Распределение микроорганизмов по профилю почв разных типов

• Автор: Гейдебрехт, Валентина Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Изменение численности и биомассы микроорганизмов
в разных почвах в разные сроки наблюдения
1.1. Факторы, влияющие на динамику микробной биомассы в почвах
1.2. Распределение микроорганизмов по профилю почв
ГЛАВА 2. Биомасса микроорганизмов в различных почвах
2.1. Соотношение грибов и бактерий в почвах
ГЛАВА 3. Пространственная характеристика распределения
микроорганизмов в почве
ГЛАВА 4. Методы определения микробной биомассы в почвах
4.1. Методы посева
4.2. Биохимические методы
4.2.1 .Фумигационно-инкубационный метод (ФИМ)
4.2.2.Фум1ггационно-экстракционный метод (ФЭМ)
4.2.3. Субстрат-индуцированное дыхание (СИД)
4.2.4. АТФ -методы
4.3. Кинетические методы
4.4. Прямые микроскопические методы
4.4.1. Жизнеспособность
ГЛАВА 5. Материалы и методы
5.1. Описание изученных почв
5.2. Методика подготовки образцов почвы к микробиологическому анализу
5.3. Методика исследования комплекса почвенных микроорганизмов
5.4. Определение потенциальной
интенсивности дыхания по СОг
ГЛАВА 6. Распределение численности и биомассы
микроорганизмов по профилю разных типов почв
ГЛАВА 7. Биомасса грибов в различных типах почв
ГЛАВА 8. Годовая динамика численности и биомассы
микроорганизмов в разных типах почв
ГЛАВА 9. Репрезентативность данных о
структуре микробных сообществ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуалъность. В почве происходят разнообразные химические превращения, несомненно, главную роль в этих процессах играют микроорганизмы (Виноградский, 1953; Мишустин, 1975; Звягинцев, 1987). Для того чтобы понять функционирование почвы как системы важна как качественная характеристика почвенной микробиоты, т.е. видовой состав и разнообразие, так и собственно количественная характеристика. Необходимо знать запасы живых микроорганизмов в почвах разных типов и в их различных горизонтах (Полянская, 1996).
Проводившиеся ранее исследования ограничивались, в основном, подсчетом биомассы в верхних почвенных горизонтах, при этом оценивалась преимущественно биомасса прокариотных микроорганизмов (Богоев, 1981; Лимарь и др., 1975), а биомасса микромицетов, если и учитывалась (Мирчинк и др., 1985; Паников, 1992), то иными, чем бактерии методами, что не позволяло корректно сопоставлять результаты. Результаты, полученные методами посева, способствовали установлению парадигмы о сосредоточении микробной биомассы преимущественно в верхних почвенных горизонтах.
Между тем, уровень заселенности микроорганизмами нижних и средних горизонтов представляет как теоретический, так и немалый практический интерес. На огромных площадях происходят процессы эрозии и "вчерашние" нижние горизонты оказываются сегодняшним пахотным слоем, а его микробное население влияет на его плодородие, токсичность и патогенность.

Целью дайной работы было изучить распределение микробной биомассы по профилю разных почв для оценки сравнительной значимости факторов, влияющих на этот показатель.
Основные задачи:
1. Учет численности и биомассы основных групп микроорганизмов, по профилю зональных типов почв и установление различий их динамики в разные годы.
2. Изучение корреляции между биомассой микроорганизмов в различных почвах и горизонтах и показателями в них актуального и потенциального дыхания.
3. Определение степени жизнеспособности грибных спор и мицелия в различных почвенных горизонтах.
4. Определение доли углерода биомассы микроорганизмов в общем содержании углерода органического вещества в почвах.
5. Изучение значимости пространс твенного и временного факторов и выявление корреляции между различными параметрами, характеризующими состояние микробного комплекса.
6. Оценка периодичности колебаний численности почвенных микроорганизмов.
Научная новизна. Впервые показаны различия в содержании микроорганизмов в различных почвах в разные годы наблюдения. Установлено, что углерод микробной биомассы составляет значительную часть содержащегося в почве органического углерода. Не отмечается прямой корреляции между содержанием органическою субстрата, численностью микроорганизмов и дыханием, хотя большая часть

является некромасса погибших клеток, которая служит субстратом для роста тех 5-10% микроорганизмов, которые сохранили жизнеспособность.
Калибровка этого метода достигается на основе радиоактивно-маркированной лабораторной культуры, смешанной с различными почвами. Из частного результата находится значение Кс (С02-С - выход/С в микробных клетках). Из практики найден Кс=0.45. Кроме того, что этот фактор (Кс) до сих пор не измерен in situ (Alef, 1993), при таком выборе его значения существует систематическая ошибка. В зависимости от состава микробных популяций и почвенных сообществ этот фактор варьирует между 0.08 и 0.58 (Vance et al, 1987). Тейт с соавторами наблюдали для различных почв с pH 5.2-6.4 значения Кс между 0.13-0.34. (Tate et al
1988)
Значение Кс будет также зависеть от используемой культуры микроорганизмов (вид, фаза роста, состав среды, температура) и способа подготовки культуры (промывка, центрифугирование, фильтрация) (Tate et al., 1988).
Полное уничтожение микроорганизмов фумигацией не всегда гарантировано и представляет собой ненадежный и небезопасный фактор (Martens, 1985; Ingham, 1987). Помимо всего, сомнительно, будет ли одинаковым фактор для всех используемых почв и представительным для всех почвенных микроорганизмов.
В последнее время в нашей лаборатории получены данные о том, что при фумигации погибают не более 20-40% бактериальных клеток, а грибной мицелий остается практически не разрушенным и проявляет