28000

Почвенно-биотический комплекс как основа агроэкосистем. Биогеоценотическая деят-ть микробного биокомплекса и ее экологическое значение. Биоиндикация, ее достоинства и недостатки

Доклад

Лесное и сельское хозяйство

Численность микроорганизмов сильно колеблется в зависимости от почвенноэкологических факторов. Роль микроорганизмов в круговороте веществ. Практически нет ни одного элемента который не подвергался бы воздействию микроорганизмов или их метаболитов. Минеральная часть почвы разрушается под воздействием различных неорганических и органических кислот щелочей ферментов и других соединений продуктов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.

Русский

2013-08-20

15.6 KB

117 чел.

Почвенно-биотический  комплекс  как  основа  агроэкосистем.  Биогеоценотическая  деят-ть

микробного  биокомплекса  и  ее  экологическое  значение.  Биоиндикация,  ее  достоинства  и

недостатки.

Почвенная  биота.  Почва  —  сложнейшая  система,  одним  из  основных  функциональных

компонентов  которой  являются  населяющие  ее  живые  организмы.  От  деятельности  этих

организмов зависят характер и интенсивность биологического круговорота веществ, масштабность

и интенсивность фиксации основного биогенного элемента — атмосферного азота, способность

почвы к самоочищению и пр.

В  последнее  время  значение  почвенной  биоты  существенно  возросло,  и  не  только  в  связи  с

незаменимой  ролью  ее  в  формировании  почвенного  плодородия.  Почвенный  покров

представляет собой самостоятельную земную оболочку — педосферу.

Состав ПБК. В процессе превращения веществ и формирования потоков энергии огромную роль

играют населяющие  почву  живые  организмы,  составляющие  ПБК,  без  которого  нет  и  не  может

быть  почвы.  ПБК  представлен  весомой  (по  массе)  и  разнообразной  группой  организмов.  В  1г

почвы  содержится  3...90  млн  бактерий,  0,1...35  млн  актиномицетов,  8...  1000  тыс.

микроскопических грибов, 100 тыс. водорослей, 1,5...6 млн простейших.  

Характеристика  микробного  комплекса.  Микроорганизмы  —  наиболее  изученная  группа

почвенного бионаселения, что связано с выдающимися работами академика Е. Н. Мишустина и

его учеников.

Микроскопическое  население  почвы  чрезвычайно  велико  и  разнообразно.  Основные  группы

почвенного  микронаселения:  бактерии,  грибы,  актиномице-  ты,  многочисленные  водоросли.

Численность  микроорганизмов  сильно  колеблется  в  зависимости  от  почвенно-экологических

факторов.  

Роль  микроорганизмов  в  круговороте  веществ.  Микроорганизмы  играют  основную  роль  в

круговороте  веществ  в  биогеоценозах,  минерализуя  органические  остатки  и  замыкая  таким

образом биологические циклы экосистем.

Ежегодно на сушс синтезируется огромное количество фитомассы — (115... 117) 109 т, из которой

на  долю  опада  приходится  (20...50)  109  т.  Часть  фитомассы  (6...20  %)  поедают  животные  и

возвращают в почву с экскрементами (10...60%). Дополняют биомассу прижизненные выделения

корней  и  сама  корневая  система,  составляющая  20...90  %  фитомассы  растений.  Характер  и

интенсивность  биологического  круговорота  зависят  от  трех  главных  факторов:  состава

растительности,  гидротермического  режима  и  комплекса  организмов-трансформаторов.

Практически нет ни одного элемента, который не подвергался бы воздействию микроорганизмов

или их метаболитов.

Минеральная  часть  почвы  разрушается  под  воздействием  различных  неорганических  и

органических кислот, щелочей, ферментов и других соединений — продуктов жизнедеятельности

почвенных  микроорганизмов.  С  разложением  органических  остатков  в  почве  идут  процессы

гумификации.  В  этих  процессах  велика  роль  почвенной  биоты,  в  частности  микроорганизмов.

