CC BY
67
мг/дм3) выявлено в накопительной культуре, изолированной из нижнего горизонта песчаного мата озера Доронинское.
Т аблица 2
Образование сероводорода накопительными культурами СРБ
Накопительная культура Слой, см Донор электронов Кол-во H2S, мг/дм
Доронинское 0-0,2 ацетат 115,8
0,2-0,5 лактат 243,0
1,0-1,5 лактат 202,9
1,0-1,5 ацетат 118,3
2,0-2,5 лактат 185,8
2,0-2,5 ацетат 36,3
Зун-Торей 0,2-0,5 лактат 37,1
0,5-1,0 лактат 203,3
0,5-1,0 ацетат 47,5
Установлено, что максимальное количество сероводорода образуется в подповерхностных слоях песчаных матов. Наиболее предпочтительным субстратов является лактат.
Работа выполнена при поддержке грантов Президиума СО РАН № 38, 95, МО РФ РНП 2.1.1/2 165 и НОЦ «Байкал».
ЛИТЕРАТУРА
1. Дзюба А. А. Минеральные озера // География и природные ресурсы. - 2002. - №2. - С. 61-67.
2. Намсараев Б.Б., Намсараев З.Б. Микробные процессы круговорота углерода и условия среды обитания в щелочных озерах Забайкалья и Монголии // Труды ин-та микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН. - М.: Наука, 2007. - 398 с.
3. Замана Л.В., Борзенко С.В. Сероводород и другие восстановленные формы в кислородной воде озера Доронинское (Восточное Забайкалье) // Докл. РАН. - 2007. - Т.417, №2. - С. 232-235
4. Truper, H., Schleget, H.G. Sulphur methabolism in Thiorhodaceae. Qualitative measurements on going cells of Chromatium okenii // J. Microbiol. and Serol - 1964. - V.30. - P.225-238.
5. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд-во Московского университета, 1961. - С. 39-58.
УДК 54.027 (571.5)
ИЗОТОПНЫЕ ВАРИАЦИИ УГЛЕРОДА КАРБОНАТОВ И ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА МИНЕРАЛЬНЫХ ОЗЕР ЗАБАЙКАЛЬЯ
Б.С. Цыренов*, В.Б. Дамбаев*, Г.Г. Гончиков*, Б.Б. Намсараев*’**
Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ. Е-mail: [email protected] **Бурятский государственный университет, Улан-Удэ
Исследован изотопный состав углерода и органического вещества в донных осадках минерального озера Белое. Согласно полученным данным, донные осадки отражают изотопный состав углерода органического вещества, как первичных продуцентов, так и его потребителей.
Ключевые слова: изотопные вариации, углерод, карбонаты, органическое вещество.
THE ISOTOPE VARIATIONS OF CARBON OF CARBONATES AND ORGANIC MATTER OF THE MINERAL LAKES OF ZABAIKALIE B.S. Tsyrenov, V.B. Dambaev, G.G. Gonchikov, B.B. Namsaraev Institute of General and Experimental Biology SB of RAS, Ulan-Ude.
Buryat State University, Ulan-Ude
The isotope composition of carbon and organic matter in bottom sediments of the mineral lake Beloe was investigated. According to obtained data, bottom sediments reflect isotope composition of carbon of organic matter both primary producers, and its consumers.
Key words: isotope variations, carbon, carbonates, organic matter.
Минеральные озера представляют собой уникальные экосистемы, в которых экстремально высокие рН сочетаются с высокими концентрациями солей вплоть до насыщающих. Засушливый климат,
высокая солнечная активность благоприятствуют испарению воды и образованию высокоминерализованных озер.
Цель исследования - изучение изотопных вариаций углерода карбонатов и органического вещества в донных осадках минеральных озер Забайкалья.
Объекты и методы исследования
Объектом нашего исследования являлось минеральное озеро Белое, расположенное в Селенгин-ском среднегорье. Отбор проб производился в различные сезоны года с февраля по сентябрь 2008 г.
