- •Глава первая почвенная биота
- •В ельнике (по б.Д. Абатурову и г. В. Кузнецову):
- •Pw 47 Гелиобактерии Heliobacterwm chlorum |к50(ю)
- •Глава вторая участие почвенных микроорганизмов в превращении веществ и энергии в биосфере
- •Характеристика микробного метаболизма
- •Органические вещества
- •Разложение сложных органических безазотных веществ
- •Внутриклеточные аминокислоты
- •Молекула мочевой кислоты
- •Биологические процессы в почвообразовании
- •Разложение растительных остатков и формирование подстилки
- •Участие почвенных микроорганизмов в разрушении и новообразовании минералов
- •Глава третья экологические аспекты биологии почв
- •Распределение микроорганизмов в перегнойно-глеевой и дерново-подзолистой почве по частицам разной величины (число адгезированных клеток)
- •Относительная влажность воздуха, активность воды и потенциал влаги при 20 °с
- •Величины активности воды, лимитирующие рост микробов
- •Примеры летучих органических веществ, образуемых микроорганизмами и их влияние иа другие микроорганизмы
- •Примеры летучих органических веществ, образуемых микроорганизмами в анаэробных условиях
- •Примеры неорганических веществ, превращаемых микроорганизмами в летучие органические вещества
- •Кардинальные значения рН для роста некоторых почвенных микроорганизмов
- •Кардинальные температуры роста различных групп микроорганизмов
- •Строение и функционирование комплекса почвенных микроорганизмов
- •Концепция ненасыщенности комплекса почвенных микроорганизмов
- •Концепция почвы как множества сред обитания микроорганизмов
- •21 28 35 42 49 56 Сутки
- •Типы межвидовых биотических взаимодействий
- •Конкуренция (непосредственное взаимодействие) — прямое взаимное подавление обоих видов. Микробы антагонисты образуют антибиотики, действующие друг против друга.
- •Методологические подходы к изучению структурно-функциональной организации микробных сообществ в наземных экосистемах локусный подход
- •Использование разработанных подходов и методов для экологической оценки микробных сообществ наземных экосистем структура микробоценозов лесных экосистем: вертикально-ярусный подход
- •Численность дрожжей (тыс./г) в лесных подстилках и почвах в разные сезоны года (Московская обл.)
- •Численность представителей разных родов актиномицетов в подстилке и дерново-подзолистой почве (тыс. Кое/г субстрата)
- •Доминирующие роды бактерий в разных ярусах лесного биогеоценоза
- •В почвенных ярусах лесных биогеоценозов наблюдается постепенное снижение численности актиномицетов вниз по профилю, в то время как в степных и пустынных биогеоценозах не
- •Доминирующие виды мицелиальных грибов в разных ярусах ельника волосисто-осокового
- •1. Виды, относящиеся к собственно подстилочным сапроби- онтам, несомненно играющие важную функциональную роль в
- •Доминирующие виды дрожжевых грибов в разных ярусах лесного биогеоценоза
- •Сравнение структурно-функциональной организации микробных сообществ различных природных зон: географический подход одноклеточные бактерии
- •Спектры потенциальных доминант в сообществах бактерий пустынь и болот
- •Время, сут
- •Особенности развития двух груш микроорганизмов, выделенных из чернозема типичного в процессе сукцессии
- •Состав различных групп микроорганизмов в ризосфере злаков
- •Структура комплекса микромицетов (%) в дерново-подзолистой почве в ходе микробной сукцессии
- •Окончание табл. 21
- •Структура комплекса микромицетов (%) в ризоплане гороха в ходе микробной сукцессии
- •Структура комплекса микромицетов (%) в ризосфере гороха в ходе микробной сукцессии
- •Взаимодействие микроорганизмов и почвообитающих животных
- •Основные принципы биологической индикации и диагностики почв
- •Ботаническая и зоологическая биоиндикация и диагностика почв
- •Почвенные микроорганизмы и здоровье человека
- •Положительное влияние
Главной сферой обитания актиномицетов в лесных биогеоценозах являются слои подстилки и верхние горизонты почвы. Сравнивая лесные экосистемы с другими ландшафтами, можно отметить, что в аридной зоне в степных и пустынных биогеоценозах наблюдается иная картина. Степной биогеоценоз на черноземе характеризуется тем, что наибольшее количество актиномицетов приурочено к почвенному ярусу. Для пустынных ландшафтов обычно концентрирование актиномицетов в верхнем горизонте (А1), покрытом водорослями и мхами.
В почвенных ярусах лесных биогеоценозов наблюдается постепенное снижение численности актиномицетов вниз по профилю, в то время как в степных и пустынных биогеоценозах не
СТЕПНАЯ
ЭКОСИСТЕМА
ЛЕСНАЯ
ЭКОСИСТЕМА
БОЛОТНАЯ
ЭКОСИСТЕМА.
"" Streptomyces
' S/Mil
i/iiriiiionns йога
почва
Streptomyces
Micromonospora
Actinomadura
Saccharopo/yspora Microbispora группа Nocardia
Streptomyces
Streptosporangium
группа
Nocardia Actinomadura
Micromonospora
Streptomyces
Sacch
aropolyspora
Saccharomonospora
Streptosporangium
Microbispora
Рис. 120. Распределение актиномицетов no ярусам разных наземных экосистем
наблюдается заметного уменьшения плотности актиномицетов в нижних горизонтах почвы.
