Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Заварзин Г.А. -> "Лекции по природоведческой микробиологии" -> 117

Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.

Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии — М.: Наука , 2003. — 348 c.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка): lexiipoprirodovencheskoymicrobiologii2003.djvu
Предыдущая << 1 .. 111 112 113 114 115 116 < 117 > 118 119 120 121 122 123 .. 160 >> Следующая

Целина 191 6 1
Пахота с удобрением 119 9 1
Сильно выветрелая почва 200 10 <1
255
Главным маршрутом деградации для растительного покрова современного типа,
утвердившегося на Земле около 350 млн лет назад, служит разложение
скелетного материала наземных растений, представленного лигноцеллюлозой.
Она составляет около 1/2 всего углерода, ассимилированного растениями.
Лигноцеллюлоза представляет медленно метаболизируемый углерод
растительной мортмассы. Для России поступление лигноцеллюлозы составляет
величину порядка 2 Гт С/год. Из них не менее 250 Мт С/год поступает в
виде лесной древесины.
Древесина появилась на Земле поздно, через 200 млн лет после появления
скелетных животных и начала фанерозоя. В это время на Земле уже давно
была полностью оксигенированная атмосфера. Растительный покров, которому
было суждено существенно модифицировать атмосферный гидрологический цикл,
в своем существовании зависел от атмосферной влаги. Поэтому с
растительным покровом связаны аэробные ксерофильные мицелиальные
эукариотные органотрофные организмы - грибы, являющиеся основными
деструкторами и в своей главной трофической роли в биосфере ответственные
за разложение растительной мортмассы. В палеонтологической летописи
растения и грибы появляются одновременно, грибы, возможно, несколько
раньше.
Древесина представляет собой композитный скелетный материал, состоящий из
волокон целлюлозы, армирующих сеть из гемицеллюлоз, связанных, в свою
очередь, с лигнином, физически обле- 1 кающим волокна целлюлозы. По
химическому составу все эти без-азотистые соединения различаются.
Композитный состав древесины предопределяет необходимость ее разложения
сообществом специализированных организмов, способных разлагать отдельные
компоненты. Ключевым этапом служит дезинтеграция скелетных стру- ¦ ктур,
требующая деполимеризации макромолекул. При этом про- ! цесс должен
происходить в субаэральных условиях, при достаточ- • ной, но не
избыточной влажности. !
Лигноцеллюлоза поступает в почвенно-растительную систему в : виде стоячей
мортмассы погибших деревьев; опада - валежника и ] подстилки; корневого
опада в глубоких слоях почвы с образующи- ' мися по корневым ходам порами
аэрации. Поступление нерастворимого органического вещества в виде твердой
фазы предопределяет значение физического контакта с ним организмов-
деструкторов в * виде скользящих и слизистых форм бактерий, мицелиальных
микро- ¦ организмов. Опосредованную роль играют зоотрофные организмы,
способные захватывать и измельчать твердые частицы и осуществ- • лять
биотурбацию, но и у них ключевой процесс деполимеризации . обусловлен
деятельностью микрофлоры пищеварительного тракта. (
Химический состав растений включает 2-15% белка и 10% рас- j творимых
соединений, 10-60% целлюлозы, 10-30% гемицеллюлозы, 5-30% лигнина. Итак,
основная проблема для микроорганизмов на
256
земных систем - гидролиз органических полимеров. Разложение азотистых
соединений - белка и нуклеиновых кислот - не представляет значительной
проблемы. Его и аэробно, и анаэробно осуществляют разнообразные организмы
пептолитического пути, деятельность которых оценивается по образованию
аммиака и которые поэтому давно получили название аммонификаторов.
Деградация доминирующих в растительных остатках нерастворимых безазоти-
стых соединений осуществляется в сахаролитическом пути.
Качественно пути деградации выглядят, как представлено на схеме:
микроболитическая удаление боковых цепей
петля
(4) (7)----- амино ароматические ядра
кислоты
I I
(5) поликонденсация
I
С02 (6) ГУМУС
Разложение 1000 мкг органического углерода в грамме почвы по приведенной
выше схеме дает следующие величины (Paul, Clark, 1989):
Категория органического вещества Резервуар, мкг/г почвы Константа к,
сут'1 Эффективность Y, %
1 - легко разлагаемое 150 0,2 60
2 - медленно разлагаемое 650 0,08 40
3 - лигнин 200 0,01 10
4 - продукты микроорганизмов 6 0,8 40
5 - защищенное органическое вещество 5000 3-Ю"1 20
6 - старое органическое вещество 7000 8 • 10~7 20
7 - устойчивые микробные продукты 4 0,3 25
9. Г. А. Заварзин
257
Скорость разложения широко варьирует в зависимости от климатических
условий. Так, для соломы получены данные (Paul, Clark, 1989):
Условия Время полу- к,1/сут Относительная
распада, сут скорость разложения
Лабораторные 9 0,08 1
Нигерия 17 0,04 0,5
Англия 75 0,01 0,125
Канада 160 0,003 0,05
Из приведенных значений видно, что зависимость скорости разложения от
климата очень высока. Более того, скорость разложения в условиях Канады,
близких к нашей стране, в 10 раз ниже, чем в тропической Нигерии. Отсюда
из-за замедленной скорости разложения Россия имеет положительный баланс
углерода, хотя далеко отстает от тропического пояса по первичной
продукции (см. рис. 7.2-7.4, табл. 7.1).
Растительные остатки представляют сложную смесь быстро и медленно
деградируемых соединений. Растительный опад с мягкими тканями быстро
подвергается разложению группировкой микроор-
Предыдущая << 1 .. 111 112 113 114 115 116 < 117 > 118 119 120 121 122 123 .. 160 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed