Микробиологическая и биохимическая характеристики почв - это наиболее сложный раздел почвенной биодиагностики. Микроорганизмы очень чуткие индикаторы, резко реагирующие на различные изменения в окружающей среде. Следствием этого является высокая динамичность микробиологических показателей не только в пространстве, но и во времени. Кроме того, неравномерность распределения микрофлоры в почвенной толще, обуславливающая разнообразие значений численности микроорганизмов и требующая многократности анализов, недостаточная разработанность микробной систематики и идентификации видов усложняют использование микробиологических показателей в диагностических целях.
Анализ такой сложной системы как микробные сообщества возможен с точки зрения их функциональной, морфологической, таксономической и экологической структуры.
Функциональная структура - соотношение различных «физиологических» (азотфиксаторы, нитрификаторы, денитрификаторы и т.д.) или эколого-трофических (гидролитики, олиготрофы и т.д.) групп.
1) Соотношение физиологических групп изучается методом посева в различных средах. Такая характеристика микробоценозов часто встречается в научной литературе. В настоящее время доказано, что одни и те же виды микроорганизмов могут в разных условиях осуществлять даже противоположные физиологические процессы, например, азотфиксацию и денитрификацию, окисление и восстановление. В то же время каждый физиолого-биохимический процесс в почве строится на «принципе дублирования», т.е. на функционировании нескольких дублирующих друг друга групп микроорганизмов.
2) С точки зрения пищевых предпочтений микроорганизмов и на основе взаимодействия эколого-трофических групп микробиологами предлагаются различные схемы функционирования микробной системы. Так С.М.Виноградский разделил почвенную микрофлору на две эколого-трофические группы: зимогенную (используют растительные остатки, поступающие в почву) и автохтонную (истинно почвенная группировка, использующая гумусовые соединения). Е.Н. Мишустин, дополнил их олиготрофной, способны существовать на бедных питательными веществами субстратах, завешают процесс минерализации органических веществ и автотрофной или хемолитотрофной (трансформаторы минеральных соединений почвы). Г.А. Заварзин выделил 10 типов микрофлор, взаимодействующих друг с другом в соответствии с их трофическими возможностями в сочетании с их соотношением с экологическими факторами. Большинство микроорганизмов в почве находится в виде ассоциаций, партнерами которых могут быть представители различных таксонометрических и эколого-трофических групп, например актиномицеты с водорослями. В каждом варианте механизмы взаимодействия различны и не могут укладываться в единую схему функционирования.
Морфологическая структура - набор и соотношение групп микробных клеток разных форм и размеров, наблюдаемых при прямой микроскопии почв. Точность описания морфологической структуры зависит от точности используемого метода. Для биодиагностики морфологического описания микробных сообществ недостаточно, т.к. часто «микробные пейзажи» разных типов почв однообразны и сложно выявить их особенности.
Таксономическая структура - соотношение бактерий, грибов, актиномицетов в разных почвах. На основании таких соотношений дана микробиологическая характеристика большинству типов зональных почв и выявлены такие закономерности как, например, увеличение доли бацилл и актиномицетов с севера на юг и увеличение бактериального вклада в процесс деструкции целлюлозы в южных почвах по сравнению с грибами в северных. Установлены закономерности распространения в почвах разных природно-климатических зон бактерий, принадлежащих к разным таксонам (азотобактер, железобактер, микобактерии и др.). Анализ видовой структуры микробных сообществ проводится крайне редко, что обусловлено сложностью и трудоемкостью видовой идентифкации микроорганизмов.
Проблемы химического загрязнения почв и грунтовых вод
В
условиях демографического кризиса одной из основных задач является минимизация
факторов риска, приводящих к дополнительной смертности и заболеваемости
населения страны. Загрязнение окружа ...
Государственные кадастры природных ресурсов и загрязнения окружающей среды
Актуальность работы обусловлена тем, что в настоящее время антропогенное
загрязнение окружающей природной среды приобрело огромный размах. Это привело к
серьезным экологическим, экономически ...
Автоматизированные системы контроля загрязнения воздушного бассейна
Окружающий
нас воздух (атмосфера) является важнейшим фактором обеспечения нашей жизни.
Стоит прекратить поступление воздуха в организм через органы дыхания, как
уже через короткое время нас ...