34. Что является характерной физиологической особенностью морских водорослей?

Характерной особенностью физиологии водорослей является их способность использовать в качестве источников азота ионы нитрата, аммония или его низкомолекулярные органические сое­динения. Водоросли, особенно морские, могут усваивать из воды такие органические азотистые вещества, как аминокислоты, мо­чевину, пурины.

Как один из наиболее важных биогенных элементов азот (пре­имущественно в форме нитратов) существенным образом влияет на биологическую продуктивность водных экосистем. В опти­мальных концентрациях он обусловливает повышенную продук­цию фитопланктона, фитобентоса, высших водных растений. Де­фицит минерального азота приводит к снижению интенсивности фотосинтеза растений. В то же время избыточное поступление со­единений азота часто является причиной загрязнения водоемов и их эвтрофикации.

35. Перечислите аллохтонные источники азота в водных экосистемах.

Между соединениями азота, поступающими в водоемы извне (аллохтонными) и его соединениями, образующимися в них за счет отмирания гидробионтов (автохтонными), существуют опре­деленные отличия. Органическая биомасса наземного происхож­дения после поступления в водоемы распадается медленнее, чем отмершие водные организмы. Поэтому как источник азота она ис­пользуется в водных экосистемах менее эффективно. Существу­ют, однако, водные экосистемы, например горных рек, в которых основным источником аллохтонного азота является опавшая листва деревьев.

36. Перечислите автохтонные источники азота в водных экосистемах.

Что же касается гидробионтов как источника автохтонного азота, то после их отмирания и быстрой минерализации органи­ческих соединений освобождается большое количество энергии и выделяется азот, включающиеся во внутренний круговорот ве­ществ (азота) в водоемах и используемые для наращивания био­массы новых генераций гидробионтов.

Автохтонным источником азота могут быть бактерии, водорос­ли, высшие водные растения, беспозвоночные животные, рыбы. Однако наибольшую роль в круговороте азота автохтонного про­исхождения в континентальных водоемах играют фитопланктон и макрофиты. После отмирания гидробионты разлагаются под действием бактерий в толще воды или на дне, что и формирует со­держание азота в донных отложениях.

Значительную часть автохтонного органического вещества составляет детрит, или мертвое органическое вещество, образу­ющееся в результате разложения органических остатков расти­тельного и животного происхождения. В нем содержится также 4-5 % бактерий. К растворенному автохтонному органическому веществу относятся также продукты жизнедеятельности водных организмов, в частности аминокислоты, органические кислоты, мочевина и другие.

37. В результате жизнедеятельности каких бактерий происходят процессы денитрификации ?

В процессе круговорота азота в биосфере происходит не только нитрификация, но и денитрификация, т. е. микробиологический процесс восстановления окисленных соединений азота (N0“, N0“) до газообразных азотистых веществ и, в конце концов, до свобод­ного азота (N₂). Эти превращения вызываются жизнедеятель­ностью бактерий родов Pseudomonas, Alcaligenes, Bacillus, Paracoccus, Thiobacillus и некоторых других факультативных анаэробов, которые используют нитриты (N0“) и нитраты (N0“) как конечные акцепторы электронов (анаэробное дыхание). Этот процесс катализируется ферментами редуктазами. В ходе денит­рификации под влиянием бактерий, которые при дефиците кис­лорода могут отнимать его от солей азотной кислоты, часть свя­занного азота из доступной зеленым растениям формы (нитраты) переходит в недоступную (свободный азот). Таким образом, де­нитрификация завершает цикл круговорота азота.