Содержание карбонатов и соотношение стабильного изотопа 13С/12С органического вещества и карбонатов определяли на масс-спектрометре BreathMAT plus (Finnigan) с относительной погрешностью ±0,1%о Углекислый газ для анализа на масс-спектрометре получали путем обработки карбонатных материалов 100%-й ортофосфорной кислотой и улавливали специальными ловушками с насыщенным раствором Ва(ОН)2 в виде карбоната бария. Затем полученные карбонаты разлагали орто-фосфорной кислотой с образованием СО2 и анализировали.
Для определения изотопного состава органического вещества образцы предварительно отмывали HCI от карбонатов. Сжигание проводили при температуре 5500С с CuO в качестве окислителя до СО2. Результаты выражали в виде величин 5 13С%о в промилле, откалиброванных по отношению к стандартам PDB (белемнит из формации PD). Содержание органического вещества в исследуемых образцах выражали в процентах, на минеральную часть навески.
Результаты и обсуждение
Сезонная динамика содержания органического вещества и карбонатов в донных осадках оз. Белое по сезонам года имеет неравномерный характер (табл. 1). Так, максимальное содержание органического вещества и карбонатов с февраля по сентябрь месяц имеют два пика - это февраль и июль (рис. 1). Наибольшее количество органического вещества и карбонатов в феврале было 25,55% и 52,3%, в июле 29,03% и 39,5% соответственно. В феврале при низких температурах происходит осаждение солей. В этот период органическое вещество медленно разлагается гетеротрофными микроорганизмами. Весной при таянии ледового покрова и снега на озере в водоеме происходит разбавление солей.
С наступлением плюсовых температур окружающей среды органическое вещество, не разложившееся в зимний период, начинает разлагаться различными группами гетеротрофных микроорганизмов. Минимальное количество органического вещества и карбонатов в мае равно 2,17% и 19,2% соответственно. В последние дни мая по июль происходит накопление карбонатов вследствие выпадения малых количеств атмосферных осадков, а также высокой солнечной инсоляции и интенсивного процесса расходования воды на испарение. В июле наблюдается выпадение обильных атмосферных осадков, характерное в условиях засушливого климата и постепенное снижение температуры окружающей среды по сентябрь.
Атмосферные осадки в течение вегетационного периода года выпадают крайне неравномерно. В мае-июне их выпадает всего в пределах 15-25%, а в июле-августе до 60% годовой суммы осадков. С октября по апрель осадков выпадает также очень мало и они не превышают 15-20% от годового количества. Низкие температуры зимы и незначительный снежный покров обуславливают глубокое промерзание грунтов и мелких озер [1].
Таблица 1
Содержание изотопного состава углерода карбонатов и органического вещества в озере Белое
Дата отбора проб Содержание карбонатов, в % на воздушно-сухую навеску Содержание ОВ, в % на минеральную часть навески d 13Г d Скарб, в %о 51 3С ОВ, в %
27.02.08 52,3 25,55 -11,67 -30,12
10.04.08 26,1 10,84 -11,28 -16,60
29.05.08 19,2 2,17 -10,77 -30,36
30.06.08 27,8 7,25 -12,45 -23,73
16.07.08 39,5 29,03 -12,05 -19,48
25.09.08 18,1 1,88 -10,29 -28,65
февраль апрель май 2008 июнь 2008 июль 2008 сентябрь 2008 2008 2008
Дата отбора проб
Рис. 1. Содержание органического вещества и карбонатов в озере Белое
время отбора проб II 2008 IV 2008 V 2008 VI 2008 VII 2008 IX 2008
Рис. 2. Изотопный состав углерода органического вещества в озере Белое
время отбора проб II 2008 IV 2008 V 2008 VI 2008 VII 2008
IX 2008
Рис. 3. Изотопный состав углерода карбонатов озера Белое
Проведенные исследования по изотопному составу углерода показали, что в апреле наблюдается деструкция органического вещества, 513Сорг составляет -16,60%о (рис. 2). В мае происходит синтез органического вещества. Значение 513С органического вещества составляет -30,36%о, что соответствует утяжелению изотопного состава 5 13Скарб -10,77%о, донные осадки наследует изотопный состав первичных продуцентов органического вещества. В июне и июле отмечается утяжеление изотопного состава органического вещества до -19,48%о, при этом наблюдалось облегчение 5 13Скарб (рис. 3). Происходит минерализация органического вещества. В сентябре наблюдается обратное облегчение изотопного состава органического вещества. В этот период донные осадки наследуют изотопный состав прибрежной растительности. В зимний период, который длится до февраля, изотопный состав органического вещества изменяется не значительно [2].