3. Характерной чертой лесных биогеоценозов является постоянное присутствие во всех ярусах стрептомицетов, которые и определяют здесь непрерывность в распределении актиномицетов. Представители рода Micromonospora выделяются из почвы непостоянно и с низкой частотой встречаемости, доминируя в актиномицетном комплексе в мохостое и подстилке лесных био- мов. В степных и пустынных биогеоценозах микромоноспоры постоянно выделяются из всех ярусов и приурочены, как правило, к растительным субстратам — сухим частям растений и опаду, разрастаниям мха, к поверхностному корковому горизонту почвы под растениями, к корням некоторых пустынных растений. Представители Streptosporangium в лесных биомах приурочены к почвенным горизонтам, оставаясь минорными компонентами актином и цетных комплексов. В почвах степей стрептоспорангии также составляют минорный компонент актиномицетного комплекса, а в пустынных системах не обнаруживаются. Из различных почв лесных биогеоценозов выделяются представители родов Streptoverticillium и Nocardia.
Изучение таксономической структуры почвенных актиноми- цетных комплексов позволило вскрыть различия этих комплексов в почвах основных биоклиматических зон (см. рис. 120). Показано, что в подзолистых, серых и бурых лесных почвах доминируют в комплексе актиномицеты рода Streptomyces и присутствуют спорангиальные актиномицеты (Streptosporangium), которые обнаруживаются в количествах, сопоставимых со стрепто- мицетами. В черноземах, каштановых и серо-бурых почвах доминируют стрептомицеты и микромоноспоры. В интразональ- ных торфяных почвах микромоноспоры численно преобладают над стрептомицетами, и доминантными в комплексе, кроме этих двух родов, являются актиномицеты родов Streptosporangium, Saccharopolyspora, Saccharomonospora.
Редкими в актином и цетном комплексе в лесных почвах являются актиномицеты группы Nocardia и рода Actinomadura. В почвах степей редки олигоспоровые актиномицеты, доля которых не превышает 13%. Среди олигоспоровых форм в черноземе наиболее распространены представители рода Actinomadura.
Грибы (микромицеты). На поверхности живых растений как древесных (листьях и хвое), так и травянистых существует специфический комплекс микромицетов, представленный эккрисот- рофами, патогенами и сапротрофами.
Эпифитные мицелиальные грибы, обитающие на поверхности листьев и хвои древесных пород, обычно немногочисленны и характеризуются невысоким разнообразием. Среди эпифитов хвойных пород мицелиальные грибы представлены всего тремя- четырьмя видами.
Наиболее типичны среди эпифитов на многих хвойных и лиственных породах деревьев, растущих в умеренном климате, темноцветные дейтеромицеты семейства Dematiaceae родов Alternaria, Cladosporium и Epicoccum nigrum, но особенно широко там представлены мицелиальные грибы рода Aureobasidium, имеющие дрожжевую стадию. Часто на поверхности хвои ели они являются единственными ее обитателями.
Состав видов микромицетов на листьях березы более разнообразен. Кроме Aureobasidium pullulans, Alternaria alternata, Cladosporium herbarum встречаются значительно реже Fusarium sporo- trichiella, Botrytis cinerea, Acremonium roseum, Gliocladium catenulatum, Trichoderma koningii.
Для эпифитных грибов характерна малая специализация по отношению к различным породам деревьев. Их преимущественно объединяет устойчивость к интенсивному облучению, обусловленная наличием в мицелии этих грибов меланинов и каротиноидов, которые служат защитой от облучения на поверхности растений. Эти грибы характеризуются также способностью к быстрому прорастанию спор при низкой влажности.
На травянистых растениях эпифиты мало специализированы и преимущественно представлены темноцветными дейтеромице- тами, такими как С. herbarum, Е. nigrum, A. alternata и сумчатыми грибами Leptosphaerica microsporica, L. nigricans, часто им сопутствуют A. pullulans.
При попадании свежих листьев и хвои в подстилку на них какое-то время сохраняются грибы, присущие только поверхности листьев и хвои, но затем они постепенно вытесняются типичными подстилочными сапротрофами.
В результате временной смены видов происходит распределение грибов в пространстве по слоям подстилки (рис. 121, табл. 14). Смену видов в лесной подстилке лиственных пород в соответствии с делением ее на слои можно представить следующим образом: сразу после опадания листьев на растительном опаде, т.е. в слое L, еще некоторое время продолжают развиваться грибы эпифиты, среди которых преобладают A. pullulans, С. herbarum, Е. nigrum, многие из которых обладают пектиноли- тической активностью, осуществляя разложение пектина межклеточных пространств.
Через 6 месяцев в слое F (ферментационном) в большом количестве появляются Mycogone nigra, Humicola grisea, Apospheria
Рис.
121. Распределение грибов
по горизонтам дерново-подзолистой
почвы
Таблица 14
Ярус |
Горизонт, субстрат |
Вид |
Функционально- трофические группы |
Надземный |
Хвоя |
Aureobasidium pullulans var. pullulans Aureobasidium pullulans var. melanigenum Cladosporium herbarum |
Эккрисотрофы, копиотрофы |
Наземный |
01 (L) |
Aureobasidium pullulans var. melanigenum Aposphaeria pulviscula Cladosporium herbarum Trichoderma hamatum |
Подстилочные сапротрофы, гидролитики |
|
02+03 (F+H) |
Aureobasidium pullulans var. melanigenum Cladosporium herbarum Chrysosporium sulfureum Penicillium frequentans Penicillium cyclopium Trichoderma koningii Verticillium terrestre |
То же |
Почвенный |
А1 |
Chrysosporium sulfureum Mortierella ramanniana Verticillium terrestre Penicillium dalie Penicillium frequentans Penicillium simplicissium Trichoderma koningii |
Педобионты, олиготрофы |
|
А2 |
Chrysosporium sulfereum Mortierella ramanniana Penicillium dalie Penicillium frequentans Verticillium terrestre |
Педобионты, олиготрофы |