WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

Протеазная активность микроорганизмов в фильтрате накопительных культур растительного опада исследованных фитоценозов колеблется в пределах 0,207 - 0,291 ед. (табл. 8). Максимальная активность ферментов обнаружена в накопительных культурах растительного опада ковыльно-типчаково-пятилистникового сообщества и соответствует 0,291 ед. Незначительно уступает ей по величине протеазная активность нителистниково-разнотравного сообщества и составляет 0,247 ед. Минимальная активность ферментов, равная 0,207 ед., обнаружена в накопительных культурах рожконосносведового сообщества. Протеазная активность микроорганизмов накопительных культур живой фитомассы и почв колеблется в пределах от 0,206 до 0,274 ед. и от 0,189 до 0,231 ед. соответственно. Выявлена низкая активность в накопительных культурах корней, которая составляет 0,160 - 0,196 ед.

Таблица 8.

Протеазная активность микроорганизмов накопительных культур, ед. (мкмоль/мл в мин.)

Сообщества

Протеазная активность

Мертвая фитомасса (опад)

Ковыльно-типчаково-пятилистниковое

0,291

Нителистниково-разнотравное

0,247

Рожконосносведовое

0,207

Живая фитомасса

Ковыльно-типчаково-пятилистниковое

0,274

Нителистниково-разнотравное

0,239

Рожконосносведовое

0,206

Корни

Ковыльно-типчаково-пятилистниковое

0,196

Нителистниково-разнотравное

0,187

Рожконосносведовое

0,160

Почва

Ковыльно-типчаково-пятилистниковое

0,231

Нителистниково-разнотравное

0,205

Рожконосносведовое

0,189

5.6. Скорость микробиологической деструкции растительного

опада

Скорость микробиологического разложения растительного опада степных сообществ Юго-Восточного Забайкалья зависит, прежде всего, от качества субстрата (видовой и химический состав). Растительные образцы рожконосносведового сообщества, в большинстве представленные разнотравьем и в меньшей степени осоковыми и злаковыми, подвергаются максимальной деструкции. За 2003 год разложению подверглось 66,28% растительного опада. Растительные остатки ковыльно-типчаково-пятилистникового сообщества, содержащие большое количество злаковых, подвергаются минимальной деструкции. В течение года растительная масса уменьшилась на 49,18%. В нителистниково-разнотравном сообществе деструкции подверглось 54,73% растительного опада.

Большое влияние на скорость деструкции оказывает химический состав разлагающегося растительного опада. Меньше всего подверглись разложению растительные остатки ковыльно-типчаково-пятилистникового сообщества, содержащие большое количество целлюлозы и лигнина – 26,9%; 34,3%. Более интенсивная деструкция растительных остатков отмечена в рожконосносведовом сообществе, содержащем большое количество водорастворимых веществ, белка и зольных элементов, а также минимальное количество целлюлозы и лигнина - 23,3%; 23,8%.

Процесс деструкции в значительной мере зависит от оптимального соотношения температуры воздуха и количества осадков. По гидротермическим условиям наиболее благоприятным был 2003 год. Количество осадков составило 365,2 мм, а среднее значение температуры –6,80С. В течение этого периода разложению подверглось 49,18-66,28% растительного опада, что в сутки составило 44,1-63,4 мг. Более низкая скорость разложения растительного опада, равная 32,6-39,7 мг/сут., отмечена в 2004 г. (количество осадков - 184,4 мм, среднее значение температуры -0,70С).

Интенсивность микробиологического разложения растительного опада колеблется в зависимости от времени года. Сезонная динамика деструкции надземной фитомассы имеет одинаковый характер в разные годы исследования (2003, 2004гг.), но различается по количественному показателю (табл.9).

Таблица 9

Скорость разложения растительных остатков в исследуемых степных сообществах Юго-Восточного Забайкалья 2003-2004 гг., мг/сут.

