- •2. Наземные экосистемы как источник и сток парниковых газов.
- •3. Биологический цикл азота.
- •Азотфиксация
- •Нитрификация
- •Денитрификация
- •4. Таксономическое разнообразие микроорганизмов цикла азота, осуществляемые ими процессы и продукты реакций.
- •5. Условия протекания процессов в экосистемах.
- •6. Таксономическое разнообразие микроорганизмов цикла углерода, осуществляемые ими процессы и продукты реакций.
- •7. Условия протекания процессов в экосистемах.
- •Процесс разложения растительных остатков и формирование подстилки
- •Образование и разложение гумуса
- •Участие почв-х мо в разрушении и новообразовании минералов
- •8. Микробная трансформация углерода и азота в почвенных агрегатах.
- •9. Формирование анаэробных зон внутри почвенных агрегатов.
- •10. Влияние размера почвенных агрегатов на продукты микробного метаболизма.
- •11. Участие микроорганизмов в «парниковом эффекте».
- •17. Постулат Бейеринка, Правило Гаузе, Триада Гузева.
- •18. Экологические (функциональные) и филогенетические классификации почвенных микроорганизмов.
- •19. Вертикальная ярусность микробов и их функции в различных экосистемах (бгц).
- •20. Филогенетическая структура метаболически активных прокариот в пространственно-сукцессионном (вертикально-ярусном) ряду.
- •2. Свойства покоящихся клеток.
- •3. Пролиферативный и метаболический покой.
- •4. Репродуктивные покоящиеся формы микроорганизмов.
- •5. Этапы формирования покоящихся форм.
- •6. Механизмы катаболитной репрессии и репрессии конечным продуктом.
- •7. Роль микроорганизмов в формировании и разложении почвенного гумуса.
- •8. Автохтонная и зимогенная микрофлора.
- •9. Микробная популяция как многоклеточный организм.
- •10. Экологическая роль антибиотиков в почве.
- •11. Примеры микробных сукцессий в почве.
- •2. Полифазная таксономия.
- •3. Основные филумы домена Bacteria и Archaea, обнаруживающиеся в почве.
- •2. Строение бактериофагов и их геном.
- •3. Генетический аппарат эукариотических микроорганизмов (грибов).
- •4. Лизогения у бактерий. Специфическая трансдукция: особенности и механизмы.
- •5. Конъюгация у бактерий.
- •6. Сравнительные особенности процесса конъюгации у разных типов бактерий.
- •7. Плазмиды и мигрирующие элементы.
- •8. Биологическое значение плазмид и мигрирующих элементов в изменчивости и эволюции микроорганизмов.
- •9. Сообщества бактерий – биопленки: их структура, экспрессия бактериальных генов в состоянии биопленок.
- •Фототрофы
- •Хемосинтез
- •2. Миксотрофия.
- •4. Современные представления о роли микроорганизмов в образовании и разрушении глинистых (почвообразующих, вторичных) минералов.
- •5. Роль микроорганизмов в образовании и деградации гумусовых веществ, основные группы организмов, механизмы процессов.
- •6. Понятие о «затравочном» эффекте.
- •7. «Вторая (подземная) биосфера» принципы ее функционирования.
- •8. Микробное фракционирование стабильных изотопов в природе.
- •9. Основные методы изучения геохимической деятельности микроорганизмов.
- •10. Современные биогеотехнологии с использованием микроорганизмов.
- •2. Микроорганизмы и ксенобиотики.
- •3. Почвы, загрязненные нефтью и нефтепродуктами.
- •4. Биологическая индикация загрязнения почвенной среды, самоочищение и самовосстановление почв, санитарное почвоведение.
- •5. Микроорганизмы почв и современные почвенные биотехнологии.
- •6. Микроорганизмы и охрана почв.
- •2. Современные методы, направленные на определение видового и функционального разнообразия почвенного микробного сообщества.
- •3. Методы для определения биомассы почвенных микроорганизмов.
