Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв Белов Леонид Павлович

Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв
<
Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Белов Леонид Павлович. Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.07 / Белов Леонид Павлович; [Место защиты: Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова].- Москва, 2009.- 90 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-3/1145

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы 6

1.1. Влияние позвоночных животных-землероев на почвы 6

1.1.1. Роющая деятельность позвоночных животных 6

1.1.2. Влияние грызунов на растительность, физические и химические свойства почв 8

1.1.3. Влияние грызунов на первичную продуктивность экосистем и биологическую активность почв 13

1.2. Азотфиксация у животных 16

1.3. Физиология и биохимия диазотрофов 19

1.4. Экосистема пищеварительного тракта полёвок 23

1.5. Особенности экологии видов-двойников обыкновенных полёвок (М arvalis, М. obscurus, М. rossiaemeridionalis) 27

1.6. Заключение 31

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 33

2.1. Объекты исследования 33

2.1.1. Образцы почвы 33

2.1.2. Образцы желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) 36

2.2. Методы исследования 36

2.2.1. Газохроматографические методы 36

2.2.2. Микробиологические методы 39

2.2.3. Химические методы 42

2.2.4. Молекулярно-биологические методы 43

ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 44

3.1. Активность азотфиксации и денитрификации в ЖКТ обыкновенной полёвки 44

3.2. Особенности бактериального комплекса ЖКТ обыкновенной полёвки 47

3.3. Влияние обыкновенной полёвки на биологическую активность почв 55

3.4. Особенности структуры бактериального комплекса почв поселений 58

3.5. Функциональные особенности микробного населения почв поселений полёвок 65

3.6. Заключение 69

Выводы 72

Список литературы 73

Влияние грызунов на растительность, физические и химические свойства почв

Производные зоогенные сообщества (например, растительные сообщества), возникающие под влиянием грызунов, было предложено называть зоогенными фрагментами ассоциаций (Злотий, 1967). Разрабатывая типологию структуры биогеоценотического покрова, Дмитриев П.П. и Гуричева Н.П. (Дмитриев, Гуричева, 1983) предложили в качестве единицы горизонтальной структуры биогеоценозов в местах жизнедеятельности животных использовать термин «зоофитохора»; причем особо отмечалось, что «зоофитохора» характеризуется специфической наногруппировкой растительности, определенным нанорельефом, наноклиматом, а также специфической единицей почвенного покрова. Своеобразный полипедон, развивающийся в местах норения млекопитающих, рассматривают как развивающуюся элементарную единицу почвенного покрова, причем предложено называть её «зоопедоном» (Dmitriev, Khudyakov, 1991). Как известно, почвообразовательный процесс тесно связан с геохимической миграцией элементов и, особенно, с миграцией основных биофильных элементов — углерода и азота (Ковда, 1985). Известно также, что животное население почв либо непосредственно влияет на биогенную миграцию элементов, вовлекая их в круговорот в результате трофической, роющей и гнездостроительной деятельности, либо косвенно (Покаржевский, 1985), угнетая или стимулируя развитие других биотических компонентов экосистемы (например, микроорганизмов, растительности) или за счет влияния на абиотические факторы среды (например, изменение фильтрации воды в почвенной толще). Очевидно, что изменение влагопроницаемости почвы может влиять на перераспределение растворимых в воде веществ, а также мелкодисперсных и коллоидных частиц.

