WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 34 | 35 || 37 | 38 |   ...   | 55 |

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

-- [ Страница 36 ] --

В летний период наглядно прослеживаются взаимоотношения между различными компонентами микробоценозов. В симбиотические отношения вступают бактерии с бактериями, с водорослями, простейшими, грибной микрофлорой, актиномицетами. В паразитирующем состоянии обнаружен мицелий актиномицета на гифах грибов. В обрастаниях встречаются организмы неизвестной природы. Одни их них (рис.4.1.2, 29) имеют отдаленное сходство с Seliberia [Аристовская, 1965], другие представляют собой своеобразный ценобий, состоящий из сетчатого мешка с расположенными на нем крупными почкующимися клетками (рис. 4.1.2, 26).

Рассмотрим особенности микробных пейзажей бурой лесной оподзоленной почвы в весеннее время (рис. 4.1.3). Почва в период исследований была переувлажнена. Педоскопы, поставленные в почву в начале марта, выдерживались в ней в течение трех месяцев. По общему состоянию микрофлоры верхних горизонтов почвы в весеннее время она в количественном отношении достаточно богата, но менее разнообразна, чем летом, в качественном отношении.

Весенние пейзажи отличаются от летних чрезвычайно обильным развитием гифомикробиальных форм, преобладанием палочковидных и извитых бактерий, которые обнаруживаются в виде отдельных клеток и в форме микроколоний. Преобладающее большинство микроколоний состоит из очень длинных прямых палочек. Бактериальная микрофлора в пейзажах этого периода занимает доминирующее положение.

Микроскопические грибы представлены в основном стерильными гифами и прорастающими спорами, которые не обнаруживаются летом. Актиномицеты встречаются редко и представлены тонким мицелием, распадающимся и не распадающимся на отдельные фрагменты. Во всех генетических горизонтах присутствует Caulobacter, что обусловлено высокой влажностью почв. Водоросли не обнаружены ни в верхнем, ни в нижних горизонтах. Из фауны простейших присутствуют только амебы. Бактериальные клетки иногда концентрируются около грибных гиф, но густых скоплений не образуют. Железо-марганцевые микроорганизмы в весенних микробных пейзажах встречаются реже, чем летом. Обычно это ожелезненные, но не омарганцованные клетки, что соответствует характеру распределения соединений железа и марганца в бурых лесных почвах.

Приведенный экспериментальный материал убедительно показывает его диагностические возможности, а также преимущества использования метода капиллярной микроскопии для выявления в малоизученных почвах функциональной роли микробоценозов.

Рис.4.1.3. Компоненты микробных пейзажей бурой лесной почвы в весенний период (увеличение в 1000 раз).

1, 5, 10 Hiphomicrobium; 2 – форма роста гриба; 3 – прорастающие споры грибов; 4, 6 – представители актиномицетов; 7, 8 – бактериальная флора; 9 – скопление бактериальных клеток; 11 колония очень длинных палочковидных бактерий вокруг минеральной частицы;

12 – Caulobacter; 13 – скопление бактерий; 14, 15, 19 – микроколонии длинных палочковидных бактерий; 16 – бактерии около гифы гриба; 17, 18 – скопление разных бактерий, в том числе спороносных.

Следует отметить также результативное применение данного диагностического метода в многолетних исследованиях формирования молодых почв на отвалах открытых угольных разработок в зоне КАТЭКа [Naprasnikova, 2008].

Опыт биохимической оценки процессов метаболизма вещества Вышеприведенные методологические положения биоиндикационного направления, применяемого в комплексных исследованиях динамики геосистем, можно отнести к первому уровню знаний в этой области. Биогеография почвенной микробиоты способствует выявлению закономерностей, связывающих воедино географическую и экологическую сущность геосистем, характеризуя их структуру и разнообразие. Однако при этом недостаточно раскрываются особенности функционирования данного неотъемлемого компонента почвенной среды. Для познания функциональной специфики микробиоты в геосистемах назрела необходимость поиска новых подходов и разработки новых методов изучения экологогеографических проблем в пространственно-временном аспекте. Такая постановка вопроса совпадает с другими актуальными географическими задачами, эффективное решение которых требует смены научных приоритетов.

