WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 |

I участок Полынно-коноплевая залежь характеризуется незначительным видовым разнообразием при полном доминировании основных ценозообразователей. Видны участки обнаженной поверхности, отдельные виды представлены единичными особями, значительно удаленными друг от друга, ярусность слабо выражена. Общее проективное покрытие 30-40%. Видовое разнообразие на 1 м2 составляет 11 видов. Почва каштановая, маломощная, легкосуглинистая. По жизненным формам преобладают травянистые стержнекорневые растения. Доминирующими видами являются: Artemisia scoparia, Artemisia sieversiana, Cannabis ruderalis. Субдоминантные виды: Hyoscyamus niger, Neopallasia pectinata. Общие запасы живой фитомассы в полынно-коноплевом сообществе в среднем за 2005 год составило 11,5 ц/га, а 2006 год – 12,05 ц/га. Повышение надземной биомассы у полынно-коноплевого сообщества наблюдается с июня по июль месяцы. Потом идет постепенное снижение урожайности.

II участок Вьюнково-пырейная залежь характеризуется также незначительным видовым разнообразием, где основным доминантом и содоминантом являются: Elytrigia repens, Convolvulus arvensis, Heteropappus altaicus. Количество видов на 1 м2 составляет 8 видов. Не видны участки обнаженной поверхности, ярусность слабо выражена. Общее проективное покрытие 40-50%. Почва каштановая, маломощная, легкосуглинистая. Запасы живой фитомассы вьюнково-пырейного сообщества за 2005 год составило 9,09 ц/га, а за 2006 равно 11,01 ц/га. Повышение продуктивности этого участка наблюдается с июля по август месяцы. Затем идет постепенное снижение урожайности. Залежи этой стадии используются для сенокошения, где в большей степени встречаются растения из семейства бобовых. Однако качество сена среднее, из-за присутствия сорных и ядовитых растений (Ооржак, 2007).

III участок Вильчатолапчатково-змеевковая залежь характеризуется видами на 1м2. Ярусность слабо выражена. Общее проективное покрытие 40-50%. Почва каштановая, маломощная, легкосуглинистая. Доминирующими видами являются: Potentilla bifurca, Cleistogenes squarrosa. Увеличивается количество дерновин Cleistogenes squarrosa, Stipa capillata. Эти особи знаменуют наступление новой стадии восстановления – плотнодерновинной. Общие запасы живой фитомассы в вильчатолапчатково-змеевковом сообществе в среднем за 2005 год составило 11,07 ц/га, а 2006 год – 11,9 ц/га. Для этой залежи характерное увеличение продуктивности с июня по июль месяцы. Эти залежи местное население в основном используют для сенокошения. Качество сена хорошее.

В целом продуктивность, на каштановых легкосуглинистых почвах, варьирует в ценозах от 4,0-7,0 ц/га, однако качественный состав травостоя существенно изменился. Наибольшая продуктивность надземной фитомассы характерна для полынно-коноплевом сообществе в 2005-2006 годы. Наименьшая наблюдается в вьюнково-пырейном сообществе. По общему запасу фитомассы все изученные залежи согласно десятибалльной шкале Н.И. Базилевич и Л.Е. Родина (1964), можно охарактеризовать как очень малопродуктивные (2 балла – общее количество биомассы от 25-50 ц/га.

4.2. Микроорганизмы-деструкторы растительного опада. Бактерии

В растительных опадах определены общая численность сапрофитов, факультативно-анаэробных и аэробных протеолитиков, глюколитиков, амилолитиков и целлюлолитиков. Были изучены различные физиологические группы бактерий: сапрофиты (аэробы и анаэробы), протеолитики – участвующие в разложении белка (аэробы и анаэробы), амилолитики-крахмалразрушающие, целлюлолитики –целлюлозоразрушающие (аэробы и анаэробы).

