Почвенный микробоценоз

Почвенные микроорганизмы выполняют разнообразные функции в наземных экосистемах, в частности разложение органических веществ и фиксацию атмосферного азота. Остановимся подробнее на этих процессах ввиду их биогеоценотической значимости. Минерализация органических соединений - необходимое звено биологического круговорота. Ее торможение приводит к обеднению пула доступных растениям макро- и микроэлементов. Фиксация атмосферного азота свободноживущими микроорганизмами - процесс, по важности соизмеримый с фотосинтезом. В лесных экосистемах он обеспечивает основную приходную статью баланса доступных форм этого наиболее важного для жизни элемента.

Эффекты и механизмы действия тяжелых металлов на различные группы микроорганизмов интенсивно изучаются как в лабораторных экспериментах, так и в условиях природных экосистем. Показано, что тяжелые металлы тормозят дыхание и скорость роста микроорганизмов, увеличивают его лаг-фазу. Ингибируется также образование спор и их прорастание. В субингибиторных условиях регистрируются морфологические изменения, увеличивается частота мутаций. Наименее устойчивы к тяжелым металлам микобактерии и бактерии, резистентнее (устойчивее) дрожжи и грибы (споры более устойчивы, чем гифы). Из-за этого происходит смещение в структуре микробоценозов загрязненных почв в сторону доминирования грибов. В сильно загрязненных почвах могут сохраняться лишь некоторые устойчивые виды. При длительном воздействии ингибирующий эффект оказывают меньшие концентрации металлов. В то же время может развиваться резистентность. Низкие концентрации способны давать стимулирующий эффект.

Загрязнение среды азотсодержащими органическими соединениями часто вызывает противоположные эффекты. Оно значительно увеличивает скорость деструкционных процессов и, в целом, стимулирует биологическую активность почв. Интенсивность же азотфиксации резко подавляется промышленными выбросами. Например, на расстоянии 1 км от источника выбросов азотфиксация была снижена в 10 раз, а ближе вообще не обнаруживалась.

Можно отметить резкое - почти на порядок - подавление скорости деструкции целлюлозы в импактной зоне. Наряду с этим, имеются микробиотопы, в которых скорость разложения соизмерима с фоновой.

Таким образом, промышленные выбросы подавляют биологическую активность почвы, снижая напряженность важнейших процессов, осуществляемых микроорганизмами в экосистеме. В импактной зоне наблюдается почти полная их блокировка. Это одна из причин разорванности биологического круговорота, чему способствует и общая тенденция снижения ферментативной активности, также замедляющая процессы трансформации органического вещества в почве.

Дата добавления: 2014-01-04