Структурно-функциональная организация почвенно-биотического комплекса в различных экологических условиях

Почва - часть биосферы, где действуют различные экологические факторы; поэтому в природе существует множество почвенных типов и их разновидностей с различным проявлением биологических процессов. Например, южные почвы, сформированные в условиях оптимального сочетания экологических факторов (достаточное количество тепла, влаги, питания), отличаются более высокой биологической активностью. Северные почвы в условиях лимитирующего температурного фактора, промывного типа водного режима, особенностей почвообразующих пород и т.д. характеризуются низкой биологической активностью и своеобразным ПБК. Другими словами, разные экосистемы функционируют при участии различных почвенных организмов, что обусловливает уровень почвенного плодородия и устойчивость экосистемы к неблагоприятным факторам среды.

 

Так, черноземные почвы характеризуются высокой урожайностью и высокой устойчивостью по отношению к токсикантам. Почвы северного ряда - подзолистые и дерново-подзолистые - обладают менее выраженным плодородием, а также низкой устойчивостью к антропогенному загрязнению.

В зависимости от типа почвы и ее культурного состояния различия проявляются в значительных колебаниях численности и структуры почвенной биоты вообще и микроорганизм в частности. Наибольшее количество почвенных микро- организмов содержится в черноземах и отдельных подтипах каштановых почв. Высокой численностью микроорганизмов характеризуются также сероземные почвы (при орошении). К северу и югу региона распространения этих почв численность микробного населения сокращается. Микробиота активно функционирует в основном в верхнем гумусовом слое, где сосредоточен наибольший запас питательных элементов, т.е. плодородие почв и почвенная биота взаимосвязаны.

Структурные изменения в функционировании экосистем в различных почвенно-экологических условиях определяются участием различных групп почвенного бионаселения в биохимических процессах. Например, в северных экосистемах в биологическом круговороте активное участие принимает грибное население; к югу - в структуре микробного ценоза преобладают бактерии и актиномицеты.

Выявлены и видовые особенности микроорганизмов в функционировании различных экосистем (табл.). В экосистемах со слабым течением минерализационных процессов (дерново-подзолистые и особенно подзолистые почвы) доминантами выступают виды, участвующие в распаде органического вещества на ранних этапах (Вас. cereus, Вас. virgulus, Вас. agglomeratus). Более глубокая трансформация органического вещества протекает при участии Вас. idosus, Вас. mesen- tericus, Вас. subtilis. В экосистемах с хорошим азотным режимом почвы присутствуют Вас. megatherium. Индикатором засоленных почв является Вас. gasificans. В условиях чрезвычайной засушливости экосистем (регионы сухостепной зоны) в структуре бациллярного населения доминантой выступает Вас. mesentericus niger.

Таким образом, по структуре микробного ценоза и особенно по видовому составу микроорганизмов можно судить о течении почвообразовательного процесса и состоянии экосистем.

 Видовой состав бацилл в почвах разных типов, % (горизонтA, или Aпах) 

Бациллы

Подзоли­стая (лес)

Дерново- подзоли- стая (сад)

Серая лесная (пашня)

Чернозем (пашня)

Каштано­вая (целина)

Солоней (целина)

Солончак (целина)

оподзо- ленный

выщело­ченный

типичный

Agglomeratus

16,0

9,3

2,2

0,8

-

0,6

0,3

3,2

2,1

Mycoides

28,6

5,3

7,3

0,3

0,2

-

-

-

-

Jdosus

7,4

29,4

25,0

25,6

22,0

24,7

19,2

16,8

18,6

Megatherium

3,1

32,5

41,0

41,0

48,5

41,0

33,3

13,6

10,0

Mesentericus ruber

M

4,5

5,3

6,8

7,8

10,8

-

-

-

Mesentericus trevisan

-

1,5

3,5

10,6

7,5

10,2

22,3

22,4

10,9

Mescntericus niger

-

-

-

-

-

-

8,0

12,3

25,2

Mesentericus panis

-

1,2

0,4

0,3

0,9

0,9

-

1,4

-

Subtilis

-

0,2

1,7

2,0

0,8

0,6

2,1

1,5

1,1

Solaniperda

-

-

0,2

0,5

0,1

0,1

4,2

14,2

10,0

Cereus

19,8

6,8

4,6

6,5

2,7

2,4

1,2

3,3

0,5

Virgulus

9,1

1,2

4,0

1,6

1,2

U

-

-

-

Asterosporus

10,9

3,1

0,1

1,3

1,0

0,8

5,4

1,0

3,5

Cvanogenes

0,6

-

0,1

-

-

-

-

-

-

Adhaerens

1,0

0,2

-

-

-

-

-

2,5

2,3

Brevis

2,4

1,6

1,4

1,9

5,1

3,4

3,4

1,7

4,3

Tumescens

-

0,2

1,4

0,7

0,8

3,3

-

0,4

2,9

Polymyxa

-

2,6

- 1,8

-

-

0,1

0,1

 

3,6

Gasificans

-

0,4

-

- -

-

-

-

5,7

5,0

Migrans

-

-

-

-

1,0

- ■

-

-

 

Antracoides

-

-

-

 

0,4

 

0,4

-