Среди грызунов подсемейства полевок наиболее исследовано влияние на почвы степной пеструшки {Lagurus lagurus Pall.), наблюдения за которой проводили на светло-каштановых засоленных и осолонцованных почвах Кургальджинской впадины (Абатуров, 1963). Было отмечено, что к поселениям грызунов всегда приурочена пышная растительность. Этот факт объясняется несколькими причинами. Во-первых, степные пеструшки значительно обогащают почвы колоний органическим веществом. Во-вторых, рыхление поверхностного слоя почвы сопровождается ее лучшим промачиванием, что ведет к рассолению сильнозасоленных почв и рассол онцеванию верхних горизонтов. Соответственно, за счет накопления остатков пищи и экскрементов зверьков, а также разрастания более пышной растительности, в почвах на поселениях грызунов наблюдается увеличение содержания гумуса. Хорошо изучены изменения каштановых почв под влиянием полёвки Брандта {Lasiopodomys brandti Radde), одного из фоновых видов млекопитающих в степях Центральной Азии. Особи этого вида строят защитные, гнездовые и зимовочные норы. Последние занимают самую значительную площадь - до 25 м2. Для зимней норы полёвки Брандта характерен также единый выброс почвы на поверхность, занимающий площадь до 9 м2 и высотой 3-10 см.

Было показано, что во всех подтипах каштановых почв Восточной Монголии в местах норения полёвки Брандта происходят существенные изменения почвенного профиля. На поселениях полёвки увеличивается мощность гумусового горизонта, запасы, гумуса по всему профилю по сравнению с почвами вне нор возрастают в 1,4-2,9 раза (в зависимости от подтипа почв). Наблюдается также увеличение глубины залегания карбонатных горизонтов, уменьшение скелетности почв и т.д. Изменения в профиле почв колоний грызунов столь существенны, что часто превышают ранг подтипа (Дмитриев, Худяков, Лим, 1991). Считается, что именно деятельность полёвки Бранта является одним из основных факторов, определяющих сложную структуру почвенного покрова Восточной Монголии. Весьма своеобразное влияние на почвообразование, рельеф и растительность тундровых биогеоценозов вносят представители подсемейства полёвок - лемминги, питающиеся растительной пищей. Численность большинства видов леммингов по годам сильно изменяется; обычно через 3-4 года происходит их массовое размножение. В это время влияние леммингов особенно заметно. В годы высокой численности в местах обитания они практически полностью выедают корма, что вызывает массовые, порой дальние перекочевки леммингов. По данным Тихомирова Б.А. (Тихомиров, 1959), на Таймыре обские лемминги (Lemmus obensis) уничтожают до 95% пушиц и осок, в результате чего эти растения не цветут, а размножаются вегетативно. Неиспользованные зверьками стебли и листья этих трав сносятся и отлагаются у основания пологих склонов, со временем они преобразуются в торфяные бугры, длинной 10-15 м, шириной 20-30 см и высотой 40 см.

Особенно интересны копытные лемминги (Dicrostonyx torguatus Pall), изучение которых проводили на острове Врангеля (Кирющенко, 1978). Эти зверьки сооружают обширные норы с кладовыми, гнездовыми камерами и і уборными. Причем система ходов достигает 35 м в. длину, а общая; длина кладовых одной колониальной норы может достигать 8 м. В кладовые зверьки затаскивают до 8 кг травы. Со временем, после разрушения норы, подстилка, корм и экскременты гумусируются, в- результате чего на месте старой колонии гумусовый горизонт может достигать 40-60 см. В пустынной зоне заметное влияние на рельеф, почвы и растительность оказывают песчанки и суслики. Влияние роющих животных на растительность и почвы аридных и семиаридных местообитаний прежде всего связывают с процессами влагопереноса и солепереноса (Абатуров и др., 1969; 1972; Киселева, 1976, 1982; Динесман, Киселева, 1991). При этом характер изменения растительности может служить индикатором мест устойчивой численности этих грызунов и вероятного сохранения возбудителей природноочаговых болезней (Ротшильд, 1968). Известно, что под сусликовинами происходит уменьшение объемного веса и увеличение порозности и влагопроницаемости почвы (Молчанова (Зубкова), 1971,1975). В связи с растущим в настоящее время загрязнением окружающей среды появились работы по изучению влияния норных сетей мышевидных грызунов и насекомоядных на перенос и аккумуляцию веществ поллютантов. Показано, что норная сеть является «буферной системой», В которой происходит накопление тяжелых металлов и радионуклидов І (Быков, 1990; Быков, Лысиков, 1991).

Особенности экологии видов-двойников обыкновенных полёвок (М arvalis, М. obscurus, М. rossiaemeridionalis)

Серая .обыкновенная полёвка {Microtus arvalis Pallas, 1779) - один из наиболее распространенных грызунов. Систематики относят данный вид к семейству хомяков и подсемейству полёвок (Microtina). В настоящее время данный палласовский вид разделяют на две 46- и 54- хромосомные формы (Мейер, 1968; Мейер и др., 1996), которые в последние десятилетия получили статус видов-двойников. За первым видом сохранено название обыкновенная полевка Microtus arvalis Pallas, 1779, sensu stricto. Вторая форма получила название востосточноевропейской полёвки. М. rossiaemeridionalis Ognev, 1924. Для идентификации видов-двойников .используют как кариологический анализ, так и метод быстрой диагностики - электрофорез гемоглобина крови-на ацетил целлюлозных пластинах в полиакриламидном геле. Внешне животные обоих форм очень схожи, имеют большую протяженность общего ареала, занимающего значительную часть Евразии (Обыкновенная полевка..., 1994) (хотя в Западной Европе обитает только М. arvalis).

Хромосомную форму «obscurus» обычно рассматривают как подвид Microtus arvalis (Тихонова и др., 1999), а иногда и как самостоятельный вид М. obscurus Eversm. (Быстракова и др., 2005; Загороднюк, 2007). В современных работах по их систематике, животных, ранее относимых к виду обыкновенная полёвка, рассматривают как «виды-двойники из группы Microtus arvalis» (или «поливидового комплекса «arvalis» (Загороднюк, 2007)) и обсуждают систематику, изменчивость и проч. «видов-двойников обыкновенных полёвок» (Маркова, 2006). Не имея целью углубленный анализ родственных отношений, в данной работе мы придерживаемся того же подхода. В последнее время показано, что между представителями видов двойников имеется ряд экологических и этологических различий. Оба вида полевок поселяются в одних и тех же угодьях, но в их стациальном размещении имеются и некоторые специфические черты. Так, собственно обыкновенная полевка более многочисленна по краям лесополос вблизи полей, на опушках, сырых лугах, посевах многолетних трав и зерновых культур, тогда как М. rossiaemeridionalis чаще заселяет сухие возвышенные участки полей, различные огрехи, скирды и стога (Мокеева, Ченцова, 1981), огороды, могут заходить и длительно находиться в постройках человека (Тихонов и др., 1998). Преимущественное и повсеместное преобладание в стогах, скирдах, ометах М. rossiaemeridionalis отмечалось целым рядом исследователей (Карасева и др., 1999) и объясняется повышенной конкурентоспособностью данного вида (Мокеева, Ченцова, 1981). Однако, в ряде случаев, индивидуальные участки особей разных видов могут перекрываться (Барановский, Охотский, 1988). В целом, восточноевропейская полёвка, в отличие от обыкновенной, имеет выраженную склонность к синантропизму (Карасева и др., 1999).

Соответственно, обыкновенная полёвка преобладает в менее затронутых деятельностью человека местообитаниях. Основу питания этих видов составляют вегетативные части растений, особенно злаков и бобовых, однако в диету полёвок в некотором количестве могут входить семена растений и даже животные корма. При этом М. rossiaemeridionalis является относительно более зерноядным видом, а М. arvalis более приспособлена к усвоению бедных азотом (белками) кормов, но богатых клетчаткой (Мокеева, Ченцова, 1981; Карасева и др., 1999). Существует большое количество работ, в которых авторы пытались выявить определенные группы или дать списочный состав видов наиболее предпочитаемых растений. Считается, что виды-двойники обыкновенной полёвки могут поедать растения, относящиеся более чем к 500 видам и к 58 родам (Обыкновенная полёвка..., 1994). В монографии Башениной (Башенина, 1962) для видов-двойников приведен список поедаемых растений, включающий 385 видов травянистых и 37 древесных пород.

