Научная статья на тему 'Микробиологическая и гидрохимическая характеристика озера Белое (Оронгойское)'

Микробиологическая и гидрохимическая характеристика озера Белое (Оронгойское) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
208
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Цыренов Б. С., Дамбаев В. Б., Абидуева Е. Ю.

Содовые озера с высокими значениями рН и высокой степенью минерализации являются экстремальными водными экосистемами. Такие условия обусловливают развитие специфического алкалофилъного микробного сообщества, способного проводить биогеохимические процессы трансформации органического вещества.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Цыренов Б. С., Дамбаев В. Б., Абидуева Е. Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MICROBIOLOGICAL AND HYDRO CHEMICAL CHARACTERISTIC OF LAKE BELOE (ORONGOYSKOE)

Microbiological and hydro chemical investigation was carried out in soda lake Beloe (Orongoyskoe). In the bottom sediments was revealed higher amounts of different physiological groups of microorganisms, which are taken par! in the processes of the decomposition of organic matter.

Текст научной работы на тему «Микробиологическая и гидрохимическая характеристика озера Белое (Оронгойское)»

ВЕСТНИК БУРЯТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

2008/4

кл/мл, за исключением оз. Большое Алгин-ское (1тыс. кл/мл). В донных осадках оз. Гуд-жирганское рост целлюлоразлагающих бактерий не обнаружен. Учет численности амило-

литических бактерий выявил от 0,01 кл/мл до ! тыс. кл/мл. Сравнительный анализ показал, что и в воде и в донных осадках аэробных клеток протеолнгиков было больше, чем анаэробных.

Таблица 2

Численность бактерий-деструкторов в озерах, тыс. кл/мл

Озеро Проба протеолитики целлюлолитики амилолитики

аэробы анаэробы аэробы анаэробы аэробы анаэро-бы

Малое Алгинекое Вода to 0,1 0.01 0,01 1 0,1

Ил 100 1 0,01 0,01 1 1

Большое Алгинское Вода 0,1 0,01 0,1 0,1 0,1 0,01

Ил I 0,1 I I 0,1 0,1

Гуджир ганское Вода 0,1 0,1 0,01 0.01 0,1 0,01

Ил 10 1 и.о.* Н.О.* I 0,1

и.о.* - рост не обнаружен.

Таким образом, проведенные микробиологические исследования показали, что в исследуемых содово-соленых озерах распространены алкалофильные бактерии-деструкторы, чья геохимическая деятельность влияет на формирование состава вод этих озер.

Литература

1. Обожин В.Н., Богданов В.Т.. Кликунова О.Ф, Гидрохимия рек и озер Бурятии, - Новосибирск: Наука, 1984, - 150 с.

2. Заварзин Г,А., Жилина Т.Н., Кевбрин В.В. Алкал оф ильное микробное сообщество и его функциональное разнообразие // Микробиология. 1999. Т, 65. № 5. С. 579-599.

3. Николаев A.B. Баргузине кие источники и их минеральное образование // Труды минералогического музея АН СССР. - М: 1927.- Т.З. С. 50-132,

4. Романенко В.И., Кузнецов С.И. Экология микроорганизмов пресных водоемов. - Л.. 1974. С. 197.

Б.С Цыренов, В.Б. Дамбаев, ЕЛО. Абидуева

Институт общей к экспериментальной биологии СО РАН

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЗЕРА БЕЛОЕ (ОРОНГОЙСКОЕ)

* Работа выполнена при финансовой поддержке проекта МО РФ № РНГГ.2.1.1. НОЦ «Байкал», грант Президиума РАН № 24.

Содовые озера с высокими значениями рН и высокой степенью минерализации являются экстремальными водными экосистемами. Такие условия обусловливают развитие специфического аякалофильного микробного сообщества, способного проводить биогеохимические процессы трансформации органического вещества.

B.S. Tsyrenov, V.B. Dambaev, K Yu. Abidueva

MICROBIOLOGICAL AND HYDRO CHEMICAL CHARACTERISTIC OF LAKE BELOE (ORONGOYSKOE)

Microbiological and hydro chemical investigation was carried out in soda lake Beloe (Orongoyskoe). In the bottom sediments was revealed higher amounts of different physiological groups of microorganisms, which are taken part in the processes of the decomposition of organic matter.

92

Цыренов К.С., Дамбаев В.Б,. Абилуева Е.Ю. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ X АР АКТЕ. РИСТИКА ОЗЕРА БЕЛОЕ (ОРОНГОЙСКОЕ)

Микробиологические исследования были проведены в озере Белом (Оронгойском) в 20062007 гг. Озеро расположено в 3 км к северо-западу от с. Оронгой Иволгинского района Республики Бурятия, Площадь его составляет 6,25 га. Водно-солевое питание озера происходит за счет близко залегающих грунтовых минерализованных вод.

