МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ

660 
activity of the redox enzyme dehydrogenase is increased in the composition of the 
enzyme complex. 
Keywords: the lower reaches of the Kolyma river, steppefied soils, cryozems, the 
number of microorganisms, the stocks of microorganisms, the activity of soil enzymes. 
На территории Якутии в тундровой и таежной зоне имеются участки 
азональных реликтовых степей. Наиболее обширны они в Центральной Якутии, 
отдельные спорадические очаги степей распространены на севере, в бассейнах 
рек Яна, Индигирка и Колыма [1 - 5]. На них в изолированном состоянии 
сохраняются ксерофитные степные растения – реликты плейстоценовой эпохи, 
генетически связанные со степями Забайкалья и Монголии, а также ряд 
беспозвоночных и позвоночных видов животных, связанных своим 
происхождением со степной зоной. 
Почвенно-биотический компонент реликтовых степей Якутии до настоящего 
времени не исследовался. Нами впервые проведено сравнительное изучение 
количественного 
состава 
различных 
эколого-трофических 
групп 
микроорганизмов и ферментативной активности таежно-степных почв и таежных 
почв низовьев Колымы. Исследования проводили в 2008, 2009 и 2012 гг. на двух 
ключевых участках под разнотравно-осочковой петрофитной степью и злаково-
полынно-разнотравной термофитной степью, расположенных на правом берегу 
реки Пантелеиха – притока реки Колымы (рис. 1).

661 
Рис. 1. Район исследований: ▲ – ключевой участок петрофитной степи; ● - 
ключевой участок термофитной степи; ■ – криоземы 
В отличие от доминирующих на данной территории суглинистых криоземов, 
представляющих собой зональный тип почв северной тайги, остепненные почвы 
обладают целым комплексом ярко выраженных гидротермических и физико-
химических особенностей. К ним относятся: крайняя сухость, высокая 
теплообеспеченность и более продолжительный (на 10-20 дней) вегетационный 
период, аномально глубокая (более 1,5 м) для данного региона глубина 
оттаивания, формирование гумусовых горизонтов дернового типа, близкая к 
нейтральной реакция среды, преобладание в составе ППК ионов Са, фульватно-
гуматный и гуматно-фульватный типы гумуса, наличие водопрочной структуры. 
В целом для исследуемых почв характерен криоаридный тип почвообразования 
[6]. 
Своеобразные эдафические условия находят отражение в облике 
микробоценозов. 
Наши 
исследования 
показали, 
что 
численность 
микроорганизмов основных эколого-трофических групп в верхних почвенных 
горизонтах лесных и остепненных почв тесно связана с содержанием 
органического вещества. Оторфованные и грубогумусовые горизонты криоземов 
характеризуются наибольшим количеством общего азота и углерода, а также их 
водорастворимых фракций. В них численность бактерий составляет в среднем 

