Факультет

Студентам

Посетителям

Микроорганизмы тундролесья

Микроорганизмы тундролесья, так же как и тундры, исследованы пока в основном рекогносцировочно и лишь в связи с изучением почв и вод (преимущественно озер).

Но уже в силу непосредственной зависимости микроорганизмов от среды, и особенно от почв и растительности, можно утверждать их специфичность и заметное отличие от таежных. Почвенные микроорганизмы развиваются в условиях низких температур, высокой степени увлажненности, низких значений окислительно-восстановительного потенциала, высокого содержания бактерицидных веществ и недостатка питательных. Это обусловливает сравнительно низкую их биологическую активность. Развитие водной микрофлоры, зависящей от интенсивности и продолжительности фотосинтеза, также ограничено рамками непродолжительного безледного периода, в течение которого идет ее активный прирост, но он крайне замедлен или прекращается на 7—9 месяцев зимой. Микроорганизмы воздуха не изучались, поскольку их содержание здесь невелико из-за незначительности ресурсов питания в связи с малочисленностью населения и промышленных предприятий. В естественном состоянии над растительным покровом и водой, тем более при низких температурах воздуха большей частью года и при летнем ультрафиолетовом облучении, воздух тундролесья ничтожно мало заражен ими.

Выяснено, что под влиянием ультрафиолетового облучения быстрее и больше всего (в среднем 65%) гибнут содержащиеся в воздухе бактерии, более устойчивы споры плесневых грибков, но по-разному у неодинаковых видов.

В обзоре литературы по микрофлоре северных почв Е. Н. Мишустин и В. А. Мирзоева (1964) делают вывод о малом отличии численности и валового состава микроорганизмов почв Севера и средней полосы СССР от тундр до лесостепей. Однако пропорции их содержания в разных типах почв и в разных условиях микрорельефа и увлажнения существенно различны. В верхнем горизонте почв тундр в пределах 70—82° с. ш. общее количество микроорганизмов крайне непостоянно и может колебаться в широких пределах — от единиц до тысяч и сотен тысяч на 1 г почвы. В почвах тундролесья этот диапазон сужается пределами от десятков тысяч до сотен тысяч на 1 г почвы. В подзолистых же почвах тайги колебания численности микроорганизмов еще меньше — в пределах сотен тысяч.

Заметно различен видовой состав почвенной микрофлоры таежных и тундролесных почв. Последняя ближе к тундровым, нежели к лесным подзолистым, почвам. В тундровых и лесотундровых почвах подавляющее число форм бактерий неспоровых (более 40 видов) с включением палочковидных. Например, в почвах района Игарки последние составляют 29—40% от общего числа микробов (Пушкинская, 1941). Спорообразующих бактерий, составляющих основную массу бактерий лесных почв, здесь мало. Их видовой состав банален — относится к широко распространенным по всем природным зонам. Спорообразование бацилл может восстановиться при повышении температуры почв (Сушкина, 1960).

Кроме бактерий встречаются представители других групп микроорганизмов: актиномицеты, микроскопические почвенные грибы, дрожжи. В связи с ростом культуры дрожжей на средах, богатых органическими, в том числе неразложившимися, остатками, можно ожидать относительно большую массу дрожжей в верхнем горизонте почв тундролесий. Однако определенно этого пока не зарегистрировано, возможно в связи с малой изученностью. Распределение актиномицетов весьма неравномерно и неповсеместно — от практического отсутствия до нескольких сотен тысяч на 1 г почвы. Также немного грибов. Но они отмечаются во всех почвах от 0,7 до десятков тысяч на 1 г почвы. Количество актиномицетов и грибов возрастает при движении к югу.