Гумус  накапливается  в  результате  длительного  и  разнообразного  взаимодействия  и

взаимовлияния  населяющих  почву  организмов  и  высших  растений.  Почвенное  плодородие,

основу которого составляют гумусовые вещества,  зависит от структуры и активности почвенной

микробиоты.

Почвенные  микроорганизмы  обладают  уникальной  способностью  фиксировать  газообразный,

атмосферный азот и переводить его в усвояемые для растений соединения. Азот, фиксируемый

почвенными  микроорганизмами,  называется  биологическим,  а  микроорганизмы,  связывающие

молекулярный азот, — азотфиксаторами, или диазотрофами. Способность почвенных микроорга-

низмов  усваивать  атмосферный  азот  используют  при  разработке  биопрепаратов  на  основе

активных  штаммов  микроорганизмов.  Если  первые  разработанные  биопрепараты,  например

нитрагин, изготавливали на основе симбиотических микроорганизмов (клубеньковых бактерий),

то  теперь  успешно  применяют  препараты  на  основе  несимбиотических  микроорганизмов

(Klebsiella, Rhizobium и др.).

Уникальные  функции  микроорганизмов  по  фиксации  атмосферного  азота  приобретают  особое

значение в связи с усилением антропогенного воздействия на агроэкосистемы и возможностью

использования биологических механизмов питания растений. Это позволяет в будущем перейти

от  современного  «химического»  земледелия  к  конструированию  агробиоценозов  на

биологической основе.

Микробная биомасса содержит различные вещества, необходимые высшим растениям. Особенно

богата  она  азотом.  Содержание  его  в  клетках  микроорганизмов  достигает  12%;  на  долю  Р2  О5

приходится 3 %, К20 - 2,2 %.

Разнообразен и биохимический состав микробной биомассы. В состав ее сухого вещества входят:

53 % белка, 16 — сахара, 18 — нуклеиновых кислот, 10 — жиров, 3 % ферментов, витаминов, рос-

товых веществ, антибиотиков и других соединений, необходимых растениям.

Микроорганизмы  в  течение  года  могут  синтезировать  на  1  га  пахотного  слоя  почвы  до  400  г

тиамина, 300 г пиридок- сина и 1 кг никотиновой кислоты (табл. 9.3), причем при обогащении по-

чвы Azotobacter количество витаминов в почве возрастает в 5 раз.

Экотоксикологические  функции  микроорганизмов.  Микроорганизмы  —  индикаторы

физиологического  состояния  растений  в  системе  почва—растение.  Способность  почвенных

микроорганизмов  чутко  реагировать  на  малейшие  изменения  окружающей  среды  и  высокая

ферментативная  активность  позволяют  использовать  их  для  индикации  состояния  экосистем  и

оценки деградации токсичных соединений в них. Эта особенность почвенных микроорганизмов

делает  их  незаменимыми  в  современных  экологических  исследованиях,  особенно  для  ранней

диагностики изменений, происходящих в экосистемах под воздействием токсичных веществ и их

микробной трансформации.

Из  множества  почвенно-экологических  факторов  —  физических,  химических,  агрохимических  и

биологических  —  последние  являются  наиболее  чувствительными  и  способными  наиболее

адекватно  характеризовать  физиологическое  состояние  растений  в  системе  почва—растение.

Количество  микробной  биомассы,  характеризующее  физиологическое  состояние  растений,

является  интегральным  показателем  системы  почва—растение  и  может  быть  использовано  в

различных экологических исследованиях (например, при нормировании антропогенных нагрузок,

определении устойчивости экосистем и т. д.).