Отметим, что столь обширные списки составлены для всего ареала распространения данных видов, в то же время для конкретной местности списки включают 50-80 видов растений (Башенина, 1961; Петров, 1972; Манохина, 1981). На первом месте по числу используемых видов стоят сложноцветные и злаки. При этом, по мнению большинства исследователей, настоящее запасание кормов не свойственно для видов-двойников (Башенина, 1962), в их норах встречаются однодневные свежие запасы и недоеденные части растений. Тем не менее, описаны сезонные запасы подземных частей растений - корней, корневищ, луковиц и утолщенных прикорневых частей стеблей (Гладкина, Ченцова, 1971; Ченцова, 1972; Манохина, 1981), хотя понятно, что системы нор могут посещаться грызунами разных видов. В диссертации Манохиной Н.В. (Манохина, 1981) уделено внимание сезонному изменению состава пищи у обыкновенной полёвки в условиях биоценозов Белоруссии. Как отмечалось, для многих грызунов, для видов обыкновенных и восточноевропейских полёвок характерно явление копрофагии, при которой животные поедают собственный мягкий кал. Считается, что потребление мягкого кала необходимо для интенсификации микробных процессов в пищеварительной системе зеленоядных грызунов (Наумова, 1981). Обыкновенные полёвки, по определению Н. П. Наумова, относятся к "оседлым видам с одиночно-семейным образом жизни". Им свойственен интенсивный тип использования пространства, при котором "отдельные особи или их группировки в течение длительного времени используют ресурсы относительно ограниченной территории". При этом пространственная структура популяции определяется различными факторами: ремизностью участка, особенностями почвенного покрова, распределением и обилием

Образцы желудочно-кишечного тракта (ЖКТ)

Для измерения азотфиксирующей (нитрогеназнои) активности применяли высокочувствительный ацетиленовый метод (Умаров, 1986). Метод основан на способности нитрогеназы восстанавливать, кроме азота, ряд других веществ, в том числе ацетилен до этилена. Количественный учет проводили на газовом хроматографе CHROM-4 завода Laboratorni pristpoje, Praha, с пламенно-ионизационным детектором. Нитрогеназную активность (потенциальную и актуальную) определяли в образцах почвы, в содержимом различных отделов пищеварительного тракта обыкновенной полевки, а также в культурах бактерий-диазотрофов, выделенных из образцов почвы и кишечника животных. еред определением потенциальной активности азотфиксации проводили «оживление» воздушно-сухих образцов почвы. Для этого воздушно сухие образцы увлажняли водой (2 мл/10 г) и инкубировали в закрытых чашках Петри в течение 5 суток. Затем отбирали по 5 г «оживленной» почвы в пенициллиновые флаконы, вносили 1мл раствора глюкозы (из расчета 2,5 мг глюкозы/ 1г почвы) и инкубировали при 28 С. Через 1 сутки ватные пробки меняли на резиновые с металлическими зажимами. Во флаконы при помощи шприца вводили по 1мл ацетилена. Флаконы помещали в термостат и выдерживали при температуре 28 С в течение часа. Затем шприцем из каждого флакона отбирали пробу газовой. фазы, объемом 1мл и вводили в хроматограф для анализа. Результаты анализа пересчитывали на воздушно-сухую навеску почвы. Измерения, актуальной нитрогеназной активности проводили в содержимом пищеварительного тракта (ЖКТ) грызунов. Объектами исследования являлись: содержимое преджелудка, слепой и ободочной кишки. Образцы отбирали немедленно после вскрытия брюшной полости животных, сразу помещали во флаконы и вводили ацетилен. При измерении активности азотфиксации в содержимом пищеварительного тракта животных раствор глюкозы, не добавляли, так как, предположительно, в пищеварительном тракте среда и так богата легкодоступными соединениями углерода. Инкубирование образцов содержимого проводили при 37С в течение часа, затем определяли количество этилена. Для определения азотфиксации в стенках ЖКТ («пристеночное» сообщество диазотрофов), их отмывали от содержимого в изотоническом растворе NaCl.