В данном водоеме были исследованы следующие физико-химические параметры: температура, активная кислотность среды рН, минерализация, окислительно-восстановительный потенциал (ЕЬ). В начале ноября 2006 г. озеро Белое покрылось полностью льдом. Толщина льда в 10 метрах от береговой линии составляла 21 см, глубина воды - 35 см. Температура воды подо льдом была равна + 0,3°С, ила +2,1°С, рН воды составляла 9,1, минерализация воды - 1,6 г/л. окислительно-восстановительный потенциал +233 мВ. Содержание хлоридов на начало ноября достигало 370,62 мг/л, сульфатов доходило до 1120 мг/л, а содержание гидрокарбонатов равнялось 768,6 мг/л. В декабре месяце толщина льда увеличилась до 26 см, глубина водной толщи - 25 см, температура воды подо льдом была равна +1,6 °С, температура ила +2,4 °С. Значения рН в озере уменьшились до 8,8, минерализация воды равна 2 г/л. Наблюдается снижение концентрации хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов до 255,6, 560 и 414,8 мг/л соответственно (табл. 1). Вода в озере сульфатно-натриевого типа.

Таблица 1

Физико-химические параметры озера Белое

Дата отбора проб рн Т,°С ЙОДЫ Т, °С ила ОВЛ, мВ М, г/л Толщина льда, см СОг- НС03'

10.11.06 9,1 +0,3 +2,1 +233 1,6 21 н.о 768,6

23.11.06 8,96 +0,1 +1,8 +201 2,1 23 н.о 384,3

06.12.06 8,81 + 1,6 +2,4 +202 2 30 н.о 414,8

27.02.07 8,5 0 - +248 2,2 43 н.о. 586,7

17.04.07 8,3 +4,6 +4,2 +129 1,8 1,5 н.о. 160,8

11.05.07 9,13 +8,4 +9,2 +178 } ,72 - 36 91,5

22.06.07 8,8 +23,2 +20,7 +257 1,2 - 15 9,15

20.07.07 8,9 +22 +20,3 +194 1,84 - 3,84 9,76

17.08.07 8,91 +19,3 +19,4 +219 1,9 - 48 24,4

27.09.07 9,21 +6,9 +7,1 +218 1,98 - 168 780,8

31.10.07 8,87 +0,9 +4 +314 3,15 10 132 890,6

08.11,07 9,07 +0,1 +0,2 +249 3,4 13 168 841,8

23.11.07 9,02 +0,2 +0,3 +205 2,16 29 132 963,8

н.о. - не обнаружено,

Наличие органических и минеральных веществ в донных отложениях благоприятствует широкому распространению различных физиологических групп микроорганизмов. В донных отложениях определена численность аэробных и анаэробных алкалофильных бактерий различных физиологических групп, участвующих в разложении органического вещества (ОВ). Учет численности целлюлозоразлагакнцих бактерий и сапрофитов проводили методом предельных разведений [1] в аэробных и анаэробных условиях на средах Пфеннига с добавлением 1,5% соответствующих субстратов, численность сульфатредукторов - на среде Видделя.

Таблица 2

Численность микроорганизмов-деструкторов ОВ в озере Белое

Озеро Белое Целлюлолитики Сапрофиты Сульфаггре-дукторы

Дата отбора проб Аэробы Анаэробы Аэробы Анаэробы

10.11.06 10" Ю4 10" 10* ю-1

23.11.06 10* 10* Ю6 106 10'

93

ВЕСТНИК БУРЯТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

______ ___2008/4

06,12,06 10J 104 10' 10° 10J

27.02,07 Wl I04 10s 10" 10J '

17.04.07 10J \<? to5 10" 10J

11.05.07 !0J I0b 10й 106 10"

22.06.07 10s 10" 10* 10' 10'

20.07.07 106 10" 107 107 I0J

17.08,07 10! 10й 10! I06 10J

Численность аэробных и анаэробных целлюлозоразлагающих бактерий колеблется от 103 до 106 и от 10* до 106 кл/см3 соответственно. Число аэробных и анаэробных протеолитических бактерий варьирует от 105 до 107 и от 104 до I О7 кл/см3 сырого грунта соответственно. Количество сульфатредуцирующих бактерий составляло от 102 до 104 кп/см3. Численность различных физиологических групп бактерий-деструкторов ОВ в содовом озере Белое по месяцам приведена в таблице 2,

0.4 -0,2 -

о 4--■■-.......>—- I -■—I---1-(-—I-

10.11.2006 23.11.2006 06,12.2006 27.02.2007 17.04.2007 11.05,2007 22.06.2007

Рис. I. Содержание органического вещества в донных осадках озера Белое

Важным параметром, влияющим на активность микробного сообщества, является концентрация органического углерода (Сорг), который служит субстратом для гетеротрофных микроорганизмов. Концентрация ОВ в осадках исследуемого озера варьировала от 1,3% в начале ноября до 0,9% в июне от общего сухого остатка (рис. 1).