Таким образом, широкий диапазон варьирования ô 13Сорг указывает на то, что донные осадки отражают изотопный состав Сорг вещества, как первичных продуцентов, так и его потребителей. Полученные данные являются изотопными характеристиками процессов, которые происходили в иловых осадках озер, и представляют значимость для понимания особенностей формирования и генезиса органических и минеральных углеродсодержащих веществ в изученных экосистемах.
Работа выполнена при поддержке грантов Президиума СО РАН №38, 95, МО РФ РНП 2.1.112 165 и НОЦ «Байкал».
ЛИТЕРАТУРА
1. Байкал: научно-справочный атлас. - М.: Наука, 1993. - С. 50-84.
2. Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов. - М.: Наука, 1981. - 248 с.
УДК 547 (571.55)
ББК 24ю2 (2 Рос - 4 Чит)
ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ СТЕПНЫХ СООБЩЕСТВ ЮГО-ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ
Л.Б. Буянтуева, Б.Б. Намсараев
Бурятский государственный университет, Улан-Удэ. E-mail: [email protected]
Проведено исследование химического состава степных растений Юго-Восточного Забайкалья. Изученные степные фитоценозы по содержанию основных органических соединений (белков, жиров и клетчатки) имеют хорошую кормовую ценность. Согласно нормам обеспеченности растений микроэлементами отмечен дефицит цинка и меди.
Ключевые слова: экосистемы, степные растения, микроэлементы.
FEATURES OF RESEARCH OF CHEMICAL VEGETABLE RESTS OF STEPPE VEGETABLE ASSOCIATIONS OF SOUTH-EASTERN ZABAIKALIE L.B. Buyantueva, B.B. Namsaraev Buryat State University, Ulan-Ude
The reseach of chemical structure of steppe vegetables of South-Eastern Zabaikalie was carried out. Studied stepper phyto-cenosis for basic organic connect structure (proteins, fats and cellular tissue) have a qood fodder value. According to norms of providing of vegetable by microelements the deficit of zinc and copper was marked.
Key words: ecosystems, steppe vegetable associations, microelements.
Степи Юго-Восточного Забайкалья играют исключительно важную роль в жизни и хозяйственной деятельности жителей Забайкалья, ценность которых определяется, прежде всего, их химическим составом. В результате сильного влияния антропогенной нагрузки на степные растительные сообщества происходит нарушение их структуры и, как следствие, изменение химического состава. Поэтому исследование особенностей химического состава степных экосистем является актуальным в связи с необходимостью сохранения и рационального их использования.
Основной целью нашей работы было исследование химического состава растительных остатков степных фитоценозов Юго-Восточного Забайкалья.
Объект и методы исследования
Для исследования химического состава растительных остатков использовали надземные части травянистых растений наиболее распространенных в Юго-Восточном Забайкалье степных фитоценозов: ковыльно-типчаково-пятилистниковое, нителистниково-разнотравное и сведорожконосное. Сбор растительного материала проводился в 2002-2004 гг. на территории Агинского Бурятского автономного округа.
Химический анализ включал определение органического вещества и элементного состава растительного опада. Целлюлозу определяли по модифицированному методу Кюршнера-Хафера, лигнин -по методу Классона [1], жиры и водорастворимые вещества методом экстракции [2, 3]. Содержание протеина рассчитывали по общему азоту умножением на коэффициент 6,25 [4].
Определение минеральных веществ в растительных остатках проводилось с использованием атомно-абсорбционного метода. Для подготовки проб растительных образцов использовали способ сухой минерализации. Определение содержания Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, Co, Cr, Cd в полученных ми-
