Особенности микробной трансформации азота в водопрочных агрегатах почв разных типов

• Автор: Манучарова, Наталия Александровна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. Почвенные агрегаты как основные структурные единицы
почвы
ЕЕ Распределение и активность микроорганизмов
внутри почвенных агрегатов
1.2. Газовый состав почвенных микрозон
1.3. Процессы, протекающие внутри агрегатов
1.4. Моделирование процессов, протекающих
внутри почвенных агрегатов
1.5. Динамика окислительно-восстановительного потенциала
в почвенных агрегатах
2. Потоки окислов азота в атмосфере
2.1. Приходные статьи баланса закиси азота
2.2. Расходные статьи баланса закиси азота
3. Потоки окислов азота в почве
4. Влияние окисленных соединений азота на конечные продукты денигрификации
5. Влияние структуры почвы на эмиссию Ы20
6. Микроорганизмы, ответственные за потоки окислов азота
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Объекты исследования
2. Измерение динамики окислительно-восстановительных процессов (ОВП) внутри почвенных агрегатов
3. Методы определения С02, П20, N0 и СП4в почвенных агрегатах
4. Количественный учет бактерий и грибов внутри и
на поверхности почвенных агрегатов
5. Методы выделения комплекса денитрифицирующих
бактерий
6. Определение денитрифицирующей активности чистых культур бактерий

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. Окислительно-восстановительный потенциал и анаэробные процессы в почвенных агрегатах разных размеров
2. Анаэробные процессы в почвенных агрегатах
малого диаметра
2. 1. Выделение С02 из агрегатов малого размера
2.2. Выделение N20 из агрегатов малого размера
2.3. Выделение СН4 из агрегатов малого размера
3. Особенности денитрификации в водопрочных
агрегатах почв разных типов
4. Распределение микроорганизмов в различных
зонах почвенных агрегатов
5. Структура комплекса денитрифицирующих бактерий агрегатов почв разных типов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Формирование парникового эффекта, истощение озонового экрана и нарушение радиационного баланса планеты обусловлено нарастанием концентрации так называемых "парниковых" микрогазов в атмосфере, в частности, окислов азота (Crutzen,1990). Накопленные к настоящему времени данные позволяют утверждать, что важнейшим источником окислов азота являются почвенные микроорганизмы, среди которых особое место
принадлежит бактериям-денитрификаторам (Kester,1997; Conrad et al., 1998). Активность образования и поглощения оксидов азота в процессе денитрификации определяется разными экологическими факторами, ведущими из которых считаются концентрация
органического вещества и парциальное давление кислорода (Davidson, 1992; Умаров, 1998). Применительно к почве интенсивность образования и поглощения окислов азота может определяться соотношением аэробных и анаэробных микрозон внутри почвенных агрегатов, структура которых является устойчивой характеристикой почвы. Считается, что внутри почвенного агрегата формируются особые микробные сообщества (Hattori,1993), участвующие в процессах трансформации минеральных и органических соединений азота до его газообразных форм. Именно это определяет
экологическую значимость почвенных агрегатов. Однако, до настоящего времени закономерности превращения азотных соединений микроорганизмами в почвенных агрегатах с образованием газообразных метаболитов оставались мало изученными.
От содержания кислорода в значительной степени зависят состав и количество образуемых продуктов денитоификации Так,
К fPTJi-R Pnrnrncc11 hnindenitrificnnv ВкТПЯТТГРЬГЩЛР В VPItngHffY
~ ’ ” ’ J * I' '
хемостата, в строго анаэробных условиях продуцировали только N?. а при увеличении концентрации кислорода, в качестве продуктов денитрификации сначала образовывалась N-»0. а затем N07 (Hochstein et. al., 1984).
У становлена зависимость скорости выделения закиси азота от содержания кислорода в почвенном воздухе (Letev et а!.. 1980). Увеличение соотношения N2O/N2 с возрастанием концентрации 0-> было отмечено во многих работах (Firestone et at., 1980; Tiedje, 1988; Masscheleyn et at., 1993). Таким образом, увеличение доли закиси азота в продуктах денитрификации можно рассматривать как результат более высокой подверженности влиянию кислорода конечных стадий денитрификации.
Содержание почвенной влаги тесно связано с содержанием кислорода в почве и является другим основным (Ь актором, определяющим скорость денитрификации (Myroid, 1988). Дожди и орошение могут быть причиной увеличения скорости
до иит п ил и ь’я.г гии вследствие повышения содержания почвенчой влаги
ППТЛ ЧГЛОВИИ ЧТО ГТПУГИР (Ьяк-TOni.l (ТЯК-ИР ТГЯКГ ('ПЛЯПЖЯННР ПГП('Т'Г!и()ГП
- -J. J “5 ' А ./ ~ 'I'" ' ’ "i ч * ‘ ’" ' г" ‘ W
органического вещества) не лимитированы (Rolston. et at., 1982; Ryden, 1983: Auiakh et at.. 1984; Mosier et at., 1986; Jarvis et a!., 1991).
Существует мнение, что корреляция между содержанием почвенной влаги и скоростью денитрификации невелика или не существует вообще (Limm.er, Steele. 1982; Hixson et a!., 1990). Однако большинство исследователей отмечают тесную
положительную корреляцию между этими показателями (Mosier et. at