Биодинамика микробного сообщества почвы в антропогенных экосистемах лесостепи

Биодинамика микробного сообщества почвы в антропогенных экосистемах лесостепи

Автор: Свистова, Ирина Дмитриевна

Шифр специальности: 03.00.16

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2005

Место защиты: Воронеж

Количество страниц: 482 с. ил.

Артикул: 2883453

Автор: Свистова, Ирина Дмитриевна

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.
1.1 Роль микроорганизмов в экологических функциях почвы в природных экосистемах.
1.2 Развитие представлений о строении и функционировании микробного
0 сообщества почвы.
1.3 Экологические особенности мицелиальных почвенных микроорганизмов.
1.4 Почвенная биотехнология основа биологизации сельского хозяйства
1.4.1 Роль монокультур и севооборота в биодинамике почвы
1.4.2 Влияние агротехнических мероприятий на структуру .
и функционирование микробного сообщества почвы
1.5 Влияние техногенного воздействия на микробное сообщество почвы
1.5.1 Реакция микроорганизмов на загрязнение почвы ксенобиотиками.
1.5.2 Нарушение микробного сообщества почвы в урбанэкосистсмах
1.6 Почвенные мнкромицеты основные агенты биодеградации биополимеров в природе и их использование в промышленной
биотехнологии.
1.6.1 Биоконверсия целлюлозы микроорганизмами субстраты, ферменты
и продуценты
1. Перспективные направления получения высокоактивных продуцентов целлюлаз для промышленной биотехнологии.
ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА
ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1 Почвенноклиматическая характеристика района исследования.
2.2 Экологическое зонирование г. Воронежа.
2.3 Условия проведения полевых исследований
2.3.1 Характеристика гидротермических условий в годы исследований
2.3.2 Характеристика полевых опытов
2.3.3 Микрополевые опыты.
2.3.4 Мониторинг почвы в зоне влияния автомагистрали Дон.
2.3.5 Мониторинг урбаноземов г.Воронежа
Ф 2.3.6 Отбор и анализ почвенных образцов
2.3.7 Определение состава ППК
2.3.8 Определение численности экологотрофических групп микроорганизмов
2.3.9 Определение биологической активности почвы.
2.3. Определение видовой структуры комплекса грибов и секционной
структуры акгиномицетов
2.4 Модельные эксперименты.
2.4.1 Определение экологофизиологических характеристик чистых культур почвенных микроорганизмов
2.4.2 Оценка типов взаимоотношений почвенных микроорганизмов.
. 2.4.3 Изучение фитотоксических свойств чистых культур микромицстов.
2.4.4 Оценка почвенного фитотоксикоза и характеристик взаимодействия
фитотоксинов с почвой
ф 2.4.5 Опыты по разложению растительных остатков в почве.
2.4.6 Определение активности гидролаз
2.4.7 Биосинтез ферментов и других метаболитов в периодических
и непрерывных условиях роста микроорганизмов.
2.4.8 Изучение регуляции биосинтеза ферментов микроорганизмами
в неростовых условиях
2.5 Статистическая обработка результатов.
ГЛАВА III. СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МИКРОБНОГО
СООБЩЕСТВА ЧЕРНОЗЕМА В ПРИРОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
3.1 Биодинамика, экологотрофическая структура и потенциальная биологическая активность чернозема.
3.2 Таксономическая структура мицелиальных микроорганизмов.
3.3 Аутэкологические характеристики микромицетов чернозема.
3.4 Гидролитическая активность микромицетов чернозема
3.5 Фитотоксические свойства микромицетов чернозема
3.6 Антибиотические свойства микромицетов чернозема
3.6.1 Регуляция синтеза токсинов микромицетами.
ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ РАСТЕНИЙ НА БИОДИНАМИКУ ЧЕРНОЗЕМА
В АГРОЭКОСИСТЕМАХ
4.1 Влияние прижизненных корневых выделений и корневого опада растений на экологотрофичсскую структуру микробного сообщества чернозема
4.2 Влияние растений на формирование видовой структуры мицелиальных форм микроорганизмов и фитотоксические свойства почвы
4.3 Сукцессии микробного пула чернозема и развитие фитотоксикоза
при разложении разнокачественных растительных остатков.
4.4 Влияние многолетних монофитоценозов, парных чередований
культур и севооборота на биодинамику чернозема
4.5 Перестройка видовой и экологической структуры комплекса микромицетов и фитотоксикоз почвы в многолетних агрофитоценозах
4.6 Функционирование системы почва микроорганизмы растения
ф животные человек на примере агрофитоценозов чернозема.
ГЛАВА V. МИКРОБНЫЙ КОМПЛЕКС ЧЕРНОЗЕМА КАК ПАРАМЕТР
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ.
5.1 Влияние окультуривания на микрофлору чернозема.
5.2 Влияние многолетнего внесения минеральных удобрений и мелиорантов на состав почвеннопоглощающего комплекса
и микробное сообщество чернозема
5.3 Биодинамика чернозема разного уровня удобренности при разложении растительных остатков
5.4 Сукцессия микрофлоры чернозема при локальном способе внесения азотных удобрений и ингибиторов нитрификации.
5.5 Применение нетрадиционных органических удобрений на черноземе
5.6 Оценка устойчивости микробного комплекса чернозема в агроэкосистемах и выбор параметров микробиомониторинга.
ГЛАВА VI. БИОДИНАМИКА ТЕХНОГЕННОИЗМЕНЕННОГО
ЧЕРНОЗЕМА
6.1 Микробиомониторинг чернозема при воздействии
авто и авиатранспорта на почву
6.1.1 Нарушение структуры микробного сообщества почвы
в зоне влияния Воронежского аэропорта
6.1.2 Оценка структурных и функциональных нарушений микробного сообщества чернозема в зоне влияния автомагистрали Дон.