Биоиндикация —  оценка  качества  среды  обитания  и её  отдельных  характеристик по  состоянию

биоты в природных условиях. Для учёта изменения среды под действием антропогенного фактора

составляются  списки  индикаторных  организмов —  биоиндикаторов.  Биоиндикаторы —  виды,

группы  видов  или  сообщества,  по  наличию,  степени  развития,  изменению  морфологических,

структурно-функциональных,  генетических  характеристик  которых  судят  о  качестве  воды  и

состоянии  экосистем.  В  качестве  биоиндикаторов  часто  выступают  лишайники,  в  водных

объектах — сообщества бактерио-, фито-, зоопланктона, зообентоса, перефитона.

Принципиальным преимуществом является возможность осуществления прямой количественной

оценки  вероятности  проявления  биологических  эффектов  в  исследуемой  среде,  вызванных

загрязнением.  Тесты  на  токсичность  определяют  токсичность  смеси  химикатов,  что  позволяет

автоматически учитывать возможный синергизм действия этих химикатов. Недостатки: Тесты, как

правило,  проводятся  в  контролируемых  лабораторных  условиях,  и,  поэтому  получаемые

результаты  иногда  трудно  сопоставимы  с  условиями,  имеющими  место  в  природе.  Тесты  на

токсичность не дают информации о том, каков качественный состав загрязнителей в исследуемой

пробе. Тесты на токсичность не отражают изменения, происходящие в популяциях организмов.

 

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

49020. Разработка информационной системы (ИС) «Агентство недвижимости» 635 KB
  Понятие базы данных. Основные термины для работы с базами данных. Создание таблицы в базе данных Описание созданных запросов
49021. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) 1.39 MB
  В отсутствие постоянного магнитного поля Н магнитные моменты неспаренных электронов направлены произвольно, состояние системы таких частиц вырождено по энергии. При наложении поля Н проекции магнитных моментов на направление поля принимают определенные значения и вырождение снимается (эффект Зеемана), т. е. происходит расщепление уровня энергии электронов E0.
49022. Методы ближнепольной и конфокальной микроскопии. Их аппаратное и метрологическое обеспечение 726.5 KB
  Содержание пояснительной записки курсовой работы проекта: Методы ближнепольной микроскопии Ближнепольный растровый оптический микроскоп БРОМ Аппаратное обеспечение ближнепольной микроскопии Методы конфокальной микроскопии Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп Применение конфокального микроскопа...
49023. Режим термической обработки пружин из стали 65Г 267.5 KB
  Основной целью курсовой работы по технологии конструкционных материалов является освоение принципов выбора конструкционных материалов для деталей машин, инструмента, основываясь на знании состава и строения металлических конструкционных материалов и методов придания материалам заданных форм.
49024. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОМБИНИРОВАННОЙ ПГУ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 1.29 MB
  Схема КПГУ с дожиганием продуктов сгорания ГТУ в топке парового котла и подводом дополнительного топлива и воздуха КПГУ с утилизацией продуктов сгорания ГТУ в топке парового котла без дожигания топлива: при этом генерация пара в котле утилизаторе осуществляется только за счет теплоты выхлопных газов...
49025. Расчет принципиальной схемы замкнутой системы электропривода 685.5 KB
  Электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения с рабочей машиной, при допущениях постоянного магнитного потока двигателя, скомпенсированной реакции якоря двигателя, абсолютно жёстких механических соединениях и постоянном моменте инерции J привода
49026. Расчет физических свойств природного газа при нормальных условиях 1012 KB
  Расчет физических свойств природного газа при нормальных условиях Основные физикохимические свойства компонентов газов используемых для газоснабжения Газы Молекулярная масса кг моль Плотность при 0 С и атмосферном давлении кг м3 Критическая температура...
49028. Микропроцессорная система на базе МП КР580ВМ80А 73.5 KB
  Микропроцессорные системы нашли широчайшее применения в настоящее время. Основными характеристиками этих линий являются: Функциональное назначение: линии адреса образующие шину адреса А150; линии данных образующие шину данных D70; линии управления образующие шину управления; линии синхронизации и питания. В микропроцессоре К580...