|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Изменение микробиологической активности горно-луговой альпийской почвы при внесении элементов минерального питаниядипломная работа (Бакалавр)
- Научные руководители: Якушев Андрей Владимирович, Макаров Михаил Иванович
- Автор: Сабирова Рида Владимировна
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова, Факультет почвоведения МГУ
- Год защиты: 2018
- Аннотация: В настоящее время наблюдается всё увеличивающаяся антропогенная нагрузка на горные почвы: избыточное поступление компонентов промышленных выбросов из атмосферы (Baron et al., 2000; Bowden et al., 2004), выпас скота, интенсивный туризм и т.д. Также изменение климата (потепление) затрагивает высокогорные области (Абдулжалимов, 2015). Все это может приводить к изменению состава растительных сообществ и свойств почв, включая состав и функционирование микробных сообществ. Исследование высокогорных экосистем представляет большой интерес потому, что в них сильнее заметны изменения в структуре как фитоценоза, так и микробных сообществ, даже при небольших изменениях условий окружающей среды. Это связано с тем, что альпийские фитоценозы и почвы развиваются в суровых климатических условиях, которые обусловлены низкими среднегодовыми температурами, процессами постоянного промерзания-оттаивания почв, долговременным и мощным снежным покровом, значительно ограничивающим вегетационный период. Несмотря на значительное содержание органического вещества в горно-луговых почвах, в котором законсервированы необходимые для активной жизнедеятельности элементы питания, доступность их для растений и других организмов низка, в связи со слабой минерализующей активностью микроорганизмов. Это также значительно ограничивает продуктивность растительных сообществ альпийских экосистем (Bowman et al., 1993; Theodose, Bowman, 1997). Повышение температуры среды может привести к повышению микробиологической активности, увеличению интенсивности минерализации органического вещества почвы, за которыми последует повышение доступности питательных веществ для фитоценозов. Моделирование возможных изменений, которые могут произойти в горных почвах при интенсификации воздействия внешних факторов, может быть осуществлено в экспериментах с внесением элементов минерального питания. Наряду с получением новых данных для горно-луговых почв, которые слабо изучены на предмет микробиологической активности, и, в частности, в отношении комплексного изучения экофизиологических параметров бактериального гидролитического блока, результаты таких экспериментов позволяют прогнозировать возможные изменения в функционировании почвы в меняющихся условиях окружающей среды. Целью работы является изучение изменения свойств и микробиологической активности горно-луговой альпийской почвы в результате повышения доступности биогенных элементов питания. Задачи заключаются в следующем: 1. Определить влияние внесения элементов минерального питания на свойства почв: pH, N-NH4+, N-NO3 -, Cэкстр, Nорг, Pэкстр. 2. Определить изменение биомассы микроорганизмов (Nмикр, Cмикр) и её удельной дыхательной активности (метаболический коэффициент) после внесения биогенных элементов. 3. Установить изменения физиологического разнообразия и трофической специализации бактериальных гидролитических сообществ, а также экологической стратегии. Выводы 1. Горно-луговая почва альпийской лишайниковой пустоши обладает кислой реакцией среды (pH 5,1), большим запасом органического вещества и азота, но в ней содержится мало экстрагируемых органических и неорганических форм азота. Среди неорганических форм азота преобладает аммоний. Азот почвы характеризуется относительно небольшим для почв показателем δ15N, составляющим 3,00‰. Концентрации азота и углерода микробной биомассы высокие ‒ составляют 1075 мг/кг и 120 мг/кг соответственно. Потенциальная минерализация органических соединений азота отрицательная (-0,1 мг/кг в сутки), а нитрификация, хотя и положительная, но характеризуется низким значением (0,4 мг/кг в сутки). Содержание подвижного фосфора в почве составляет 10,8 мг/кг. 2. В результате 19-летнего внесения элементов минерального питания в почву не было обнаружено заметных изменений в концентрациях общего углерода и азота и их соотношения, изотопного состава азота (δ15N), экстрагируемого углерода. Для этих показателей не выявлено даже каких-либо устойчивых тенденций изменения. 3. Увеличение доступного фосфора при внесении суперфосфата и увеличение рН при известковании приводит к обеднению органического вещества почвы азотом, возможно из-за увеличения его аммонификации микроорганизмами, стремящимися компенсировать нехватку азота в питании. 4. Концентрация подвижного фосфора увеличилась в 12 раз в варианте с внесением этого элемента. При этом в экстрагируемой форме дополнительно обнаружилось лишь 7,4 г/м2 фосфора, что составляет всего 17% от внесенного количества. Вероятно, основная часть внесенного фосфора закрепилась в составе более прочно связанных форм соединений. 5. Внесение же мочевины приводит только к увеличению N-NH4+ и отчасти N-NO3- за счёт увеличения нитрификации. Внесенные за 19 лет 153 г/м2 азота составили 26% от исходного содержания элемента в почве. Отсутствие значимой дополнительной аккумуляции азота в составе какого-либо азотного пула почвы свидетельствует об отсутствии механизма закрепления элемента и о значительном (преимущественном) его улетучивании с поверхности при фотохимическом разложении карбамида. 6. Под действием извести и NP увеличивается метаболическая активность (метаболический коэффициент возрастает в 1,5 раза) микробной биомассы и доля копиотрофных микроорганизмов, нуждающихся в повышенном уровне питательных элементов. 7. Внесение удобрений увеличивает физиологическое разнообразие гидролитических бактериальных сообществ. 8. Моноудобрения вызывают дисбаланс в микробном питании, что сказывается на трофической специализации гидролитического бактериального блока (возможно увеличивается минерализация гетероциклических азотсодержащих молекул в почве).
- Добавил в систему: Якушев Андрей Владимирович
Прикрепленные файлы
| № | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Полный текст | Текст квалификационной работы | Diplom_Sabirova_Rida.doc | 1,8 МБ | 21 мая 2018 [yakushev2008] |
| 2. | Полный текст | Презентация устного доклада на защите | Predzaschita-prezentatsiya_1.ppt | 4,2 МБ | 21 мая 2018 [yakushev2008] |
| 3. | Полный текст | Текст доклада на защите | Predzaschita-doklad.docx | 24,5 КБ | 21 мая 2018 [yakushev2008] |