Растительные сообщества

20.10.021.04.03

1.04.03

5.07.03

5.07.0314.08.03

14.08.0320.10.03

За год

20.10.0310.05.04

10.05.0404.07.04

04.07.0414.08.04

14.08.0410.10.04

За год

Ковыльно-типчаково-пятилистниковое

0,2

1,9

21,1

20,9

44,1

0,3

0,9

14,7

16,7

32,6

Нителистниково-разнотравное

0,3

1,3

25,9

22,9

50,4

0,7

4,1

11,2

18,8

34,8

Рожконосносведовое

0,5

2,9

29,8

30,2

63,4

0,3

7,9

16,4

15,1

39,7

В холодный период 2003 года (с октября по апрель) в степных сообществах Юго-Восточного Забайкалья растительный опад подвергается незначительной деструкции. Скорость разложения растительного материала в это время составила 0,2-0,5 мг/сут. В весенний и летний (первая половина лета) периоды интенсивность деструкционных процессов повышается. За три месяца (апрель-июль) масса образцов уменьшилась на 0,650-0,934%, что в сутки составило 1,3-2,9 мг. Во второй половине лета (июль-август) скорость деструкции растительного опада составила 21,1-29,8 мг/сут. В ранне-осенний период (с августа по октябрь) наблюдается резкое увеличение интенсивности разложения растительного опада. Скорость деструкции растительного опада составила 20,9-30,2 мг/сут.

5.7. Влияние абиотических факторов окружающей среды на скорость микробиологической деструкции целлюлозы и белка

С целью оценки влияния экологических факторов окружающей среды на ферментативную активность микроорганизмов исследовали разложение модельных субстратов (целлюлозы и белка) в изученных степных сообществах.

Интенсивность разложения целлюлозы и белка микроорганизмами колеблется в зависимости от времени года. Незначительная деструкция модельных субстратов в холодный период (октябрь-апрель 2003г.) свидетельствует о низкой целлюлазной и протеазной активности микроорганизмов. За этот период разлагается 0,08-0,14% целлюлозы, что составляет 0,0007-0,001 мг/сут. Скорость разложения белка составила 0,003-0,008 мг/сут. Среднее значение температуры в этот период -7,20С, количество осадков - 6,3% от годовой суммы осадков.

В весенний и ранне-летний периоды активность микроорганизмов значительно возрастает. За 2 месяца (апрель-июль 2003г.) масса целлюлозы уменьшилась на 0,26-1,46%, а белка - на 3,51-6,93%, что в сутки составило 0,004-0,019 мг., 0,126-0,248 мг. соответственно. Средняя температура воздуха и количество осадков составили 8,770С и 26,6 мм. соответственно.

По гидротермическим условиям вторая половина лета и ранняя осень (июль-август 2003г.) являются наиболее благоприятными для деятельности микроорганизмов-деструкторов. Скорость разложения целлюлозы и белка составила 0,815-1,129 мг/сут. и 3,038-6,711 мг/сут. соответственно.