6.2 Биомониторинг почвы в урбанэкосистемах на примере г. Воронежа
6.2.1 Биодинамика, биологическая активность и экологотрофическая структура микробного сообщества почвы различных городских зон
6.2.2 Оценка нарушения видовой структуры мицелиальных микроорганизмов урбаноземов
6.2.3 Фитотоксические свойства почвы в урбанэкосистемах
6.3 Реакция микробного сообщества чернозема на уровень техногенного воздействия и выбор параметров микробиомониторинга
ГЛАВА VII. МИКРОФЛОРА ЧЕРНОЗЕМА ГЕНОФОНД ПРОДУЦЕНТОВ
ФЕРМЕНТОВ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ.
7.1 Скрининг микромицетов чернозема продуцентов целлюлаз.
7.2 Оптимизация культивирования i
7.2.1 Влияние компонентов питательной среды и условий культивирования на биосинтез целлюлаз .
7.2.2 Динамика роста и продуктивности культуры.
7.3 Механизмы регуляции и секреции целлюлаз у .
7.3.1 Биосинтез целлюлаз . в ростовых условиях.
7.3.2 Индукция целлюлаз и ингибиторный анализ процесса
в неростовых условиях
7.3.3 Механизмы секреции целлюлаз у . .
7.4 Модель регуляции биосинтеза целлюлаз микромицстами
чернозема и критерии оценки продуцентов ферментов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Данные о влиянии растений на ризосферную микрофлору противоречивы. Ряд авторов считает, что на фоне сезонных пространственных и временных колебаний численности МО влияние растений недоказуемо 0, 5, 3, 9, 0, 1. Не выявлены различия по видовому составу грибов почвы, ризосферы и ризопланы растений 4. В то же время известно, что одни растения можно несколько лет возделывать в монокультуре, то есть они являются самосовместимыми овес, рожь, кукуруза, горох, а другие быстро вызывают почвоутомление озимая пшеница, сахарная свекла, люцерна, овощные культуры , 1, 9, 3, 3. В ряде работ не подтвердилось предположение об общем угнетении микрофлоры под монокультурами, но были выявлены нарушения по соотношению экологотрофических групп МО, отражающие изменение направленности процессов превращения веществ в почве , 9. Различия в продуктивности и динамике ассоциативной азотфиксации у растений с разными типами фотосинтеза свидетельствуют о развитии специфической микрофлоры в ризосфере 7, 9, 3, 1. Попытки выделить индикаторные для каждой культуры виды ризосферных МО успеха не имели 1. Сейчас ясно, что весь комплекс почвенной микрофлоры подвергается перегруппировке, причем это касается как фитопатогенных видов, так и типичных почвенных сапротрофов 7, 8. В модельных опытах показано, что уже в первые недели роста растения в ризоплане и ризосфере складываются специфические МСО, отличные по составу от почвенных, эти различия обнаружены как для бактерий, так и для актиномицетов и грибов 8, 0. Специфика видового состава грибов подтверждена и во многих полевых опытах 8. Следует отметить, что и модельные, и полевые исследования проводили в основном на дерновоподзолистой почве, черноземы изучены значительно хуже. Одни авторы связывают наблюдаемые сукцессионные изменения микрофлоры в ризосфере растений со способностью МО синтезировать гидролитические ферменты, расщепляющие растительные полимеры 8, 2. Другие считают, что экскреция растениями легкометаболизируемых мономеров, наоборот, репрессирует синтез гидролаз почвенными МО, а следовательно, спектр ферментативной активности не может быть причиной сукцессий микрофлоры под растениями 4. При распашке земель уничтожаются не только прежние фито и зооценозы, но резко меняется и структура МСО почвы 8, 9, , , . Показано, что в окультуренной почве биомасса грибов уменьшается почти в раз, а биомасса бактерий и актиномицстов относительно увеличивается 3, 5. Микробное разнообразие по одним данным уменьшается, по другим возрастает, возможно, это зависит от типа почв , 4, 9, 4. Особенно значительные изменения в МСО почвы происходят при использовании высоких доз МУ 5, 4, 5, 7,9, 4, в очаге их локального внесения 1, 5, а также при мелиоративных мероприятиях 6, 6,6, 2,7, 9. Эффективность использования растениями МУ невысока , причем по мере возрастания доз она значительно снижается за счет роста газообразных потерь, вымывания нитратов и снижения биологической фиксации азота атмосферы 6,6, 9,0, 9, 6. В то же время обнаружен эффект накопления в растительной биомассе экстраазота 9. Оказалось, что вклад азота удобрений в формирование микробной и растительной биомассы невелик, считается, что основным источником азота служат органические соединения почвы 2, 1, 7. Многие авторы считают, что роль азотных удобрений сводится к так называемому эффекту затравки, стимулирующему микробное разрушение почвенных азотсодержащих органических соединений 8, 1, 5. В то же время отмечается, что азот, иммобилизованный в микробной биомассе, в дальнейшем минерализуется значительно быстрее, чем почвенные органические соединения 9, 4, 5, 3, 0. В целом, длительное применение МУ может привести к снижению урожайности растений, т. Для управления почвенным плодородием необходимо установить пределы устойчивости почвенных МО, выявить взаимосвязь внесения МУ с изменениями в составе и функционировании МСО почвы, соотношением минерализационных и иммобилизационных процессов, проявлением фитотоксикоза и разработать способы борьбы с негативными последствиями использования МУ.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.259, запросов: 145