Определение нитрогеназной активности чистых культур бактерий-диазотрофов проводили на твердой среде Эшби в пробирках со скошенным агаром. Двух-трех суточные культуры инкубировали 1 час с ацетиленом (1 мл/пробирка), затем проводили измерения содержания этилена на газовом хроматографе. Активность азотфиксации (восстановление ацетилена) рассчитывали по формуле: А=Д HxKxRxSx УпробиркиЛ/пробы х Т, [моль СгН4/пробирку час], где А - активность фиксации азота; АН- разность высот пиков этилена в пробе и в контроле, см; К - коэффициент пересчета этилена, равный 1,0698 10"1 !моль этилена/см; R - сопротивление прибора; S - чувствительность измерений; Упробирки - объем газовой фазы пробирки, мл; Упробы - объем пробы, мл; Т - время инкубации. Для измерения денитрификации образец прединкубированной («оживленной») почвы (5 г) помещали в пенициллиновый флакон, вносили раствор глюкозы (2,5 мг глюкозы/ 1г почвы) и 1мл раствора KN03 (0,4 г на 100 мл Н20). Флакон герметично закрывали резиновой пробкой, в течении 30 с продували аргоном с целью создания условий для проявления нитратного дыхания микроорганизмов, вводили ацетилен для подавления редуктазы закиси азота и инкубировали 24 ч при 28G. Денитрификацию определяли на следующие сутки по количеству выделившейся закиси азота. Активность денитрификации определяли по содержанию N20 на газовом хроматографе с детектором с электронным захватом.

При всех измерениях в хроматограф вводили пробу газа 0,5 мл. Количество выделившейся закиси азота рассчитывали по формуле: D=AHxKxRxSxУфлакона/УпробыхТ, [мольN2O/г час], где D - активность денитрификации; Н - высота пика закиси азота в пробе, см; К - коэффициент пересчета равный 4,3 10" моль №0/см; S- чувствительность измерений (делитель); Упробнрки - объем газовой фазы флакона, мл; Упробы - объем пробы, мл; Т - время инкубации, час. Для определения численности и доминантного состава бактерий и выделения коллекции бактерий-диазотрофов из образцов почвы и содержимого пищеварительного тракта полёвок использовали метод посева на плотные питательные среды. Для этого 1 г образца почвы растирали в стерильной фарфоровой ступке, далее из этого материала было сделано несколько разведений. Стерильной пипеткой на поверхность агаризованной среды (в чашке Петри) наносили 1 каплю соответствующего разведения (10 -10), распределяли ее по поверхности среды стерильным шпателем и втирали досуха. Чашки инкубировали при комнатной температуре. На седьмые -четырнадцатые сутки проводили учет и выделение бактерий. Для ингибирования развития микромицетов использовали нистатин в дозировке 500 000 ед. на 500 мл среды. Для выделения, учета и культивирования бактерий-диазотрофов использовали среду Эшби следующего состава (г/л): Для определения общей численности прокариот и культивирования выделенных микроорганизмов использовали прямой метод (люминесцентная микроскопия) и метод посева на плотные среды. При оценке численности методом посева использовали среду Эшби и глюкозо-пептонно-дрожжевую среду (ГПД) следующего состава (г/л): рН - 7,3. Общую численность прокариот определяли также методом люминесцентной микроскопии (прямой метод) с использованием красителя акридина оранжевого, грибной мицелий окрашивали калькофлюором белым (Методы..., 1991). Для обнаружения в почве азотобактера использовали метод почвенных комочков (Методы..., 1991). Для сравнения таксономического состава микробоценоза образцов почвы подвергавшейся и не затронутой деятельностью грызунов и оценки таксономического состава бактерий-диазотрофов в пищеварительном тракте обыкновенной полевки проводили идентификацию бактерий. Идентификация прокариот проводилась с помощью определителей: Берджи (1997) и «Методов выделения и идентификации почвенных бактерий» (Добровольская, Скворцова, Лысак, 1989) по стандартным схемам.

