Физико-химическая и микробиологическая характеристика мерзлотных почв Еравнинской котловины Витимского плоскогорья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН

Физико-химическая и микробиологическая характеристика мерзлотных почв Еравнинской котловины Витимского плоскогорья

Дамбаев Вячеслав Борисович

кандидат биологических наук, научный сотрудник

Бадмаев Нимажап Баяржапович

доктор биологических наук, заведующий лабораторией

Давыдова Туяна Владимировна

кандидат географических наук, научный сотрудник

Исследованы физико-химические параметры и численность микроорганизмов-деструкторов органического вещества в мерзлотных почвах Еравнинской котловины Витимского плоскогорья. Полученные результаты указывают на высокую численность гетеротрофных микроорганизмов, которые активно участвуют в разложении органического вещества.

Ключевые слова: мерзлотные почвы, органическое вещество, численность микроорганизмов.

PHYSICO-CHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF PERMAFROST-AFFECTED SOILS OF ERAVNA VALLEY IN VITIM PLATEAU

Vyacheslav B. Dambaev

Nimazhap B. Badmaev

Tuyana V. Davydova

The physic-chemical parameters and the number of microorganisms-destructors of organic matter in permafrost soils of the Eravninskaya depression in the Vitim plateau are studied. The results obtained indicate a high number of heterotrophic microorganisms that actively participate in the decomposition of organic matter.

Keywords: permafrost soils, organic matter, number of microorganisms.

Введение

Значительную часть территории Забайкалья и, в частности, Бурятии занимает вечная мерзлота с так называемыми криоаридными почвами, сформированными в условиях низких температур и недостаточного увлажнения. Эти почвы представляют хрупкие и трудновосстановимые экосистемы и все более интенсивно вовлекаются в сельскохозяйственное производство. Возрастающая потребность в повышении плодородия почв и охрана их от деградации выдвигают проблемы изучения особенностей биологических, биохимических и физико-химических механизмов почвообразования и почвенного плодородия, скорости и направленности этих процессов. Поскольку в образовании и плодородии почв определяющую роль играют микробиологические процессы, то последние в исследованиях криоаридных почв слабо изучены. Перечисленные факторы и определили важность исследования физико-химических показателей и микробиологических характеристик почвенных топорядов Еравнинской котловины юга Витимского плоскогорья.

микроорганизм мерзлотная почва

Объекты и методы исследований

Исследования проводились на 5 ключевых станциях. Станция 1-ЕК-06 «Стационар», черноземная криптоглееватая почва; Станция 2-ЕК-06 «Березовый лес», темногумусовая почва; Станция 3-ЕК-06 «Сосновый бор», дерновая альфегуму- совая сезономерзлотная почва; Станция 4-ЕК-06 «Лиственничный лес», подбур мерзлотная почва; Станция 5-ЕК-06 «Красногорка» темногумусовая почва. Учет сапрофитов проводили на глюкозо-пептонной-дрожжевой среде с добавлением нистатина -- антибиотика, ингибирующий рост грибов, в количестве 500 ед/мл [1]. Определение общей численности микроорганизмов проводили согласно методике [2].

Результаты и обсуждения

Для изученных почв Еравнинской котловины характерна слабокислая реакция среды. В карбонатном горизонте рН повышается до слабощелочной [3]. Низкие температуры воздуха характерны для таежных ландшафтов, особенно в северо-восточной части ЕК. Здесь максимальная величина температуры воздуха за зимний период равняется -(26-28) ⁰С, тогда как в центральной степной части - (22-24) ⁰С. При таких условиях поверхностные горизонты почв обычно охлаждаются до - (15-20) ⁰С, что приводит к накоплению в почвенной толще больших «запасов холода», медленному оттаиванию и слабой прогреваемости почв (табл. 1). Характер изменений значений рН по профилю почвы существенно не меняется.

Таблица 1

Физико-химические показатели в гумусовых горизонтах сезонно-мерзлотных и мерзлотных почвах

В верхних почвенных горизонтах отмечается незначительное увеличение значений рН до 6.06 за счет биогенного накопления оснований, а в нижних до 4,18 за счет слабой выщелоченности почвообразующих пород (табл. 2).

Наиболее обогащенными Сорг являются верхние горизонты, с глубиной содержание Сорг резко падает. Содержание органического вещества в верхних горизонтах почв варьировала от 2.9% станция 1-ЕК-06 «Стационар» до 9.57% станция 4-ЕК-06 «Лиственный лес». Вниз по профилю почвы происходит снижение содержания органического вещества. Минимальное значение Сорг 2.45% было отмечено на станции З-ЕК-06 «Сосновый бор».

Среди исследуемых групп бактерий-деструкторов органического вещества многочисленными были сапрофиты. Количество целлюлозоразлагающих бактерий на 2-3 порядка ниже числа сапрофитов.

Таблица 2

Содержание рН, Сорг и численность бактерий-деструкторов мерзлотных почв ЕК, тыс. кл/г почвы

- не определено

Численность аэробных сапрофитов в изученных почвах с глубиной горизонта уменьшается от 100 тыс. кл/г почвы до 0.01 тыс. кл/г почвы, Число аэробных и анаэробных целлюлозоразлагающих бактерий варьировало от 1 тыс. кл/г почвы до 10 тыс. кл/г почвы и от 0? 1 тыс. кл/г почвы до 0.01 тыс. кл/г почвы соответственно.

Низкая численность сапрофитов и целлюлозоразлагающих бактерий отмечена в дерновой альфегумусовой сезономерзлотной почве 3-ЕК-06, где было отмечено низкое содержание Сорг.

Общее микробное число в исследуемых почвах варьировало в широких пределах. Максимальное значения для участка 5-ЕК-06 «Красногорка» составляло 356 млн кл/г почвы, а на участке 1-ЕК-06 «Стационар было зафиксировано 897 млн кл/г почвы. Микроскопирование накопительных культур целлюлозоразлагающих бактерий и сапрофитов выявило физиологическое разнообразие бактерий, которые присутствуют в накопительных культурах: палочки, кокки, клостридиальные формы.

Высокая численность бактерий-деструкторов связана с наличием питательных веществ и благоприятным физико-химическим параметрам среды обитания.

Таким образом, проведенные исследования указывают на высокую численность гетеротрофных микроорганизмов в исследуемых почвах Еравнинской котловины, которые активно участвуют в разложении органического вещества.

Литература

1. Добровольская Т. Г., Скворцова И. Н., Лысак Л. В. Методы выделения и идентификации почвенных бактерий. М.: Изд-во МГУ, 1989. 40 с.

2. Практикум по микробиологии / А. И. Нетрусов [и др.]. М.: Академия, 2005. 300 с.

3. Бадмаев Н. Б., Куликов А. И., Корсунов В. М. Разнообразие почв криолитозоны Забайкалья. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2006. 165 с.

References

1. Dobrovolskaya T. G., Skvortsova I. N., Lysak L. V. Methods for isolating and identifying soil bacteria. Moscow: Izd-vo MGU, 1989. 40 p.

2. Netrusov A. I., Egorova M. A., Zakharchuk L. M., et. al. Workshop on microbiology. M.: The publishing center "Academy", 2005. 300 p.

3. Badmaev N. B., Kulikov A. I., Korsunov V. M. Variety of soils of the permafrost zone of Transbaikalia. Ulan-Ude. Publishing house: BSC Center of the Russian Academy of Sciences, 2006. 165 p.

Размещено на Allbest.ru