В настоящий период наиболее отвечают общим задачам всестороннего изучения биосферы и геосферы биогеохимические и биохимические подходы. Принимая во внимание их актуальность и руководствуясь принципами биодиагностики, мы вышли на путь поиска ндикационных и в то же время интегральных показателей функционирования геосистем, что отражено на схеме (рис. 4.1.4).

Процессы обмена вещества и энергии при участии биокатализаторов ферментов представляют фундаментальную основу существования любой эко- и геосистемы. Биохимическая активность почв, обусловленная накоплением в них ферментов, выделяемых преимущественно микроорганизмами, а также растениями, надежный индикатор современных режимов и в целом жизни почвы, в то время как физические и химические свойства заложены в ее «памяти». Роль ферментов, как катализаторов в различных почвенных процессах, полифункциональная.

Постоянно действующий в почвах ферментативный механизм определяет направленность и интенсивность процессов распада и синтеза органических веществ. Ферментный пул очень богат, разнообразен и является основным регулятором биохимического гомеостаза почвы. Более того, ферменты обеспечивают одну из главных экологических функций почвы – биогеоценотическую [Добровольский, Никитин, 1990].

Рис. 4.1.4. Алгоритм эколого-биохимической индикации природных и антропогенных сред.

Ферментативная активность почвы считается ее устойчивым и в то же время весьма чувствительным показателем. Некоторые авторы отмечают даже более высокую чувствительность этого свойства, чем показатели микробиологических процессов [Инишева и др., 2003]. Многими исследованиями установлены зависимости между активностью микробиологических и ферментативных процессов в почвах.

Определение активности ферментов основано на учете количества переработанного субстрата в процессе биохимической реакции или образующегося в результате этой реакции продукта в оптимальных условиях температуры, рН среды, концентрации субстратов и количества взятой для анализа почвы. Изучение ферментативной активности почв проводится в разных целях. Но какими бы они не являлись, активность ферментов рассматривается как интегральное выражение факторов среды и происходящих в почвах процессов. Ферментативная активность, связанная с трансформацией соединений основных биогенных элементов, высокодиагностический показатель, и его применение особенно эффективно в интегральной оценке вещественно-динамического состояния почв.

Важное место в биодиагностических исследованиях занимают аппликационные методы, позволяющие определять суммарную активность основных биохимических процессов в почве [Методы…, 1991]. Методическая сущность сводится к экспозиции в полевых условиях льняной ткани и фотопластинок моделей трансформации углерод- и азотсодержащих органических соединений. По убыли веса ткани и степени распада желатинного слоя на фотопластинках дается оценка соответственно целлюлозолитической и суммарной протеолитической активности почвы, а также накопления в ней аминокислот. При доступности и простоте аппликационных методов они информативны и отчетливо показывают напряженность биохимических процессов метаболизма основных биогенных элементов в исследуемых почвах.

Аппликационные методы мы применили в исследованиях метаболизма вещества с целью оценки функционально-динамического состояния малоизученного горно-таежного ландшафта Западного Саяна. Экспериментальный полигон представлен ландшафтноэкологическим рядом пространственно-сопряженных естественных геосистем от подножия предгорий с лугово-черноземными почвами до горных склонов с каменистыми бурыми лесными почвами. По результатам полевых опытов интенсивность разложения клетчатки в виде убыли веса льняной ткани за 1,5 месяца экспозиции в верхних гумусовых горизонтах изменяется от 32 % в лугово-черноземной почве до 25 % в бурых горно-лесных почвах (табл.

4.1.1). В нижних горизонтах этот процесс протекает очень слабо, либо совсем не проявляется.

Биологическая активность почв предгорий Западного Саяна.

Бурая лесная оподзоленная Примечание. Приведены средние значения из трехкратной повторности опыта. Прочерк означает, что активность не выражена.

Накопление нингидринположительных веществ в гумусовых горизонтах почв всего полигона составляет 20-40 мкг лейцина на 1 г ткани. Суммарная протеолитическая активность составила 21 % разрушенного желатинного слоя в лугово-черноземной почве и 12- % в бурых горно-лесных. С глубиной наблюдается закономерное снижение биологической активности почв всех исследованных местоположений полигона.