Отметим, что дифференциацию бактерий по Граму проводили без окрашивания с помощью теста с 3% КОН. Способность бактерий использовать глюкозу в аэробных и анаэробных условиях определяли, используя основную среду Хью-Лейфсона следующего состава (г/л): пептон - 2, NaCl — 5, КН2РО4 - 0,3, бромтимоловый синий - 0,03, агар - 3 (после автоклавирования в среду добавляют 0,5-1% раствор глюкозы). При изучении способности азотфиксирующих бацилл, выделенных из контрольной почвы, использовать углеводы в аэробных и анаэробных условиях, применяли полужидкую среду Эшби с бромтимоловым синим. При изучении способности штаммов Klebsiella sp. окислять и ферментировать различные сахара использовали в качестве основы среду Хью-Лейфсона. Световая микроскопия. Микрофотографии клеток штамма Klebsiella sp., активного азотфиксатора пищеварительного тракта обыкновенной полевки, получены с помошью светового микроскопа Axioskop (Zeiss, Germany) сопряженного с системой автоматического анализа изображений KS300 (Kontron Elektronik, Germany) на фиксированных и окрашенных генцианвиолетом препаратах. Мультисубстратное тестирование (МСТ). Интегральные показатели функционального разнообразия аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов определяли с помощью метода мультисубстратного тестирования (МСТ) (Горленко, Кожевин, 2005). Метод основан на оценке способности микробного сообщества использовать различные органические субстраты. Для проведения анализа разведения каждого образца помещали в специальные микрокюветы «Эко-лог», содержащие в своих ячейках набор из 47 питательных тест-субстратов и специальный краситель-индикатор, позволяющий количественно оценить степень потребления того или иного питательного ресурса. Проводили инкубация в термостате в течении 72 часов при 28С. Функциональный спектр сообщества фотометрически

Влияние обыкновенной полёвки на биологическую активность почв

Одной из важных проблем современного экологического почвоведения и почвенной микробиологии является оценка роли населяющих почву организмов в свойствах почвы. Особый интерес при этом представляют данные о влиянии массовых по численности и длительно использующих одну и ту же территорию видов таких животных. Как уже отмечалось, обыкновенная полёвка в полной мере соответствует такому подходу. Известно, что деятельность почвенных животных может оказывать существенное влияние на многие химические свойства почвы - рН, содержание азота и углерода (Кирюшенко, 1978; Динесман, Киселева, 1991; Дмитриев и др., 1991). Анализы химических свойств и биологической активности образцов почвы, отобранных внутри поселений обыкновенной полёвки (почва с тропинок и стенок нор), выявили достоверные отличия их от почвы, не подвергавшейся воздействию грызунов. В табл. 5 приведены некоторые свойства почв внутри и вне поселений полёвок.

