояние микробного комплекса характеризуется количественными и качественными показателями, полученными разными методами, что отражено на схеме (рис. 4.1.1). Приведенные в ней основные почвенно-микробиологические признаки дополняют друг друга и могут быть использованы параллельно для большей обеспеченности исследований данными.

Несмотря на то, что большинство из указанных методов трудоемки и (или) требуют высокой квалификации специалиста, они апробированы и успешно применяются в фундаментальных и прикладных работах.

Индикационные возможности всех названных показателей микробоценозов в полной мере раскрыты в комплексных биогеографических стационарных исследованиях южносибирских геосистем. Для них в режиме временных наблюдений (внутрисуточных, ежедневных, сезонных) определены уровни численности, биомассы микробиоты и ее биологическое разнообразие. Установлено, что наибольшие колебания численности микроорганизмов свойственны пойменным геосистемам. В меньшей степени эти колебания выражены в таежных геосистемах и более стабильны в этом отношении степные геосистемы. Во всех исследованных геосистемах характер изменения численности микроорганизмов в ходе ежедневной и сезонной динамики имел сходство, проявляющееся в периодичности за подъемом численности следовал ее спад. Суммарный баланс микроорганизмов за вегетационный сезон находится в пределах средней многолетней нормы.

Косвенные методы определения Прямые методы биомассы микроорганизмов (микроскопирование) Содержание грибов и актиномицетов Общая биомасса Расчет продуктивности микроорганизмов Численность, относительное содержание групп микроорганизмов Биоразнообразие Рис. 4.1.1. Схема определения основных индикационных показателей состояния микробного комплекса почв.

Особенно актуально изучение продуктивности микроорганизмов в почвах разных местоположений, учитывая, что масса живого вещества является не только продуктом, но и отражением организованности геосистем. В целом микробную массу, ее структуру, биохимические свойства и закономерности развития можно рассматривать как функции взаимосвязей между происходящими в почвах элементарными процессами метаболизма вещества.

Почвы природных зон существенно различаются по запасам микробной массы. Так, в южной тайге Западной Сибири в биологически активном слое достаточно увлажненных почв подзолистого типа биомасса в разные годы колеблется от 0,9 до 6,0 т/га [Никитина, 1991]. В черноземах и бурых лесных почвах предгорий Западного Саяна микробная масса колеблется от 0,5 до 1,8 т/га. При этом важно отметить, что в структуре этой биомассы почв ландшафтно-экологических рядов по результатам прямого подсчета под микроскопом установлено преобладание доли микроскопических грибов над бактериями. Эта закономерность явилась существенным коррективом в представлениях о механизмах функционирования в почвах основного деструктора органических веществ. Специальными опытами показано, что в условиях Сибири количество мертвых бактерий не превышает 8 % их общей биомассы [Самбурова,1977].

В почвах степей Юго-Восточного Забайкалья уровень биомассы составляет 0,3-0, т/га, но при благоприятном водном режиме эти значения возрастают в три-шесть раз. В степных почвах Минусинской котловины микробная масса изменяется в диапазоне 0,3-1,1 т/га. В черноземах выщелоченных и серых лесных почвах Назаровской котловины на юге Красноярского края микробная масса в разные годы колеблется от 0,9 до 3,6 т/га [Напрасникова, 1998]. Скорость размножения микроорганизмов в почвах еще более изменчива и зависит от множества факторов среды. Так, число генераций бактерий за год изменяется в пойменных геосистемах от 7 до 35, таежных – от 4 до 17, степных – от 2 до 9.

Прежде чем приступить к анализу результатов наших исследований одного из высокоиндикационных показателей геосистем микробного пейзажа, отметим, что теоретически был обоснован уход от общепринятых приемов лабораторного анализа микрофлоры и предложен новый метод ее прямого изучения в почве [Виноградский, 1952]. Учитывая особенности почвы как сложной гетерогенной системы и очаговость распределения в ней микроорганизмов, Т.В. Аристовская [1965] видоизменила метод, внеся в него дополнения. В реализации этого метода микробный пейзаж приобрел ярко выраженное диагностическое значение и явился ключом к познанию природных закономерностей. Характер формирующихся микробных обрастаний отражает основные свойства почв, особенности протекающих в них процессов и условия почвенной среды.

Данный оригинальный метод капиллярной микроскопии произвел определенный прорыв в науке, открыл новые возможности в биоиндикации почвенной среды разных природных регионов [Перфильев, Габэ, 1964; Аристовская и др. 1967; Сорокин, 1975; Самбурова, 1977; Щапова, 1994; Василенко, Кутовая, 2003].