Скорость разложения белка и целлюлозы изучали аппликационным методом in situ с помощью белкового субстрата желатина фотобумаги, а целлюлозы - фильтровальной бумаги [2, 3]. Максимальная скорость разложения целлюлозы наблюдалась в сентябре, что составляло 0,47 % в сутки. Минимальная скорость разложения белка приходится на ноябрь - 2,3 % в сутки, а наиболее интенсивно процесс протекает в сентябре и достигает до 3,2 % сутки (рис. 2),

Рис. 2. Скорость разложения целлюлоза и белка в озере Белое

94

Абидуееа Е.Ю., Калашникова ОМ. ЧИСЛЕННОСТЬ БАКТЕРИЙ - ГИДРОЛИТИКОВ В ОЗЕРАХ ГУСИНО-УБУКУНСКОЙ ГРУППЫ

Таким образом, проведенные исследования показали, что в содовом озере Белое (Оронгой-ское) при температурах от +0,3 до +20,7 °С активно развиваются алкалофильные гетеротрофные бактерии, которые участвуют в деструкции высокополимерных соединений в экстремальных условиях обитания.

Литература

1. Романе![ко В,И., Кузнецов С.И. Экология микроорганизмов пресных водоемов. Л., 1974. С. 197.

2. Гелыдер Ю,Г. Биологическая диагностика почв. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. - 80 с.

3. Гельцер Ю.Г. Показатели биологической активности в почвенных исследованиях // Почвоведение. - 1990. -№ 9. - С. 47-60.

Е.Ю. Абидуееа', О.М. Калашникова*

'Институт обшей и экспериментальной биологии СО РАН Бурятский государственный университет

ЧИСЛЕННОСТЬ БАКТЕРИЙ - ГИДРОЛИТИКОВ В ОЗЕРАХ ГУСИ НО-УБУ КУНСКОЙ ГРУППЫ

Более 20 озер составляют Гусино-Убукунскую группу. Результаты физико-химических и микробологических исследований озер Щучье. Камышовое и Круглое (.Ягодноеj представляются в статье.

Е. Yu. Abidueva, О.М. Kalashttikova QUANTITY OF HYDROLYTIC BACTERIA OF LAKES GUSINO-UBUKUNSKAYA GROUP

The more tfien 20 lakes consist Gusino-Ubukunskayagгощ> The resultes of physico-chemical and microbial researches of lakes Shuch'e, Kamythavoe and Krugloe (Yagodnoe) present in article.

Методы исследования

Пробы из воды отбирались в июле 2006 г. Во летней стагнации в период наибольшего прогрева воды. В свежеотобранных пробах определяли температуру воды, рН, минерализацию и концентрацию (Ь в ней. В полевых условиях использовали для измерения температуры сенсорный термометр Prima (Португалия), кислотности среды - портативный рН-метр (Португалия), минерализации - кондуктометр TDS - 4 (Сингапур). Пробы воды и донных отложений (ДО) отбирали с помощью батометра Молчанова и стратометра.

Численность целлюлозолитических, про-теолитических и амилолитичесюгх бактерий определяли методом предельных разведений в жидкой среде.

Пфеннига с субстратами (фильтровальной бумагой, пептоном и крахмалом, соответственно) [1]. Посевы инкубировали при 30 С и значениях рН, близких к природным.

Результаты в их обсуждение

Микробиологические и физико-химические исследования были проведены в озерах: Щучье, Камышовое и Круглое (Ягодное), Известно, что на формирование микробного сообщества оказывают влияние физико-химические условия. Температура воды во

время отбора проб колебалась от 22 до 24°С, Реакция воды в исследуемых водоемах слабощелочная, значения рН соответственно составляли 8.5, 7.7 и 7,5. Значения минерализации в озерах варьировали от 0.1 до 0.2 г/л. Концентрация растворенного в воде кислорода колебалась от 4.8 (оз. Щучье) до 5.3 (оз. Круглое).

В донных осадках исследованных озер широко распространено целлюлозоразлагающее микробное сообщество, которое участвует в деструкции целлюлозосодержащих остатков, поступающих в озера при разложении прибрежной растительности и фитопланктона, а также с терригенным и речным сносом. В разложении целлюлозы участвуют как аэробные, так и анаэробные целлюлозоразлатающие микроорганизмы. Численность анаэробных целлюлолитиков варьирует от 0.1 до 10 тыс, кл/мл (табл. 1).Численность протеолити-ков и амилолитиков, разлагающих высокополимерные вещества (белок и крахмал), изменяется от 0.1 до 1000 тыс. кл/мл (от 1.0 до 100 тыс. кл/мл протеолитиков и от 0.1 до 1000 тыс. кл'мл амилолитиков).

Проведенные исследования в воде и донных осадках озер Гусино-Убукунской группы позволили выявить различные физиологические группы микроорганизмов.

95

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.