скачать ^ Современные представления о царствах живой природы. Понятие о почвенной биоте. Экологические группы почвенной биоты. Продуценты, консументы, разлагатели – редуценты. ^ как основной источник органического вещества в почве. Влияние корней растений на свойства почвы, на распределение почвенных микроорганизмов по профилю. Корневые выделения. ^ . Общая характеристика почвенных водорослей, их распространение, численность, биомасса и роль в почвах. Основные таксономические группы водорослей в почвах и их представители. Простейшие. Основные формы простейших, живущих в почве. Характеристика главных групп почвенных простейших: корненожек, жгутиконосцев, ресничных инфузорий. Распространение, численность и роль простейших в почвах. ^ . Общая характеристика почвенных животных, деление на экологические, трофические и размерные группы. Значение пищевой и локомоторной активности в почвообразовательных процессах. Обзор основных таксономических групп почвенных животных. Круглые и кольчатые черви; роль дождевых червей в почвообразовании. Моллюски: улитки и слизни. Членистоногие: мокрицы, клещи, многоножки, насекомые. Позвоночные животные – обитатели почв: грызуны, насекомоядные, зайцеобразные. Величина и уровень численности отдельных групп животных; особенности передвижения в почве и питания; распределение по почвенному профилю. ^ . Общая характеристика царства грибов. Биомасса грибов в почвах, их роль в процессах деструкции растительных остатков и в почвообразовании. Обзор систематики грибов, основные классы: миксомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты, несовершенные грибы. Почвенные дрожжи, их численность и роль в трофических цепях и почвенных процессах. Лишайники. Строение и размножение. Взаимоотношения грибов и водорослей в лишайниках. Накипные, листоватые и кустистые лишайники. Лишайниковые биоценозы на скалах. Распространение и роль лишайников в процессах первичного почвообразования. Прокариоты. Особенности строения клетки прокариот. Бактерии: морфологические группы и физиологическое разнообразие. Численность бактерий и актиномицетов в почвах. Таксономический состав почвенных прокариот: грамотрицательные бактерии, грамположительные бактерии (включая актиномицеты), микоплазмы. Архебактерии. Вирусы и фаги. ^ Роль микроорганизмов в биологическом круговороте веществ на Земле в обмене газов между почвой и атмосферой, в вовлечении элементов литосферы в биологический круговорот. Особенности обмена веществ микроорганизмов. Катаболизм и анаболизм. Разнообразие анаболитических процессов; азотное и углеродное питание, автотрофный и гетеротрофный обмен; факторы роста у микроорганизмов. Микроорганизмы как биологические индикаторы. Пути получения энергии микроорганизмами: субстратное фосфорилирование (брожение), окислительное фосфорилирование (дыхание, анаэробное дыхание), фотофосфорилирование. Ферменты и регуляция. ^ Основные этапы циклических превращений углерода и кислорода. Фотосинтез и минерализация органических веществ микроорганизмами. Общая схема превращения полимеров растительного происхождения в почве. Превращение одноуглеродных соединений: фиксация CO2 в бактериальном фотосинтезе, связывание CO2 за счет энергии окисления неорганических веществ (хемосинтез, аноргоскидация), гетеротрофная фиксация CO2, образование метана – метаногенные бактерии, окисление метана и окиси углерода – метилотрофы и карбоксидобактерии; возможности и перспективы их практического использования. Аэробное и анаэробное превращение водорастворимых углеводов в почве. Конечные продукты дыхания, неполного окисления и брожения. Типы брожения и их возбудители. Микробное разложение крахмала, пектина и ксилана в природе. Практическое значение процессов. Аэробный и анаэробный распад клетчатки, возбудители процессов. Использование микроорганизмов, разлагающих целлюлозу; получение глюкозы и спирта. Разложение лигнина микроорганизмами, роль грибов в этом процессе и его значение для гумусообразования. Превращения кислорода. Токсические эффекты молекулярного кислорода. ^ Деятельность микроорганизмов в почве – главный источник водорода. Анаэробные и аэробные продуценты водорода. Потребление водорода микроорганизмами в аэробных и анаэробных условиях. Водородные бактерии и их практическое значение. Микробные ассоциации на основе переноса водорода. ^ Общая схема круговорота азота. Биологическая фиксация азота. Общая оценка процесса в балансе азота в почве. Симбиотические азотфиксаторы – клубеньковые и другие бактерии, клубеньки у небобовых растений. Нитрагин (ризоторфин). Несимбиотические (ассоциативные) аэробные и анаэробные диазотрофные микроорганизмы. Фиксация азота в ризосфере и филлосфере. Связь азотфиксации с фотосинтезом. Современные представления о механизме азотфиксации. Минерализация (аммонификация) азотсодержащих органических веществ в почве. Аэробное и анаэробное превращение белков, нуклеиновых кислот, мочевины, хитина. Судьба образующегося аммиака. Образование фитотоксичных веществ при разложении растительных остатков. Нитрификация. История открытия биологической природы процесса и возбудителей. Первая и вторая фазы нитрификации. Гетеротрофная нитрификация. Оценка процессов нитрификации. Ингибиторы нитрификации. Нитрифицирующая активности разных типов почв. Иммобилизация минерального азота в почве. Реминерализация иммобилизованного азота. Денитрификация. Характеристика микроорганизмов, способных к нитратному дыханию. Значение окиси и закиси азота. Значение процессов денитрификации в природе, сельскохозяйственном производстве и в очистке сточных вод. ^ Общая схема цикла превращений серы в природе. Ассимиляторная сульфатредукция. Образование сероводорода сульфатредуцирующими бактериями и его судьба в разных типах почв. Теория биогенного содонакопления. Окисление серы фотосинтезирующими анаэробными бактериями и бесцветными серными бактериями в аэробных условиях. Тионовые бактерии и их роль в сернокислотном выветривании. Использование в гидрометаллургии. ^ Формы соединений фосфора в почве. Минерализация фосфорорганических соединений микроорганизмами. Механизмы мобилизации труднорастворимых фосфатов кальция кислотообразующими автотрофными и гетеротрофными микроорганизмами. Микробиологическое закрепление фосфора. Роль микоризы в снабжении растений фосфором. ^ Роль микроорганизмов и лишайников в извлечении калия из первичных и вторичных минералов. Типы взаимодействия микробных метаболитов с минералами. Хелатизация как особый фактор выветривания. ^ Прямое и косвенное участие микроорганизмов почвы в превращениях соединений железа, марганца и алюминия. Окисление железа в автотрофных и гетеротрофных процессах. Разложение железо-органических соединений микроорганизмами. Восстановление железа и процесс глееобразования. Участие микроорганизмов в формировании отложений окисных соединений марганца. Происхождение железомарганцевых конкреций в почве. Схема превращений соединений алюминия в почве. Мобилизация алюминия из минералов, образование и разложение алюмоорганических соединений. Роль микоплазм (металлогениума) и других бактерий в аккумуляции железа, марганца и алюминия в почве. ^ Разложение растительных остатков и формирование подстилки. Роль микроорганизмов и их метаболитов в процессах гумусообразование. Микробные меланины и гумус. Разложение гумуса микроорганизмами. Автохтонная и зимогенная группировки почвенных микроорганизмов (по С.Н.Виноградскому). Современные представления об участии микроорганизмов в процессах трансформации и разложения гумуса. Кометаболизм и соокисление. Участие почвенных микроорганизмов в разрушении и новообразовании минералов.
|