На географическом стационаре северного предгорья Западного Саяна, наряду с традиционными методами детальных почвенно-микробиологических исследований эталонных геосистем, апробирован метод микробных обрастаний. Микробные пейзажи бурой лесной оподзоленной щебнистой почвы изучались в летний (рис. 4.1.2) и весенний (рис. 4.1.3) периоды. Летом доминирующее положение занимают бактерии, в основном неспороносные.

Рис. 4.1.2. Компоненты микробных пейзажей бурой лесной почвы в летний период (увеличение в 1000 раз).

Рис. 4.1.2 (продолжение).

1 стерильный мицелий, гифа в состоянии тургора; 2 плоский мицелий гриба, окруженный бациллами. Паразитирует другой мицелий; 3 форма роста актиномицета; 4, 5, грибная флора; 6 распадающийся мицелий актиномицетов; 7, 9, 10, 14, 28 актиномицеты; 11, 13, 16, 17, 20 – почвенные водоросли; 12, 15, 18, 19, 22, 25 – представители простейших; 21 – ценоз; 24, 33, 35 – организованные бактериальные колонии; 26, 29 – организмы неизвестной природы; 27 – спорангии; 30 – бациллы; 31,45 – скопление разных микроорганизмов; 32 чехол из бактерий на кончике корневого волоска; 34 – железо-марганцевые микроорганизмы; 36 – палочковидные и извитые бактерии; 37 – Hiphomicrobium; 40, 43, 44 – ценоз, бактериальная и мицелиальная флора; 41 – бактерии нитчатого строения; 42 – микроколония бактерий.

Бактериальное население бурой лесной оподзоленной почвы чрезвычайно разнообразно. Благоприятные условия складываются для микроорганизмов водного происхождения.

При этом обнаруживаются Hiphomicrobium, Caulobacter и извитые формы бактерий. Доминирующее положение в микробных пейзажах среди бактерий занимают палочковидные формы, среди которых нередко встречаются бациллы. Наличие одиночных клеток и неплотных скоплений характерны для обрастаний в почвенных горизонтах В1 и В2. При этом преобладают клетки шаровидной формы и мелких размеров, что соответствует экологическим условиям местообитания.

Значительна также роль грибов, находящихся главным образом в состоянии стерильного мицелия. Споры грибов летом обнаруживаются редко. Гифы, встречающиеся в почвенных горизонтах В1 и В2, нередко находятся в угнетенном состоянии и отличаются от мицелия в верхних горизонтах отсутствием тургора. Наблюдались явления, когда на гифах грибов, окруженных бактериями, паразитируют актиномицеты. Изучение обрастаний педоскопических капилляров показало, что в бурых горно-лесных почвах группа актиномицетов относительно немногочисленна. Широко представлена альгофлора. В фауне простейших часто встречаются не только амебы, но и жгутиконосцы.

В верхних горизонтах почвы довольно часто обнаруживаются ослизненные бактерии.

Встречаются погруженные в общую слизистую капсулу крупные кокки, которые по внешнему виду сходны с описанными С.Н. Виноградским [1952] представителями одной из экологических групп микроорганизмов автохтонной микрофлоры. Железо-марганцевые бактерии встречаются в виде микроколоний и разнообразных скоплений с выраженным отложением марганца. Во всех генетических горизонтах (А1, А1А2, В1, В2) присутствуют ожелезненные кокки, причем их количество с глубиной не уменьшается.



Pages:     | 1 |   ...   | 33 | 34 || 36 | 37 |   ...   | 55 |
 


Похожие работы:

«1 2 kWh 45 СТК3-05Q1H4P kWh 1500 имп./ 3х57,7(100)В 2 3 1 5 (7,5) А 50Гц 1000 imp/kWh 78 3 х 230 / 400 V imp/kvarh А 50 Hz 1000 /40 /100 456 1500 имп./ kWh 0 78* 2 1 3 # Зав.№ Дата _._г. 9 Сделано в Украине 456 0 * # 789 0 * # В настоящем руководстве по эксплуатации (РЭ) приведено описание счетчиков электрической энергии многофункциональных серии Энергия – 9 типа СТК3 (в дальнейшем – счетчики), их основных параметров, функциональных возможностей и программного обеспечения (ПО), порядок...»

«Главные темы № 20: 1. Наука о климате и современная климатическая дискуссия в обществе – интервью с заместителем директора Института глобального климата и экологии Росгидромета и РАН, членом бюро Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), профессором С.М.Семеновым 2. Оценки последствий изменения климата для сельского хозяйства стран ЕС (проект Peseta) и России – комментарий ведущего научного сотрудника Всероссийского научноисследовательского института...»