-
Участие почв-х мо в разрушении и новообразовании минералов
В процессах разрушения минералов участвуют лишайники, водоросли, корни растений, грибы, бактерии и актиномицеты. Особое значение имеют микроорганизмы-кислотообразователи, например нитрификаторы, тионовые бактерии, микромицеты. В результате воздействия на минералы кислот, слизей и щелочей происходит либо полное разрушение минерала с образованием аморфных продуктов распада, либо ионы калия, например, изоморфно замещаютсяионами водорода и натрия без разрушения кристаллическихрешеток минерала. Хим. элементы минераламогут извлекаться непропорционально их содержанию и соотношению в исходном материале. Биологическое выветривание может привести к преобразованию одного минерала в другой (изм-сяхим состав при избирательном удалении элементов; нпр, разложение алюмосиликатов гетеротрофными бактериями – сначала удаляют щелочные элементы, потом щелочно-земельные, и лишь под конец – кремний и алюминий).
Микроорганизмы почвы участвуют не только в рассеивании элементов, содержащихся в минералах, но и в минералообразовании. О возможности биогенного образования минералов гидроокиси алюминия (бокситов) с участием микроорганизмов говорилось выше. Другой возможный путь— непосредственное извлечение гидроокиси алюминия из алюмосиликатов.
P.S.Сведения по разрушению и образованию минералов в почве строятся в основном на распределении их по почвенному профилю исходя из того, что материнская порода, на которой образовалась почва, была в минералогическом отношении однородной.Однако, она могла быть и неоднородной и тогда все рассуждения подобного рода теряют смысл.
8. Микробная трансформация углерода и азота в почвенных агрегатах.
Внутрипочвенных агрегатов содержится защемленный воздух, который с большим трудом подвергается обменным процессам. Это дает возможность для развития в близком соседстве аэробных и анаэробных микроорганизмов, например, метанобразующих и метанокисляющих бактерий. Анаэробные условия формируются внутри почвенных агрегатов за счет активного поглощения кислорода на их поверхности в результате окисления органического вещества. Для проверки этого предположения определяли скорость эмиссии СО2 из агрегатов разного диаметра после обогащения почвы глюкозой. Как следует из полученных нами данных, динамика накопления СО2 в газовой фазе носила экспоненциальный характер. Причем с ростом удельной поверхности агрегатов (т.е. уменьшением их диаметра) наблюдалось возрастание концентрации СО2 в газовой фазе. Следовательно, можно заключить, что окисление органического вещества в
почвах наиболее интенсивно протекает на поверхности почвенных агрегатов. Результатом этого процесса может быть формирование анаэробных зон внутри агрегатов, вследствие поглощения кислорода в их периферической части.
Одновременно с выделением закиси азота наблюдалась эмиссия метана из почвенных агрегатов всех исследуемых размеров (включая агрегаты наименьшего диаметра - 2 мм).Полученные результаты указывают на возможность функционирования внутри почвенных агрегатов от 2 до 10 мм в диаметре строго анаэробных бактерий, таких как метаногены, даже в присутствии кислорода в окружающем агрегаты пространстве. Таким образом, результаты наших исследований показывают, что из агрегатов диаметром 2-3 мм выделяются продукты анаэробного микробного метаболизма, такие как закись азота и метан. Эта закономерность хорошо подтверждается данными, полученными нами ранее, а именно, с быстрым падением окислительно-восстановительного потенциала и созданием анаэробных условий в агрегатах диаметром менее 10 мм.
Изучение эмиссии N2О показало, что существует пропорциональная зависимость между потоком закиси азота и размерами почвенных агрегатов. Результаты эксперимента, свидетельствуют о том, что внутри агрегатов складываются анаэробные зоны, где активно протекает процесс денитрификации. Для агрегатов 4; 8 и 10 мм в диаметре концентрация N2О достигала 0,72; 6,7; 7,2 мкг/г, соответственно. Выделение N2O из самых маленьких агрегатов (размером 2 мм) в первый период после начала измерений было на пределе чувствительности катарометра, использованного нами для определения закиси азота. Поэтому образование N2O в этом варианте опыта удалось зафиксировать только на пятые сутки после начала эксперимента - 0,026 мкг/г за сутки.