Аппликационные методы биодиагностики апробированы также в техногенно нарушенном ландшафте в результате угледобычи открытым способом на территории КАТЭКа.

Объекты мониторинговых исследований – молодые, формирующиеся на отвалах вскрышных пород почвы и субстрат рекультивированных техногеосистем (табл. 4.1.2). Эти разного возраста восстанавливаемые почвы на территории месторождения представляют собой пространственно-временную модель изучения регенерирующих процессов в наземных экосистемах. Складывающаяся в молодых почвах экологическая обстановка не препятствует проявлению их сравнительно высокой ферментативной активности в результате функционирования микроорганизмов (водорослей, бактерий, микроскопических грибов) и корневой системы растений.

Биологическая активность молодых почв нарушенного лесостепного ландшафта при угледобыче (пределы колебаний за вегетационный период).

Молодые почвы на самозарастающих отвалах в возрасте:

Рекультивированные земли с посадками (возраст 8 лет):

(в междурядьях) Экспериментальные данные показали, что по мере старения отвальных субстратов и накопления в них органического вещества к третьему году в молодых почвах начинает проявляться и впоследствии усиливаться активность биохимических процессов, приближаясь к показателям контрольной почвы. В целом регенерация биогенных свойств формирующихся молодых почв протекает интенсивно. Эти результаты подтверждаются данными по ферментам как гидролитическим, так и окислительно-восстановительным. В хроноряду восстанавливаемых почв от одного года (с пионерной растительностью) до пяти-десяти лет (с разнотравно-злаковым покровом) установлен закономерный рост ферментативной активности в слое 0-5 см по следующим показателям: инвертаза – от 1 до10 мг глюкозы на 1 г почвы; протеаза – от 0,1 до 2 мг глицина на 1 г почвы; уреаза – от 0,2 до 7,6 мг NH3 на 10 г почвы; фосфатаза суммарная – от 0,5 до 18 мг фенолфталеина на 10 г почвы: пероксидаза – от 0,1 до 5, мл 0,01 н I2; полифенолоксидаза – от 0,1 до 1,6 мл 0,01 н I2. Биологическая активность достигает наибольшей величины к 15-ти годам формирования молодых почв. Важно отметить, что на участках биологической рекультивации (древесные посадки) биогенные процессы значительно ускоряются. Этот результат, кроме научного познания сукцессионных процессов в нарушенных геосистемах, открывает практические возможности в отношении подбора фитомелиорантов в условиях Сибири.

В природных субстратах (почвах, грунтах, наилках и др.) могут накапливаться разнообразные продукты метаболизма растений, животных и микроорганизмов. Трудности диагностики не позволяют четко дифференцировать эти вещества и определять степень или долю их влияния на среду. Наряду с природными токсическими продуктами, в окружающую среду промышленных и урбанизированных районов поступают разные по составу и свойствам техногенные загрязнители. В связи с трудностями их прямого определения, полезно использовать косвенные методы выявления уровней загрязнения почвы в познании ее экологической активаторно-ингибиторной функции. Речь идет об оценке степени фитотоксичности по семенам растений в лабораторных условиях.



Pages:     | 1 |   ...   | 34 | 35 || 37 | 38 |   ...   | 55 |
 


Похожие работы:

«ГЛОБАЛЬНАЯ ЭНЕРГОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРАТЕГИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ В XXI ВЕКЕ ЭКОНОМИКА Астана - Москва - 2011 УДК 338.620 ББК 65.305.14 Н 20 Назарбаев Нурсултан Н 20 Глобальная энергоэкологическая стратегия устойчивого развития в XXI веке / Нурсултан Назарбаев. - Москва: Экономика, 2011. - 194 с. ISBN 978-5-282-03159-1 Книга Президента Республики Казахстан Нурсултана Абишевича Назарбаева является завершением цикла теоретических и методологических исследований проблем п о с т р о е н и я глобального...»

«ИЗДАНИЯ ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2007–2008 гг. Инновационная образовательная программа Каталог Часть I Издательство Томского политехнического университета 2009 УДК 013:378.62(571.16) ББК 91.9:3:74.58(2 4Том) И36 И36 Издания Томского политехнического университета. Инновационная образовательная программа. Часть I: каталог; Томский политехнический университет. – Томск: Изд во Томского политехнического университета, 2009. – 90 с. Каталог содержит систематизированный перечень и краткое...»

