Введение к работе
Актуальность темы.
Микрооорганизмы-деструкторы растительного опада играют ведущую роль в круговороте основных биогенных элементов в природе. Им принадлежит первостепенная роль в формировании плодородия почв и мобилизации элементов минерального питания растений. Также в процессе микробиологической деструкции происходит консервация органических веществ в виде нефти, каменного угля, торфа и др.
Микроорганизмы, благодаря активности различных ферментных систем, являются основными участниками процесса деструкции органического вещества растительного материала. Их активность определяется экологическими условиями: составом и концентрацией органических и минеральных веществ растительного опада, влиянием абиотических (влага, температура, солнечная радиация, рН и др.) и биотических факторов окружающей среды.
В связи с этим внимание многих исследователей направлено на изучение динамики процессов микробиологической деструкции в конкретных биогеоценозах и выявление факторов, определяющих темпы и характер этих процессов.
Исследование микробиологической деструкции растительного опада является актуальным в связи с необходимостью оценки участия микроорганизмов в круговороте химических элементов в наземных экосистемах.
Состояние вопроса, цели и задачи исследований.
Ранее проведенные исследования микробиологической деструкции растительного опада (Стенина, 1962; Кононова, 1968; Джалшгова и др., 1972; Тен Хак-Мун, Федорова 1972; Мирошниченко, 1973; Малишевская, Титов, 1977; Паринкина и др., 1994 и др.) выявили большое разнообразие бактерий, грибов и актиномицетов, участвующих в этом процессе, и показали их важную роль в разложении растительных остатков в различных регионах Земли.
Интенсивность микробиологической деструкции растительного опада в Забайкалье практически не изучена. Между тем, территория лесостепной зоны Восточного Забайкалья из-за сложного характера рельефа и резко выраженного континентального климата характеризуется значительной пестротой растительного покрова. Поэтому исследование микробиологической деструкции растительных остатков в данном регионе представляет большой научный и практический интерес.
Основной целью нашей работы было исследование микробиологической деструкции растительного опада лесостепных
экосистем Восточного Забайкалья.
Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:
-
Изучить видовой состав растительных сообществ лесостепных экосистем Восточного Забайкалья и их продуктивность.
-
Определить содержание органического вещества и элементарного химического состава растительного опада.
3. Исследовать микробные сообщества растительного опада.
-
Определить сезонную динамику численности микроорганизмов-деструкторов: бактерий, грибов и актиномицетов и их ферментативную активность.
-
Определить скорость микробиологической деструкции целлюлозы и белка в исследуемых растительных сообществах.
-
Определить скорость микробиологической деструкции растительных остатков и оценить масштабы микробных процессов.
-
Изучить влияние абиотических факторов окружающей среды (температуры и влажности) на характер микробиологической деструкции.
Научная новизна.
Проведенные комплексные ботанические, химические,
микробиологические и биохимические исследования растительного опада впервые дали представления о структуре и деятельности микробных сообществ растительного опада лесостепных экосистем Восточного Забайкалья. Определен вклад различных физиологических групп бактерий и грибов в аэробную и анаэробную деструкцию оргашгческого вещества растительных остатков. Впервые даны количественные показатели о скорости разложения растительного опада в лесостепных экосистемах Забайкалья и изучено влияние абиотических факторов (температуры и влажности) на темпы микробиологической деструкции.
Теоретическая значимость.
Проведенные исследования микробиологической деструкции растительного опада определяют количественные и качественные особенности процессов круговорота веществ лесостепных экосистем Восточного Забайкалья, закономерности их функционирования, а также отражает экологический потенциал местообитаний, их зональную, региональную и ландшафтную специфику.
Практическая ценность.
Полученные количественные данные о распространении микроорганизмов разных физиологических групп и об их активности в растительных опадах характеризуют темпы минерализации органического вещества в лесостепных экосистемах Восточного Забайкалья, имеющие важное значение для разработки приемов агротехники. Также они могут
быть использованы как индикаторы плодородия почвы.
Полученные данные о продуктивности надземной фитомассы растительных сообществ могут быть использованы в сельском хозяйстве, так как она является основной кормовой базой животноводства в данном регионе.
Публикации.
По материалам исследования опубликовано 5 работ, 3 работы находятся в печати.
Апробация работы.
Результаты исследований докладывались на республиканской научной конференции «Биология на пороге XXI века» (Улан-Удэ, 1998); межрегиональной конференции «Наука Бурятии» (Улан-Удэ, 1998); региональной конференции: «Устойчивое развитие: проблемы охраняемых территорий и традиционное природопользование в Байкальском регионе» (Чита, 1999); межрегиональной конференции «Биоразнообразие микроорганизмов Восточно-Сибирского региона и их научно-технического использования» (Иркутск, 1999); международной конференции «Разнообразие растительного покрова Байкальского региона» (Улан-Удэ, 1999); региональной конференции «Марш Парков» (Улан-Удэ, 1999).
Структура и объем диссертации.