Выводы

  1. Биологическая продуктивность фитомассы степных растительных сообществ Юго-Восточного Забайкалья в разные годы исследования колеблется от 11,2 до 42,2 ц/га и, данные сообщества характеризуются как очень мало продуктивные. Надземная фитомасса сообществ составляет 1,1-2,4 ц/га, а подземная 22,3-39,4 ц/га (90,8-93,3% от общего запаса фитомассы), что свидетельствует о жестких условиях (дефицит влаги) функционирования степных сообществ.
  2. Степные растительные сообщества характеризуются высоким содержанием лигнина (25,6-34,2% от сухого вещества) и целлюлозы (23,5-26,9% от сухого вещества), а также азота, кальция, натрия, калия. Общее количество макроэлементов (Ca, Na, K, Mg, P, Fe, Mn) и микроэлементов (Zn, Cu, Cr, Co, Cd), вовлеченных в биологический круговорот в исследуемых сообществах, составляет от 15,7 кг/га до 77,3 кг/га.
  3. Основными деструкторами растительного опада являются грибы, актиномицеты и различные физиологические группы аэробных и факультативно-анаэробных бактерий. Наиболее распространенными из них являются аэробные и факультативно-анаэробные протеолитики, амилолитики, глюколитики; количество их достигает 102-107 кл/г. Численность грибов и актиномицетов составила 103-105 КОЕ/г и10-104 КОЕ/г соответственно.
  4. Определение ферментативной активности микроорганизмов зеленой фитомассы, растительного опада, корней и почвы показало, что наибольшая целлюлазная и протеазная активности наблюдаются в растительном опаде исследуемых фитоценозов и составляют 0,007-0,21 ед. и 0,21-0,29 ед. соответственно.
  5. По интенсивности разложения растительного опада (с 2003 по 2004 гг.) исследуемые растительные сообщества образуют следующий ряд: рожконосносведовое > нителистниково-разнотравное > ковыльно-типчаково-пятилистниковое. Наиболее высокая скорость деструкции растительного опада, равная 63,4 мг в сутки, наблюдается в рожконосносведовом сообществе, что связано со значительным количеством водорастворимых органических веществ и зольных элементов.
  6. Процесс деструкции в значительной мере зависит от оптимального соотношения температуры воздуха и количества осадков. Наиболее благоприятными для деятельности микроорганизмов по гидротермическим показателям являются летний (вторая половина лета) и ранне-осенний периоды. В это время отмечена наибольшая скорость разложения целлюлозы и белка, которая составила в летний период для целлюлозы 0,82-1,13 мг/сут., для белка - 3,04-6,71 мг/сут., а в ранне-осенний период 1,25-1,66 мг/сут. и 3,57-9,86 мг/сут. соответственно.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации.

  1. Санданова И.Б. Продуктивность и видовой состав степных растительных сообществ Юго-Восточного Забайкалья/ И.Б. Санданова// Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: материалы VII Международной научной школы-конференции студентов и молодых ученых: Сб. науч. трудов. Т.1.– Красноярск, 2003. – С. 147.
  2. Санданова И.Б. Роль микроорганизмов в деструкции органического вещества растительного опада степной зоны Юго-Восточного Забайкалья/ И.Б. Санданова, Л.Б.Буянтуева// Биология – наука XXI века: 8-я Пущинская школа-конференция молодых ученых: Сб. тезисов. - Пущино, 2004. – С. 160-161.
  3. Санданова И.Б. Степные растительные сообщества Юго-Восточного Забайкалья/ И.Б. Санданова, Л.Б. Буянтуева, Б.Б. Намсараев// Проблемы образования, науки и воспитания студентов в аграрных учебных заведениях: материалы международной конференции. Т.2. – Чита, 2004. – С. 170-174.
  4. Санданова И.Б. Степная флора Юго-Восточного Забайкалья/ И.Б. Санданова, Л.Б. Буянтуева, Б.Б. Намсараев// Дни науки – 2005: материалы междун. науч.-практич. конф. Биология. Т. 1. - Днепропетровск, 2005. - С. 3-6.
  5. Санданова И.Б. Ферментативная активность микроорганизмов степных биогеоценозов Юго-Восточного Забайкалья/ И.Б. Санданова// Аспирант и соискатель. Журнал актуальной научной информации – Москва, 2006. – №.4. – С. 206-207.
  6. Санданова И.Б. Характеристика органического вещества и элементного состава растительного опада в степных сообществах Юго-Восточного Забайкалья/ И.Б. Санданова, Л.Б. Буянтуева// Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии: материалы Всероссийской конференции с международным участием. Т.1. - Улан-Удэ, 2006. - С. 66-67.
  7. Санданова И.Б. Ферментативная активность микроорганизмов степных биогеоценозов Юго-Восточного Забайкалья/ И.Б. Санданова, Л.Б. Буянтуева// Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии: материалы Всероссийской конференции с международным участием. Т.2.- Улан-Удэ, 2006. – С. 76-77.
  8. Санданова И.Б.
    Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»