«Как защитить себя и своих близких от порчи, сглаза, проклятия Елена Исаева 2 Книга Елена Исаева. Как защитить себя и своих близких от порчи, сглаза, проклятия скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! 3 Книга Елена Исаева. Как защитить себя и своих близких от порчи, сглаза, проклятия скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! Елена Львовна Исаева Как защитить себя и своих близких от порчи, сглаза, проклятия 4 Книга Елена Исаева. Как защитить себя и...»

«Менеджмент безопасности и управление в чрезвычайных ситуациях На пути к геокосмической системе обеспечения человечества ресурсами и энергией Ворожихин Владимир Вальтерович Вольное экономическое общество Москвы Москва, Россия, vorozhikhin@mail.ru В статье рассматривается необходимость и возможность подго товки человечества к освоению ресурсов и энергии космоса. Зна чимость вопросов энергобезопасности постоянно растет. Пер спективным направлением развития энергетики является косми ческая энергия....»

«В Е С Т Н И К КрасГАУ Выпуск 3 Красноярск 2013 Редакционный совет Н.В. Цугленок – д-р техн. наук, проф., чл.-корр. РАСХН, действ. член АТН РФ, лауреат премии Правительства в области науки и техники, международный эксперт по экологии и энергетике, засл. работник высш. школы, почетный работник высш. образования РФ, ректор – гл. научный редактор, председатель совета – канд. техн. наук, проф., засл. энергетик РФ, чл.-корр. ААО, СО МАН ВШ, федер. Я.А. Кунгс эксперт по науке и технике РИНКЦЭ...»

«5 БИБЛИОТЕЧНОЕ ДЕЛО СТРАНЫ НА РУБЕЖЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ Ю.В. Гриханов Я утверждаю, что библиотека беспредельна. Хорхе Луис Борхес. Вавилонская библиотека Большую роль в переходе биосферы в ноосферу играют информационные системы в целом и особенно их фундаментальное звено – библиотеки. Библиотечная система – это универсальная инфраструктура человеческого общества, обеспечивающая кумуляцию и распространение знаний, информации, фактов во времени и пространстве, благодаря чему сформировалась и развивается...»

«1.1 УРАВНЕНИЕ ШРЕДИНГЕРА ДЛЯ ИДЕАЛЬНОГО КРИСТАЛЛА. ВОЛНОВАЯ ФУНКЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В КРИСТАЛЛЕ Отличия в физико-химических свойствах металлов, полупроводников и диэлектриков в значительной мере обусловлены существованием фундаментальных различий в их зонной структуре, в характере заполнения валентных зон электронами и в значениях энергетических параметров разрешенных зон электронов и разделяющих их промежутков (запрещенных зон). Зонная модель твердого тела вытекает из решения уравнения Шрдингера...»

«Никакое будущее невозможно без прошлого. Дмитрий Медведев, Международный экономический форум в Санкт-Петербурге,...»

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ ПРЕДПРИЯТИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Специальность: 140104.65 – промышленная теплоэнергетика Санкт-Петербург Издательство СЗТУ 2011 -2Утверждено редакционно-издательским советом университета ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ ПРЕДПРИЯТИЙ: учебно-методический комплекс ( информация о дисциплине, рабочие учебные материалы, информационные ресурсы дисциплины, блок контроля освоения дисциплины) / сост. А.Л. Васильченко, Н.А. Лобастов. СПб. Изд-во СЗТУ, 2012.- с....»

«Республиканское унитарное предприятие БЕЛГИПРОЛЕС НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ В ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ ВЫПУСК № 9 Минск 2005 СОДЕРЖАНИЕ I. Н.К.Крук, статья Лесное хозяйство Швеции 3 1. Общая характеристика лесного сектора Швеции 3 2. Структура управления лесным комплексом Швеции 5 3. Лесная политика и законодательство Швеции 11 4. Лесная сертификация Швеции 14 5. Биоэнергетика и опыт организации использования древесины и отходов производства в качестве топливно-энергетического сырья 14 II. Киотский...»






 
© 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.