Оказалось, что в образцах почвы со стенок нор и тропинок содержание азота и углерода достоверно выше, чем в контрольной почве. Кроме того, под влиянием полёвок наблюдается подщелачивание почвы от 5,8 в контроле до 6,5 и 7,1 в опыте соответственно. При этом наиболее сильно различались контрольные образцы почвы и образцы почвы с тропинок животных, что свидетельствует о большем воздействии полёвок на почвы тропинок, нежели на почвы стенок нор. Отметим, что повышенное содержание «общего» азота в почвах поселений отмечено также у других грызунов-фитофагов, например у песчанок (Кузнецова, 2007). Потенциальная СгНУ час. Объяснение причины таких различий, несомненно, обусловлено наличием и концентрацией различных соединений азота. Денитрификацию изучали в тех же образцах почвы (Рис. 7). Значение активности денитрификации в образцах почвы тропинок и стенок нор значимо не отличались друг от друга и составляли" около 100 нмоль №0/г ч. В контрольной почве активность денитрификации "была значительно ниже и составляла около 30 нмоль N20/r 4. При этом наиболее сильно различались образцы почвы контроля и образцы почвы с тропинок животных, что подтверждает большее воздействие полевок на почвы тропинок, нежели на почвы стенок нор. Эти результаты хорошо согласуются с данными по активности денитрификации.

Очевидно, что такие особенности трансформации азота могли быть, в первую очередь, связаны с влиянием азотсодержащих продуктов жизнедеятельности животных (моча, экскременты), которые, как установлено, достоверно ингибируют азотфиксацию и усиливают денитрификацию в почве (Глаголева и др., 1995). В связи с этим было определено,содержание иона аммония в этих образцах почв. Оказалось, что в почве с тропинок концентрация иона? аммония была на порядок выше концентрации аммония в контрольной; почве (10 3 М и 10"4 М, соответственно). Несомненно, что высокая численность грызунов приводит к повышению содержания азота в почве их поселений, в= частности, в виде: ионов аммония. Именно этим вероятно; можно объяснить хорошо известное явление пышного разрастания растительности на поселениях (колониях) грызунов, в ТОМІЧИСЛЄ и полёвок. Одноис из причин различий; в; активности азотфиксации и денитрификации могли быть различия в численности бактерий. соответствующих экофизиологических групп (табл. 6). По результатам прямого учёта наибольшая численность бактерий: была: обнаружена в почве, отобранной у входа в нору (тропинки), тогда как численность бактерий в контрольном образце была близка: к аналогичному показателю в почве со стенок норы. Высокая численность бактерий была; обнаружена также в пищевой камере, что явно связано с переработкой .растительных остатков, аккумулируемых животными в данной: части норы. Поскольку данные прямого учёта микроорганизмов позволяют с наибольшей степенью точности судить об их концентрации. В! природных, объектах, полученные результаты представляют несомненный интерес. Кроме численности бактерий, параллельно определяли длину грибного мицелия. Из полученных данных видно, что длина грибного мицелия максимальна на тропинках и в стенках нор и примерно одинакова в контрольной почве и пищевой камере. Можно предполагать связь данного явления с перемещениями грызунов и функционированием беспозвоночных животных ассоциированных с норовыми системами.

Кроме того, в указанных образцах почв была определена численность микроорганизмов методом посева на среду Эшби и глюкозо-пептонно-дрожжевую (ГПД) среду (Рис. 8, 9). Из полученных данных следует, что численность бактерий на ГПД среде практически полностью соответствовала численности на среде Эшби, что лишний раз подчеркивает принципиальное различие почвы и ЖКТ как сред обитания микроорганизмов. Также как и при прямом учете, наибольшей численностью бактерий характеризовалась почва с тропинок, хотя именно в этих образцах почв активность азотфиксации была низкой. Итак, исходя их полученных результатов, можно утверждать, что численность микроорганизмов в «фоновой» (контрольной) почве низка, а активность азотфиксации высока, тогда как на тропинках - наоборот. Несомненно, что активность азотфиксации в данных образцах почвы не связана с численностью бактерий - диазотрофов, а различия в азотфиксирующей активности обусловлены различиями в групповом составе бактерий. В то же время данные по активности денитрификации хорошо согласуются с численностью микроорганизмов (Рис. 7, 8, 9).

Похожие диссертации на Азотфиксация в желудочно-кишечном тракте обыкновенной полёвки и ее влияние на биологическую активность почв