Распределение водорослей по экологическим градиентам, устанавливаемым по высшей растительности
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
очвы толщиной до 1 см. Однако, в толще почвы, куда не проникает свет, жизнеспособные водоросли обнаруживаются на глубине до 2 м в целинных почвах и до 2,7 м в пахотных (Штина, 1977). Это объясняется способностью некоторых водорослей переходить в темноте к гетеротрофному питанию. Многие водоросли сохраняются в почве в покоящем состоянии.
В глубоких слоях почвы обнаруживается сравнительно небольшое число видов водорослей. Для поддержания своей жизнедеятельности почвенные водоросли должны иметь способность к перенесению неустойчивой влажности, резких колебаний температуры и сильной инсоляции. Эти свойства обеспечиваются у них рядом морфологических и физиологических особенностей. Например, отмечено, что почвенные водоросли имеют относительно мелкие размеры в сравнении с соответствующими водными формами тех же видов (Штина, Голлербах, 1976; Дубовик 1995; 2000). С уменьшением размеров клеток возрастают их водоудерживающая способность и устойчивость против засухи. Важную роль в засухоустойчивости почвенных водорослей играет способность к обильному образованию слизи - слизистых колоний, чехлов и обверток, состоящих из гидрофильных полисахаридов, а также к ослизнению клеточных оболочек. Благодаря наличию слизи, водоросли быстро поглощают воду при увлажнении и запасают её, замедляя высыхание. Поразительную жизнеспособность демонстрируют почвенные водоросли, хранящиеся в воздушно-сухом состоянии в почвенных образцах (Голлербах, Штина, 1969; Кузяхметов, Дубовик, 2001).
Характерной чертой почвенных водорослей является эфемерность их вегетации - способность быстро переходить из состояния покоя к активной жизнедеятельности и наоборот. Они также способны переносить разные колебания температуры почвы. Диапазон выживаемости ряда видов лежит в пределах от -200 до +84 С и выше. Почвенные водоросли (преимущественно синезеленые) обладают устойчивостью против ультрафиолетового и радиоактивного излучения.
Распространение водорослей в почвах определяется её водным и солевым режимом, температурой, значением рН, составом наземной растительности.
По систематическому составу почвенные водоросли довольно разнообразны. В наибольшем количестве видов и в примерно равных соотношениях среди них представлены синезеленые и зелёные водоросли. Менее разнообразны, но также характерны для почв представители отделов Xanthophyta и Bacillariophyta. Известны отдельные находки в почвах эвгленовых, золотистых, пирофитовых, красных водорослей. Систематический состав альгофлоры почв весьма специфичен. Наряду с видами, широко распространёнными в водных местообитаниях, в почвах развиваются и формы, не встречающиеся в воде (например, Chlorococcum humicola, Bumilleria sicula, ряд видов родов Protosiphon, Botrydium, Botridiopsis) (Голлербах, Штина, 1969; Вассер и др., 1989). Одной из ярких флористических особенностей эдафофильных сообществ является видовое разнообразие жёлтозелёных, на долю которых приходится в среднем 12%, а в лесных почвах - до 24% общего числа видов (Алексахина, Штина, 1984). В водоёмах жёлтозелёные водоросли составляют обычно 1-3% общего числа видов.
Водоросли являются источником разнообразных химических соединений, выделяемых в окружающую среду. В том числе биологически активных веществ. Оказывая регулярное воздействие на развитие других организмов, они участвуют в процессах формирования гидро- и геобиоценозов, влияют на органолептические показатели воды, на формирование качества природных вод и почвы. Обогащая воду кислородом, необходимым для жизнедеятельности аэробных бактерий, водных грибов и других организмов - активных агентов самоочищения загрязнённых естественных вод, многие виды водорослей вместе с тем принимают непосредственное участие в утилизации некоторых органических соединений, солей тяжёлых металлов, радионуклидов, очищая, облагораживая окружающую среду (Кабиров, 1991).
В наземных местообитаниях водорослям наряду с другими микроорганизмами принадлежит роль пионеров растительности, они участвуют в формировании примитивных почв на территориях, лишённых растительного покрова. В сформированных почвах, эти в большинстве случаев микроскопические организмы способны образовывать значительное количество органического вещества (Голлербах, Штина, 1969). Многие синезеленые водоросли способны фиксировать молекулярный азот (Панкратова, 1981). Повсеместное распространение водорослей, помимо их выносливости, достигается их большой скоростью размножения и представляет яркий пример явления, который Вернадский (1967) назвал растеканием живого вещества на земной поверхности. Рассмотренные свойства водорослей являются очень важными с точки зрения противостояния эрозионным процессам (Дубовик, Минибаев, 1981; Штина, 1998). Кроме непосредственного влияния водорослей на эрозионные процессы обнаруживается их весьма ценное косвенное действие - биологическое закрепление удобрений, смываемых с полей (Штина, Голлербах, 1976). Таким образом, почвенные водоросли как продуценты оказывают существенное воздействие на плодородие почв. Большая часть углерода, входящая в их состав, удерживается почвой в виде гуминовых кислот и фульвокислот. Доказано, что водоросли способны обеспечить 4,3-15% потребности высших растений в азоте (Панкратова, 1981).
Водоросли широко используются как индикаторные организмы. Растущая урбанизация приводит к промышленному загрязнению окружающей среды, которое является наиболее опасным для природы. Деятельность человека оказывает прямое и косвенное влияние на все природные сообщества. Поэто?/p>