В микрофлоре в исследуемых объектах преобладающей группой микроорганизмов были сапрофиты. Их численность колеблется от 105 до 107 кл/г. В разлагающихся растительных остатках численность сапрофитов больше, чем в зеленой массе на 1-3 порядка. Максимальная численность сапрофитов (аэробов и анаэробов) в растительных опадах обнаружена в осенний период во всех исследуемых залежных фитосистемах (табл. 4).

Численность микроорганизмов подвержена сезонной динамике. Целлюлоза, основной биополимер растений, представляет собой один из важнейших субстратов в процессе разложения растительного опада. После отмирания растений оно подвергается разложению как аэробными, так и анаэробными целлюлозоразлагающими бактериями (ЦРБ). В течение года наблюдается рост численности ЦРБ – в начале и конце лета (табл. 4).

Таблица 4

Динамика численности сапрофитов и целлюлолитиков растительного опада

Сообщество

Численность сапрофитов /целлюлолитиков, клеток/г сухого растительного остатка

июнь 2005/2006

август 2005/2006

октябрь 2005/2006

аэробы

анаэробы

аэробы

анаэробы

аэробы

анаэробы

Полынно-коноплевое

106/104

106/105

106/104

106/106

106/106

107/105

106/104

106/105

107/103

107/104

106/104

106/104

Вьюнково-пырейное

106/104

107/104

106/106

105/105

105/105

106/105

106/104

106/104

107/103

107/104

106/105

106/104

Вильчатолапчатково-змеевковое

105/105

106/104

105/106

105/105

106/105

107/106

105/104

107/105

107/104

107/104

107/105

106/104

Примечание: верхний ряд данные за 2005 год, нижний – 2006 года

Численность протеолитиков и амилолитиков также подвержена сезонной динамике, хоть и в менее выраженной форме. Максимальная численность этой группы выявлено в конце лета и осенью. В это время их численность равна 105 – 107 кл/г. В растительном опаде в вьюнково-пырейном и вильчатолапчатково-змеевковом сообществах численность данных групп бактерий дает резкий рост до 107 в летне-осенний период. Таковы же закономерности по численности амилолитиков в исследуемых растительных сообществах.

4.3. Микробиологическая деструкция растительного опада, а также модельных субстратов: белка и целлюлозы и влияние на нее температуры, влажности.

Ведущую роль в круговороте веществ играют и микроорганизмы-деструкторы. Им принадлежит значительная роль в формировании плодородия почв. Поэтому микроорганизмы, являются основными участниками процесса деструкции органического вещества растительного материала.

В качестве основного критерия интенсивности разложения растительного материала нами была принята убыль массы образцов за определенный период.

Весна с повышенной влажностью и большими перепадами температур является благоприятным временем для разложения растительных остатков. В период с 17.05.06 по 20.06.06г. наблюдается увеличение скорости разложения растительного опада в исследуемых залежных фитоценозах, особенно в вьюнково-пырейном сообществе (рис.6.).

Потерия веса растительного опада в этом сообществе составила 37%. Наиболее оптимальна для жизнедеятельности микрооганизмов являются

Рис. 6. Скорость разложения растительного опада залежных сообществ в 2006 г. (в % от исходной абсолютной сухой навески).

влажность 60-80% от полной влагоемкости почв и температуре 30-35оС, хотя разложение может происходить и при низкой температуре. В июле разложение растительного опада во всех сообществах была замедлена. Деструкционные процессы замедлены, несмотря на оптимальные значения температуры. Это связано с недостаточным количеством влаги, ведущим к иссушению почв.

В весенний и ранне-осенний период характеризуется усиление деятельности микроорганизмов, что связано с избытком доступной пищи, хорошим увлажнением и умеренными температурами, но разложение органического вещества происходит до поздней осени.

Скорость разложения растительных остатков определяется химическим составом разлагающегося материала. Высокое содержание легкорастворимых органических соединений благоприятствуют быстрой минерализации растительного опада. Убыль массы происходит за счет вымывания и выщелачивания водорастворимых веществ и их последующей утилизации микроорганизмами. Растительные остатки вильчатолапчатково-змеевковом сообществе (81,8% за год), наиболее богаты водорастворимыми органическими веществами и зольными элементами. А минимальная потеря массы наблюдается у полынно-коноплевого сообщества (60,4 % за год).

