2.4    Почвенные водоросли

На поверхности почвы нередко можно видеть невооруженным глазом различные разрастания — кожистые или войлокообразные пленки или слизистые слоевища сине-зеленых водорослей. Часто наблюдается также общее позеленение почвы, обусловленное массовым развитием микроскопических форм, рассеянных среди почвенных частиц.

Общее количество обнаруженных в почве видов водорослей приближается уже к 2000. Относящихся главным образом к сине-зеленым, зеленым, желто-зеленым и диатомовым водорослям.

Почва как среда обитания характеризуется целым рядом экологических особенностей. Она сходна как с водными, так и с воздушными местообитаниями: в почве есть воздух, но насыщенный водяными парами, что обеспечивает дыхание атмосферным воздухом без угрозы высыхания. В почве значительнее и резче колебания температуры в сравнении с водной средой, а для поверхности ; ее характерны неустойчивая влажность и сильная инсоляция.

Жизнеспособные водоросли находят на глубине до 2 м в целинных почвах и до 1,1м в пахотных.
чвенные водоросли отличаются изменчивостью способа питания. На небольших глубинах, в пределах проникновения света, они, как и высшие растения, являются типичными фототрофами. Поэтому основную массу водорослей, как правило, обнаруживают в самых верхних слоях почвы: при достаточной влажности в слое от 0 до 1 и даже до 0,2 см. С глубиной, как численность, так и видовое разнообразие водорослей резко падает. В более глубокие горизонты водоросли заносятся с поверхности путем вмывания, а также почвенными животными, и корнями растений. Однако и в полной темноте они могут оставаться живыми, а в ряде случаев даже размножаться. При невозможности фотосинтеза водоросли переходят на питание готовыми органическими веществами. Правда, их гетеротрофный рост в темноте идет значительно медленнее, чем автотрофный рост на свету. Многие водоросли, несмотря на способность к усвоению органических веществ, нуждаются в свете и в почве сохраняются лишь в покоящемся состоянии. Поэтому в глубоких слоях почвы обнаруживается сравнительно небольшое число видов, преимущественно одноклеточные зеленые и желто-зеленые водоросли.

В почве жизнь водорослей связана с водными пленками на поверхности почвенных частиц. В связи с этим почвенные водоросли имеют относительно мелкие размеры в сравнении с соответствующими водными формами тех же видов. С уменьшением размеров клеток возрастают их водоудерживающая способность и устойчивость против засухи. У некоторых почвенных водорослей важным приспособлением к защите от засухи является обильное образование слизи — слизистых колоний, чехлов и обверток, состоящих из гидрофильных полисахаридов, способных быстро поглощать и удерживать большие количества воды, которые в 8—15 раз превышают сухую массу водорослей.
оме того, клеточные оболочки большинства почвенных водорослей тоже способны к ослизнению и накоплению воды. Таким путем водоросли не только запасают воду, замедляя высыхание, но и быстро поглощают её при увлажнении.

Особенность почвенных водорослей — «эфемерность» их вегетации, т. е. способность быстро переходить из состояния покоя к активной жизни и наоборот. Корочки водорослей на почве, высыхающие в сухие периоды, начинают расти уже через несколько часов после увлажнения. Есть много примеров длительного сохранения жизнеспособности водорослей. Из почв, хранившихся в сухом состоянии десятки лет, были выделены многие виды водорослей. Удалось оживить гербарный экземпляр сине-зеленой водоросли носток после 107 лет хранения.

Точно так же почвенные водоросли способны переносить разные колебания температуры почвы. В опытах многие из них оставались живыми при очень высокой (до +100 °С) и очень низкой (до —195 °С) температуре.) Холодостойкость водорослей подтверждается широким рас­пространением их в местообитаниях с постоянной или длительной низкой температурой.

Во многих случаях у водорослей, обитающих на поверхности почвы, появляются приспособления для защиты от избыточного освещения — темные слизистые чехлы вокруг клеток. Особенно устойчивы против ультрафиолетового облучения сине-зеленые водоросли.

Почвенные водоросли обладают устойчивостью против радиоактивных излучений. Первыми растениями, которые появились на грунте, разрушенном ядерным взрывом при испытаниях в штате Невада (США), были сине-зеленые водоросли.