«Санкт-Петербург 2005 ЕВРОПЕЙСКАЯ ПРАКТИКА ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ: ПРОБЛЕМЫ, РЕШЕНИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ Санкт-Петербург 1 2005 В книге раскрыты нормативно-правовые основы деятельности стран Европейского Союза в сфере охраны окружающей среды, предложены основные виды классификации отходов и схемы обращения с ними в ЕС; представлены примеры практических действий по повышению эффективности систем управления отходами в странах Европы и взгляд на перспективы развития. Материал предназначен для сотрудников...»

«Правительство Астраханской области Министерство образования и науки Астраханской области Астраханский инженерно-строительный институт Каспийский государственный университет технологии и инжиниринга им. Ш. Есенова Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования Материалы II Международного научного форума молодых ученых, студентов и школьников г. Астрахань, 20–24 мая 2013 г. Астрахань 2013 1 Потенциал интеллектуально одаренной молодежи – развитию науки и образования...»

«Серия: Региональная экологическая политика АСТРАХАНСКАЯ ОБЛАСТЬ Москва 2013 УДК 502. 1 (470.318) ББК 000 Я59 Авторы: Чуйков Юрий Сергеевич, докт. биол. наук, проф. Астраханского государственного университета Рецензент: Котовец Валерия Алексеевна, Экологический парламент Волжского Бассейна и Северного Каспия (Волгоград) Ответственный редактор: проф. Яблоков Алексей Владимирович, член-корр. РАН Верстка и дизайн обложки: Щепоткин Дмитрий Викторович Чуйков Ю.С. Астраханская область. Брошюра из...»

«прилОжение 1 – мОнитОринг пОлитики в Области ээ: статус стратегий в Области энергОэффективнОсти Албания Существует проект Энергетической стратегии, включающий также вопросы энергоэффективности (ЭЭ). Проект пока не был одобрен Правительством. Армения Стратегия в области ЭЭ была первоначально одобрена в 199 г. Однако Правительство планирует разработать новую “Национальную стратегию в области энергоэффективности, возобновляемых источников энергии и защиты окружающей среды”. Правительство намерено...»

«МОСКВА, 2013 СОДЕРЖАНИЕ 2 Какая зона нужна на Ближнем Востоке? 3 Препятствия на пути к зоне 4–5 История процесса (1958–2012) 6–7 Стартовые условия — 2012 8–9 Основные игроки 10–11 Опыт зон, свободных от ядерного оружия Данная Белая книга подготовлена как часть проекта 12 Россия и государства Ближнего Востока: проДесять шагов к зоне, свободной от оружия двигая стратегические интересы. В рамках этого массового уничтожения проекта ПИР-Центр, ведущая неправительственная организация России в сфере...»

«Ежемесячное издание Выпуск №3, июнь 2013 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ Выпуск №3, июнь 2013 Содержание выпуска Вступительный комментарий 3 Ключевая статистика 4 По теме выпуска Угольная промышленность в России: перспективы 10 Рост угольной генерации в Европе 14 Обсуждение Тернистый путь газомоторного топлива в России 18 Саудовская Аравия на пути к ВИЭ 23 Обзор новостей 27 Выпуск подготовлен авторским коллективом под руководством Леонида Григорьева Виктория Гимади Александр Курдин Татьяна Радченко...»

«Агроклиматический справочник по Волгоградской области Москва Книга по Требованию УДК 631 ББК 4 З-11 З. М. Рузеева З-11 Агроклиматический справочник по Волгоградской области / З. М. Рузеева – М.: Книга по Требованию, 2012. – 139 с. ISBN 978-5-458-38585-5 В справочник включены материалы по оценке агроклиматических ресурсов для каждого административного района области и характеристики условий произрастания основных для данной территории сельскохозяйственных культур. Справочник рассчитан на...»

«Календарь предстоящих событий недели с 25 апреля по 1 мая Экономика: 25 апреля - Президент России В.Путин выступит в Кремле с ежегодным посланием к Федеральному Собранию РФ. 26 апреля - В Москве под председательством премьер-министра РФ М.Фрадкова пройдет совещание с участием глав субъектов Федерации по вопросам реформы ЖКХ, организации местного самоуправления и замене льгот денежными компенсациями. 26 апреля - Комитет госзаимствований Москвы выплатит 3-й купон облигаций 40-го выпуска. Объем...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.