По сравнению с лесными подзолистыми в почвах тундролесий очень мало микроорганизмов — активизаторов растений. Крайне непостоянно и вообще мало число нитрофицирующих бактерий. Почти отсутствует азотобактер. Анаэробные фиксаторы азота — олигонитрофилы — встречаются в среднем от 10 до 100 тыс. на 1 г почвы. Их число возрастает в луговых почвах, и особенно под действием экскрементов животных и птиц. Мало клубеньковых бактерий, обычных для ризосферы бобовых трав и клевера. К целлюлозоразлагающим относятся здесь в основном грибы, в меньшей степени — актиномицеты. Активность в разложении клетчатки у микроорганизмов тундролесий, так же как и тундр, весьма низка, что связано с низкими температурами мерзлотных почв и длительной зимой, когда затухает жизнедеятельность микроорганизмов.

В связи с особенностью микроорганизмов концентрироваться у пограничных сред весьма показательно распределение их по почвенному профилю. Поскольку почвенный профиль подбуров слабо дифференцирован, основная масса микроорганизмов сосредоточивается в верхнем горизонте между подстилкой и ризосферой горизонта А0. Ниже их число резко сокращается, но вновь повышается в пограничном слое с мерзлым горизонтом. У болотно-торфянистых почв наибольшая концентрация микроорганизмов образуется в нижнем горизонте. В подзолистых же почвах наряду с максимальным количеством бактерий в горизонте А0 имеет место повышение их численности и на границах горизонтов А и В, В и С.

Специфичность микроорганизмов отмечается для каждого типа почв, что выражается в различии рас и в характерном наборе доминантных видов бацилл. Так, в северных почвах наиболее распространены Bacillus agglomeratus и В. cerus, а для подзолистых почв таежной зоны — Bacillus mycoides и В. cerus. При обработке почв в них появляется микрофлора, свойственная более южным зонам (Мишустин, 1958). В противоположность почвам южной тайги и тем более лесостепи в тундролесных почвах относительно большую роль играют грибы, и в том числе род Penicilium. Он менее требователен к кислородному питанию и поэтому встречается не только на поверхности, но и по всему почвенному разрезу, в том числе и в наиболее кислых почвах. Пенициллин продуцируется в северных почвах активнее, нежели в почвах южнее 60° с. ш. Наиболее хорошими продуцентами пенициллина выступают широко развитые в тундролесье расы Pen. chrysogeum и Pen. notatum (Мишустин, Пушкинская, 1960).

Многие микроорганизмы способны адаптироваться к новым ландшафтно-экологическим условиям. Так, в тундре и тундролесье обнаружены бактерии, грибы и дрожжи, ставшие психрофильными, т. е. приобретшие способность к росту при отрицательных температурах. Оптимум их развития лежит в пределах от —8 до +20°, в то время как у непсихрофилов оптимум роста как раз выше 20° с пределом 35°. Приобретение психрофильных свойств не отражается на изменении структуры клеток микроорганизмов, но меняются поведение и структурная специфичность ферментов, а также замедляется синтез белка (Лях, 1976).

При замерзании воды психрофилы оказываются в обезвоженной среде, однако при этом нередко не отмечается существенного угнетения их роста, в то время как обезвоживание при положительных температурах среды значительно снижает его. Отмечено также, что концентрация солей в среде развития психрофилов при низких температурах сказывается значительно более отрицательно на их росте, чем при более высоких. Вообще рост психрофильных бактерий, грибов и дрожжей возможен до температуры —24° (Лях, 1976). Но эти случаи исключительные. Вообще же понижение температуры почв отрицательно сказывается на жизнедеятельности микроорганизмов, и она в тундролесье в основном ограничена четырьмя месяцами в году.

Наиболее типичными микроорганизмами в водной среде тундролесья отмечены диатомовые и в меньшей степени сине-зеленые водоросли, фотосинтезирующие и азотофиксирующие организмы.

Микроорганизмы играют важную роль во взаимосвязях между воздухом горной породы, почвой и растительностью, а следовательно, в их развитии и круговороте веществ и энергии. Их малая активность — одна из причин слабых связей между неорганической (костной) и живой частями тундролесного типа ландшафтов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: