Биомасса микроорганизмов на ранних стадиях суббореального и бореального почвообразования

• Автор: Якутин, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 356 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Почвообразование и биомасса микроорганизмов

1.1. Факторы почвообразования и зональность почв

1.1.1. Биота как фактор почвообразования

1 Л.2. Время как фактор почвообразования

1.1.3. Зональность почв

1.2. Биологический круговорот и почвообразование

1.3. Деструкция органического вещества и формирование биомассы почвенных микроорганизмов

1.4. Ранние стадии почвообразования и развитие почв

1.5. Деструкция органического вещества на ранних стадиях почвообразования

1.6. Микроорганизмы в молодых развивающихся почвах
ГЛАВА 2. Принципы, объекты и методы исследования
2.1. Исследования в модельных опытах
2.1.1. Многолетний полевой микроделяночный модельный опыт
2.1.2. Многолетний модельный лабораторный опыт
2.2. Характеристика исследованных почв
2.2.1. Молодые почвы, формирующиеся в подзоне северной тайги
2.2.2. Молодые почвы, формирующиеся в подзоне сухих степей
2.2.3 Почвы, формирующиеся в условиях засоления
2.2.4 Почвы, формирующиеся в речной пойме
2.2.5. Молодые почвы, формирующиеся на моренах тающих ледников
2.3. Методы исследования
ГЛАВА 3. Почвообразование в опытных условиях и функционирование
биомассы микроорганизмов
3.1. Формирование биомассы почвенных микроорганизмов в условиях полевого модельного опыта
3.2. Функционирование биомассы почвенных микроорганизмов в условиях моделирования различных режимов биологического круговорота
3.3. Биомасса микроорганизмов в молодых почвах, формирующихся в
естественных условиях и в условиях опытов
ГЛАВА 4. Биомасса микроорганизмов в молодых почвах, развивающихся по зональному типу
4.1. Развитие почв в подзоне северной тайги и функционирование биомассы микроорганизмов
4.2. Почвообразование в подзоне сухих степей и функционирование биомассы микроорганизмов
4.3. Биомасса микроорганизмов в широтном ряду развивающихся почв
ГЛАВА 5. Биомасса микроорганизмов в засоленных почвах
5.1 Биомасса микроорганизмов в сформировавшихся засоленных почвах
Восточно-Барабинской равнины
5.2. Биомасса микроорганизмов в молодых почвах, формирующихся в
поймах обсыхающих соленых озер
ГЛАВА 6. Биомасса микроорганизмов в формирующихся пойменных
почвах
ГЛАВА 7. Биомасса микроорганизмов в почвах, формирующихся в поясе
горных подзолистых почв после отступления ледников
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Почвенные микроорганизмы - ключевой агент всех биологопочвенных процессов. Функции почвенных микроорганизмов многогранны, но важнейшая — это, безусловно, разложение органического вещества и формирование гумуса (Аристовская, 1980; Орлов, 1990). Таким образом, пул почвенных микроорганизмов - это основа деструкционного звена биологического круговорота в наземных экосистемах.
Биомасса почвенных микроорганизмов формируется в процессе разложения органического вещества в почве. Масса почвенных микроорганизмов составляет незначительную часть и от массы растительного опада, поступающего на разложение, и от общей массы почвенного органического вещества (0,27-4,8% общего углерода почвы (Anderson, Domsch, 1980)). Но через почвенную микробную биомассу, как сквозь «игольное ушко» проходит весь разлагающийся растительный и животный опад. В процессе разложения значительная часть опада минерализуется до ССЬ и воды, а незначительная его часть (в среднем около 6% в пересчете на углерод) переходит в органическое вещество почвы (Кобак, 1988). Таким образом, почвенные микроорганизмы - это главный агент деструкции органического вещества и формирования гумуса.
Все современные почвы прошли путь от почвообразующих субстратов до зрелых почв. И любая существующая в настоящее время почва - это, фактически, итог длительных процессов развития и эволюции.
Актуальность исследования ранних стадий почвообразования и процессов, происходящих на этих стадиях, бесспорна из-за усиливающегося техногенного пресса на экосистемы и почвы, в результате которого в некоторых случаях происходит полное уничтожение природных и антропогенно трансформированных экосистем и почв, и на их месте начинаются процессы развития молодых почв и формирования молодых экосистем на разнообразных почвообразующих субстратах.

Ингибирующее действие на процессы разложения оказывает также присутствие в растительных остатках бактерицидных веществ типа танинов, терпенов и смол, токсичных для микроорганизмов (Аристовская, 1980; Туев, 1989). Например, разложение торфообразующего органического материала сильно замедляется присутствием сфагнолов из сфагнума (Тейт, 1991).
Влияют на скорость разложения и содержание в опаде элементов зольного питания и качественный состав этих элементов (Аристовская, 1980). Так листья картофеля, в которых обнаружено более высокое исходное содержание К, Са и Mg, чем в стеблях и корнях, разлагались с большей скоростью, чем стебли и корни (Shukla, Tiwari, Mishra, 1990).
Один из важнейших биогенных факторов, влияющих на разложение растительного вещества в почве — деятельность почвенных животных. Результатом их активности является размельчение растительного материала, благодаря чему увеличивается его поверхность и он становится более доступным для дальнейшего использования микроорганизмами; расщепление некоторых клеточных включений и целлюлозных компонентов клеточных стенок с помощью собственных ферментов и ферментов микроорганизмов-симбионтов, населяющих кишечники животных. Для гумификации разлагающегося материала большое значение имеет соединение образующегося в кишечниках животных аммиака с лигнином. Также в кишечниках происходит частичная минерализация растительного материла (Аристовская, 1980; Гиляров, 1988; Андреюк, Валагурова, 1992; Тейт, 1991).
Биомасса почвенных животных составляет менее 1% от массы растительных остатков, поступающих на разложение, но без них, как показано во многих работах, разложение задерживается в 6-8 раз (Бабьева, Зенова, 1989). В отсутствии почвенной фауны листовой опад сохраняет свою структуру в течение нескольких лет, а при внесении в разлагающийся субстрат, например, личинок мух, он превращается в темную массу в течение нескольких дней (Гиляров, 1988).