Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Мая 2014 в 13:23, реферат
Расселением, изучением структуры и функций особей и сообществ организмов в природной обстановке занята специальная отрасль биологии - экология. Исследование микробного мира находится в сфере экологии микроорганизмов. Основная суть этой науки улавливается даже из самого термина "экология" (от греч. "ойкос" - дом, местообитание). Поэтому экологические исследования микроорганизмов проводятся в "их доме". Ни на каком ином уровне, изучая наследственные свойства микробов, химический состав и тонкое строение клетки, нельзя получить тех сведений, которые добываются при экологических исследованиях.
Как следует из таблицы 3, на 1 г почвы численность микроорганизмов колеблется от 300 до 3000 млн. Н.М. Лазарев рекомендует также число микроорганизмов перечислять на 1 мг азота. Основная масса азота почвы содержится в перегное, поэтому полученные данные являются показателями энергии разложения перегноя и мобилизационных процессов.
Из материалов табл.3 нетрудно усмотреть, что по мере продвижения от севера к югу биогенность почв возрастает. Окультуривание почв в каждой почвенно-климатической зоне положительно влияет на биогенность почвенного слоя.
1. Кол-во микроорганизмов в почвах России по данным метода прямого подсчета (в млн)
[Е.Н. Мишустин "Микроорганизмы и продуктивность земледелия" Москва, Наука, 1972]
ПочваСостояние почвыОбщее количество микроорганизмовна 1 г почвына 1 мг азотаПодзол Целинная300-600около 70Дерново-подзолистаяЦелинная Окультуренная600-1000 1000-2000200 250ЧерноземЦелинная Окультуренная2000-2500 2500-3000500 750СероземЦелинная Окультуренная1200-1600 1800-30002000 2400
При учете микроорганизмов методом посева на твердые питательные среды абсолютные цифры получаются во много раз меньше, но общая закономерность, как это следует из материалов табл.4, не меняется. В этой таблице общее число микроорганизмов вычислено как сумма бактерий, актиномицетов и грибов. Численность бацилл включается в общее число бактерий.
Большая биогенность почв тундры и тайги по сравнению с почвами лесо-луговой зоны объясняется, очевидно, тем, что северные почвы анализировались лишь летом, когда в них максимальное число микроорганизмов. Численность же микроорганизмов для других почв получена при динамических наблюдениях. Следует отметить, что данные таблицы 5 относятся к горизонту А целинных почв к пахотному слою окультуренных.
Распространение микроскопических грибов.
О влиянии географического фактора на распространение в почвах грибов имеется большое количество работ. В результате этих исследований вырисовывается ряд закономерностей. Так, в южных почвах численность грибов несколько снижается, но в то же время видовое разнообразие их увеличивается. В почвах со слабо протекающими минерализационными процессами, т.е. главным образом в северной зоне, очень много грибов рода Pinicillum. При передвижении к югу происходит их смена грибами рода Aspergillus. Заслуживает внимания не только изменение численного содержания представителей рода Pinicillum в почвах разных почвенно-климатических зон, но и существенные сдвиги в соотношениях грибов секций данного рода, что связано с их физиологией. В почвах с более вялой биодинамикой преобладают биохимически менее активные грибы рода Pinicillum. Так, в солонцах, солончаках и такырах преобладают грибы секции Monoverticilata. В лесных почвах богато представлена секция Biverticillata, в которой объединены грибы, хорошо ассимилирующие органический азот. Мы не можем останавливаться на характеристике видового состава грибов рода Pinicillum в отдельных почвах. Отметим лишь, что наряду с весьма широко распространенными видами (Pen. canescens, Pen. cyclopium, Pen. thomii) выявляются виды с ограниченным ареалом распространения.
Мукоровые грибы энергично размножаются на субстратах, богатых свежими растительными остатками. Поэтому не вызывает удивления их широкое распространение в более северной зоне. Здесь они тяготеют к верхним слоям почвы. Некоторые виды (такие, как Mucor. ramanoanus) встречаются лишь в лесных почвах.
Среди мукоровых грибов имеются, однако, виды, приуроченные к южным почвам. Примером могут служить представители рода Choanephora, встречающиеся в сероземах.
Вполне определенно вырисовывается приуроченность грибов рода Fusarium к почвам, занятым травянистой растительностью. Лесные почвы весьма бедны данными микроорганизмами, но в черноземах, каштановых и сероземных почвах их очень много.