Благодаря перечисленным приспособлениям почвенные водоросли способны существовать даже при крайне неблагоприятных условиях среды. Этим объясняются широкое распространение почвенных и наземных водорослей и быстрота их разрастания даже при кратковременном появлении необходимых факторов. Почвенные водоросли представляют большой обще­биологический интерес как организмы необыкновенной выносливости и устойчивости к крайним условиям существования.

2.5    Водоросли горячих источников

Горячие источники имеются в разных местах земного шара. Связанные с подземными водами, они могут иметь высокую температуру воды, доходящую иногда почти до точки кипения. Оказывается, и в таких условиях могут поселятся водоросли. Нередко они разрастаются здесь большими дерновинами сине-зеленого или коричневого цвета, плавающими на поверхности воды, или выстилающими дно и стенки водоемов. Предельную температуру воды, при которой еще удавалось находить водоросли, разные исследователи указывают разную.

Кроме высокой температуры, вода горячих источников обычно отличается также высоким содержанием солей, т. е. они относятся к числу так называемых минеральных источников.

Самыми типичными обитателями горячих вод, или, как их еще называют, термофильными (любящими тепло) водорослями, являются сине-зеленые. В значительном количестве здесь встречаются также диатомовые, но они обычно ютятся в более холодных местах по окраинам водоемов. Наконец, меньше всего термофильных форм среди зеленых водорослей.

При всей обширности списков водорослей, обнаруженных в горячих источниках, все же специфически термофильных водорослей, характерным признаком которых считают неспособность к существованию при температуре ниже + 30 °С, не так много. Нередко оказывается, что большая часть водорослевого населения горячих источников состоит из водорослей холодных вод, лишь приспособившихся к высокой температуре.

Условия жизни термофильных водорослей отличаются рядом особенностей. Помимо того что температура воды в таких источниках вы­сока, она не подвержена здесь резким колебаниям и даже в зимние месяцы остается выше 0°С, поэтому водоросли вегетируют круглый год. Следовательно, единственное, к чему они должны быть хорошо приспособлены, это к перенесению высокой температуры, что достигается исключительно внутренними физиологическими изменениями в клетках, так как никакими внешними особенностями термофильные водоросли не отличаются. Имеется лишь одно отличие от водорослей холодных вод, которое бросается в глаза, — это сравнительно малые размеры их клеток. Наконец, интересной особенностью многих термофильных водорослей является их способность к выделению из воды известковых и кремнистых отложений.

Источник: www.KazEdu.kz

200
течение года. Состав минеральных компонентов воды определяют жизнь того или иного
вида водорослей. Водоросли служат порой индикаторами химического состава термальных
вод. Среди термофильных настоящих водорослей преобладают диатомовые и меньше
зеленые водоросли. Наибольшее число видов отмечено среди синезеленых водорослей. Так,
в одном из горячих источников Камчатки из 52 обнаруженных видов водорослей на долю
синезеленых пришлось 28, диатомовых ­ 17, зеленых ­ 7 видов. Температурный предел для
диатомовых и зеленых ­ 50,7 °С, для синезеленых ­ 85,2 °С.
Термальных водорослей насчитывается примерно 200 видов. С повышением температуры в
минеральных водах число видов уменьшается. Максимальная численность водорослей
наблюдается в пределах температур 30­40 °С.
Водоросли соленых и пресноводных водоемов. В континентальных водоемах концентрация
солей доходит до 285 г на 1 л воды, если в ней преобладает хлористый калий, и до 347 г на
1 л ­ при сульфате натрия. В континентальных соленых водоемах живут представители
зеленых и синезеленых водорослей.
Известковые водоросли. Это микроскопические водоросли, связанные с известковым
субстратом как в морских, так и в пресных водах. Известно примерно 20 видов, живущих
на известковых скалах, кораллах, раковинах.
которые из них в результате своей
жизнедеятельности выделяют в субстрат органические кислоты и тем самым постепенно
растворяют, "просверливают" известковый субстрат, образуя своеобразные ходы. Другие
известковые водоросли способны выделять углекислый кальций. Эти водоросли
способствуют образованию отложений, называемых туфами, которые особенно обильны в
осадочных породах древних геологических периодов.
Различают несколько типов сожительства водорослей с другими организмами: эпифитизм,
эндофитизм, паразитизм, мутуализм. Эпифитизм представляет собой тесный наружный
контакт между водорослью и другим организмом. При этом водоросли используют другие
растения как место поселения, не проникая внутрь их тела. В пресных водоемах это могут
быть диатомеи, живущие на кладофоре, в морях ­ бурые и красные водоросли,
прикрепляющиеся к многолетним ризоидам бентосных водорослей. При эндофитизме
водоросль поселяется внутри другого организма, не нанося ему вреда, например, носток,
обитающий в межклетниках цикасов (саговниковые). Паразитизм ­ это взаимоотношения,
при которых водоросль живет внутри другого организма и в конечном итоге губит его. Так,
лишенная хлорофилла Harveyella mirabilis (рис. 149) развивается на красной водоросли
родомеле. При мутуализме совместно существующие виды извлекают из симбиоза
обоюдную пользу. Примером такого сожительства служат лишайники, представляющие
собой симбиоз гриба и водоросли.
201
Настоящие водоросли считаются древнейшими представителями растительного мира,
возраст ископаемых остатков которых насчитывает 900 млн лет. Преимущественно это
обитатели водной среды. Современные водоросли благодаря относительному постоянству
среды обитания мало изменились с древнейших времен, однако разные отделы их
отличаются друг от друга набором пигментов, строением хлоропластов, продуктами