Скорость разложения модельных субстратов: белка и целлюлозы проводились с целью оценки экологических условий разложения органического вещества в различных природных условиях. Интенсивность разложения белка и целлюлозы колеблется в зависимости от времен года. В холодный период, с октября по май разлагается всего 0,04-0,05% целлюлозы (табл. 5) и 0,34-0,36 % белка.

Таблица 5

Скорость разложения целлюлозы в залежных сообществах в 2006 г., в%

Экосистема

Разложение целлюлозы (общ. и сут.), в %

15.10.05

17.05.06

17.05.0620.06.06

20.06.0624.07.06

24.07.0625.08.06

25.08.0624.09.06

24.09.0615.10.06

15.10.05

15.10.06

Полынно-коноплевая

(3-4 год)

_0,05_

0,0002

_0,11_

0,003

_0,10_

0,003

_0,12_

0,004

_0,12_

0,004

_0,10_

0,004

0,6

Вьюнково-пырейная

(5-6 год)

_0,04_

0,0001

_0,10_

0,003

_0,12_

0,003

_0,13_

0,004

_0,12_

0,004

_0,08_

0,004

0,59

Вильчатолапчатко

во-змеевковая

(10-12 год)

_0,04_

0,0001

_0,09_

0,0027

_0,11_

0,003

_0,12_

0,004

_0,13_

0,004

_0,09_

0,004

0,58

Примечание: в числителе – разложение субстрата за весь срок экспозиции, знаменателе – разложение в сутки.

Это связано с неблагоприятными условиями. Целлюлоза является основным компонентом растительного материала. Интенсивность этого процесса напрямую зависит от активности целлюлолитиков и подвержена сезонной динамике. В теплый и влажный период, т.е. в мае-июне разложение целлюлозы резко увеличивается в полынно-коноплевом сообществе. В августе с увеличением микробного пула целлюлолитиков скорость разложения целлюлозы повышается до 0,12-0,13%. С понижением температуры окружающей среды интенсивность процесса падает 0,08-0,09%, а в сутки 0,003%.

Деструкция белка в вьюнково-пырейном сообществе составляет 0,36%, а в сутки 0,001%. Максимальных значений скорости разложения белка достигает в период с августа по октябрь 0,36-0,40%, а в сутки разлагается 0,016 – 0,012%. Это свидетельствует о довольно высокой активности микроорганизмов- деструкторов в летний и ранне-осений периоды, где наиболее благоприятные гидротермические условия для их роста и развития. Самая низкая активность микроорганизмов отмечена в июле 0,20-0,22%, где более сухая погода. Разложение белка по сравнению с целлюлозой гораздо выше, так как белок является более доступным субстратом для микроорганизмов, чем целлюлоза.

С целью выявления влияния температуры и влажности на деструкцию органического вещества в лабораторных условиях, в микрокосме, при экспозиции один месяц было изучено влияние влажности (20, 40, 60, 80% при t =25оС) на микробиологическую деструкцию растительного опада и модельных субстратов фото-(желатин) и фильтровальной бумаги (целлюлоза). Максимальная активность микроорганизмов отмечена при влажности 60-80% и температуре 25оС. В этих условиях разлагается 10-17,6% растительных остатков, что в сутки составляет 0,33-0,58%. Скорость разложения целлюлозы составила в сутки – от 0,76 до 1,2%, белка – от 0,93 до 2,1%.

При изучении влияния температуры на микробиологическую активность выявлено, что наибольшая потеря веса растительного опада, целлюлозы и белка наблюдается при температуре 25оС. При 2-4оС все процессы замедляются. При оптимальных значениях влажности 60-80% и температуры 25оС отмечается максимальная активность микроорганизмов растительного опада.

ВЫВОДЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 |






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