Изучение экологии дрожжевых грибов также показало на их взаимосвязь с типами почв. Вообще больше всего дрожжей обнаруживается в почвах, богатых слабо разложившимися растительными остатками с кислой реакцией и значительным содержанием влаги, например в низовых торфяниках. Торфяники вообще наиболее богаты по разнообразию видов дрожжей, однако характерными можно считать наличие здесь дрожжей рода Torulopsis. В других типах почв эти дрожжи не обнаруживаются в сколько-нибудь значительных количествах.
В других почвах дрожжи встречаются в меньшем числе. Видовой состав их меняется в зависимости от типа почвы. В тундрово-глеевых и болотных почвах в значительных количествах присутствуют дрожжи из рода Cryptococcus, дающие капсулы. В кислых подзолистых и дерново-подзолистых почвах преобладают представители рода Candida, имеющие в цикле развития мицелиальную стадию. В серых лесных почвах и черноземах постоянно обнаруживаются дрожжи рода Lypomyces. Для черноземных характерно также наличие розовых дрожжей - Rhodotorula.
Распространение микроорганизмов в почве по мере углубления.
Выше мы приводили данные, относящиеся к верхнему горизонту разных почв. Отдельные почвы существенно различаются по глубине их микробиологического профиля. Вообще с углублением в почву число микроорганизмов постепенно снижается и меняется их состав. Это отмечалось уже ранее. Снижение численности микронаселения с глубиной до известной степени связано с уменьшением содержания гумуса в нижележащих слоях почвы, но прямая зависимость здесь отсутствует. Обычно численность микроорганизмов падает по мере углубления в почву более резко по сравнению с уменьшением содержания перегноя. В гумусных и нейтральных почвах микробиологический профиль обычно все же более глубок.
Следует подчеркнуть, что как в целинных, так и в окультуренных почвах даже небольшое углубление в почву (на 5-10 см) ведет к уменьшению численности микроорганизмов. Конечно, берется случай нормально увлажненных почв, так как в сухих почвах от недостатка влаги больше страдает самый поверхностный слой. В некоторых случаях, из-за разных причин, при углублении число микроорганизмов возрастает. Так дело обстоит в случае погребенных почв.
Для того чтобы дать известное представление о микробиологическом профиле разных почв, приводятся данные в табл. 10, в которой представлены соответствующие материалы для четырех различных почвенных типов. По вполне понятным причинам самой богатой микроорганизмами почвой является чернозем. У него и более глубокий микробиологический профиль. В северных почвах слой, богато заселенный микроорганизмами, относительно невелик.
Характер микрофлоры существенно меняется при постепенном углублении в почву. Более глубокие слои почвы обычно относительно богаче бациллами и нередко актиномицетами. Особенно это хорошо видно на примере чернозема и серозем а - почвенных типов, в которых данные микробные группировки представлены более богато. С глубиной происходит перегруппировка и видового состава микроорганизмов, что может быть показано на примере черноземной почвы (табл.). Некоторые спорообразующие бактерии, например Bac. idosus, весьма глубоко проникают в почвенный слой, другие (Bac. megaterium, Bac. mycoides) тяготеют к верхнему слою почвы. То же самое отмечается и в соотношении грибов. Грибы рода Pinicillum - основные представители микрофлоры более глубоких слоев почвы. Роды Mucor, Fusarium, Trichoderma в основном населяют поверхностные слои почвы.
Отмеченные закономерности отражают общую связь живого населения почвы с направленностью почвообразовательного процесса. Так М.С. Гиляров убедительно показал связь характера животного населения с типом почвы и ее плодородием. Это легло в основу почвенно-зоологического метода диагностики почвы.
6.Список литературы
1. Е.Н. Мишустин "Микроорганизмы и продуктивность земледелия" Москва, Наука, 1972
. Е. Н. Мишустин, В.Т. Емцев учебник "Микробиология" Москва, Агропромиздат, 1987
. Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева "Практикум по микробиологии" Москва, "Дрофа" 2004
. И.С. Кауричев учебник "Почвоведение" Москва, Агропромиздат 1989
. А.И. Нетрусов, В.М. Горленко "Экология микроорганизмов" Москва "Академия" 2004