Источник: znanio.ru

Почвенная биота и биологические процессы в почвах

Населяющие почву организмы или, по выражению В.И. Вернадского ее «живое вещество» создают почву как таковую, обеспечивая воспроизводство ее плодородия и экологических функций.

Совокупность многочисленных популяций разнообразных организмов, выполняющих эти функции называют «почвенной биотой». Она представлена высшими растениями, почвенными водорослями, животными, грибами, лишайниками, прохариотами, вирусами и фагами.

 

Среди почвенных водорослей наиболее широко представлены зеленые и синезеленые (около 500 видов каждого отдела), далее датомовые (около 300 видов) и желто-зеленые (более 150 видов).

Известна пионерная роль водорослей как первопоселенцев на различных минеральных субстратах, заселяющих поверхности скал и различных поверхностей имеющих достаточное освещение.

Водоросли обнаруживаются во всех почвах в том числе в полупустынях и пустынях. Их численность и биомасса зависят от влажности и условий освещения, изменяясь от 5000 до 15, млн. клеток в 1 г почвы. Количество их возрастает на поверхностях с низким проективным покрытием высших растений, в частности на солонцах, такырах. Годовая продукция почвенных водорослей в разных почвах колеблется от 50 до 1500 кг/га.

Функции водорослей в почвах определяются ролью первичных продуцентов органического вещества, а также накоплением органического вещества, обогащенного азотом. Сине-зеленые водоросли (цианобактерии) способны к фиксации атмосферного азота. Эта исключительная способность цианобактерий (прохариотов) не свойственна другим водорослям (эукариотам) для которых источниками азота служат атмосферные и нитратные соединения. В этом отношении водоросли выступают конкурентами растений за доступные формы азота. В паровых полях и после уборки урожая развитие водорослей может способствовать временному закреплению соединений азота и предотвращению их вымывания из почвы.

Водоросли оказывают благоприятное влияние на кислородный режим почв, на кислородный режим почв, на почвенную структуру.

Поскольку водоросли являются фотосинтезирующими микроорганизмами они не нуждаются в готовых органических веществах. Однако в слоях почвы, куда не проникает солнечный свет, некоторые из них способны переключаться на гетеротрофный образ жизни и поглощают растворенные органические вещества. Степень проявления разных типов питания в метаболизме водорослей зависит от освещенности, количества органических и минеральных веществ в среде окислительно-восстановительного потенциала и рН среды.

Водоросли являются чувствительными индикаторами загрязнения почвы. Зеленые чутко реагируют на засоление, изменение рН губительно сказывается на синезеленых, желтозеленые водоросли являются показателями загрязнения почвы пестицидами и другими токсинами.

 

Источник: studopedia.su