662 
4,3-9,3 млн. КОЕ/г, актиномицетов – 0,9 млн. КОЕ/г, а грибов – 0,1 млн. КОЕ/г. В 
гумусовых 
горизонтах 
остепненных 
почв 
численность 
всех 
групп 
микроорганизмов, за исключением актиномицетов, ниже. Среднее содержание 
бактерий равно соответственно 0,5-1,7 млн. КОЕ/г под петрофитной степью и 
1,3-8,3 млн. КОЕ/г под термофитной степью, актиномицетов - соответственно 
1,5 и 2,7 млн. КОЕ/г, а грибов – не более 0,005 млн. КОЕ/г (табл. 1).
Распределение микроорганизмов по профилю носит аккумулятивный характер. 
При этом в профилях остепненных почв численность микроорганизмов с 
глубиной убывает менее резко, чем в криоземах.
Таблица 1
Статистические показатели численности микроорганизмов в таежно-
степных и таежных почвах низовий Колымы (тыс. КОЕ/г) 
Микроор-
ганизмы 
Статисти-
ческие 
показатели 
Почва под 
петрофитной 
степью
Почва под 
термофитной 
степью 
Криозем 
Органогенный горизонт 
Бактерии на 
МПА 
М±m 
1775,6±430,8 
8386,5±3,5 
5360,7±2802,6 
Lim 
998,8-2484,6 
2295,0-14459,1 
163,8-15504,7 
Бактерии на 
Эшби 
М±m 
1688,2±308,9 
2586,9±404,7 
4301,1±3196,0 
Lim 
1145,6-2214,0 
1884,8-3285,2 
18,5-16816,0 
Бактерии на 
КАА 
М±m 
467,5±25,8 
1276,4±825,9 
9273,6±2368,2 
Lim 
416,5-500,0 
228,0-2904,0 
90,0±39031,5 
Актиномицеты 
на КАА 
М±m 
1533,0±34,8 
2704,4±817,0 
856,2±679,4 
Lim 
1519,0-1599,0 
1287,7-4114,0 
0,0-3548,3 
Грибы на Чапека 
М±m 
5,5±2,9 
5,2±2,5 
95,1±57,1 
Lim 
0,7-10,7 
0,6-9,3 
0,2-245,5 
Минеральный горизонт 
Бактерии на 
МПА 
М±m 
374,5±131,7 
1833,0±364,9 
65,0±20,7 
Lim 
143,8-599,4 
1222,3-2483,3 
15,8-127,3 
Бактерии на 
Эшби 
М±m 
414,0±124,2 
1460,9±482,8 
104,1±36,3 
Lim 
195,5-625,3 
783,3-2394,0 
11,5-180,9 
Бактерии на 
КАА 
М±m 
70,0±21,2 
3446,6±3201,8 
172,5±59,6 
Lim 
30,8-103,5 
261,0-9870,0 
33,8-341,2 
Актиномицеты 
на КАА 
М±m 
305,1±124,2 
653,7±48,8 
0,75±0,75 
Lim 
92,3-522,0 
577,5-744,5 
0,0-3,8 
Грибы на Чапека 
М±m 
0,02±0,02 
0,0±0,0 
0,05±0,04 
Lim 
0,0-0,06 
0,0-0,0 
0,0-3,8 
Переходный к почвообразующей породе горизонт 
Бактерии на 
МПА 
М±m 
386,3±102,5 
0,0±0,0 
27,2±11,2 
Lim 
217,6-571,3 
0,0-0,0 
6,0-69,8 

663 
Бактерии на 
Эшби 
М±m 
350,3±115,0 
17,2±0,7 
15,0±6,8 
Lim 
151,5-549,5 
16,0-18,4 
1,8-41,0 
Бактерии на 
КАА 
М±m 
61,6±21,0 
2,5±1,5 
15,5±5,6 
Lim 
25,2-98,0 
0,0-5,3 
5,8-36,5 
Актиномицеты 
на КАА 
М±m 
260,2±113,5 
9,8±6,2 
0,0±0,0 
Lim 
63,8-456,8 
0,0-21,3 
0,0-0,0 
Грибы на Чапека 
М±m 
0,0±0,0 
0,0±0,0 
0,0±0,0 
Lim 
0,0-0,0 
0,0-0,0 
0,0-0,0 
Коэффициент дифференциации между гумусовым горизонтом А и 
минеральным горизонтом В (на глубине 20-30 см) в остепненных почвах равен 2-
7, а между горизонтом АО (АТ) и минеральным горизонтом В на той же глубине 
в криоземах достигает 10-100 (табл. 1). 
Таким образом, от лесных почв северной тайги остепненные почвы 
отличаются большей насыщенностью почвенного профиля микроорганизмами. 
Эта закономерность проявляется еще ярче при расчете запасов микроорганизмов, 
т.е. выражении их численности на единицу площади. Этот метод позволяет 
нивелировать резкие различия в сложении верхних горизонтов исследуемых 
почв, проявляющих наибольшую микробиологическую активность. Нами 
показано, что остепненные почвы характеризуются более высокими запасами 
микроорганизмов по сравнению с зональными северотаежными почвами. По 
этому показателю они образуют убывающий ряд: почвы под термофитной 
степью > почвы под петрофитной степью > криоземы. Причем, в верхнем 10-см 
слое остепненных почв сосредоточено 26-55% общего запаса микроорганизмов, а 
в верхнем слое криоземов может быть аккумулировано до 70-80% запаса (рис. 2). 
В остепненных почвах, в отличие от криоземов, активно развиваются 
актиномицеты. Их численность достигает 1,5-2,7 млн. КОЕ/г. Они абсолютно 
доминируют в составе микроорганизмов, утилизирующих минеральный азот, и 
достигают 85% от их количества. В почвенном профиле актиномицеты 
обнаруживаются до глубины 50-80 см. Широкое распространение актиномицетов 
в остепненных почвах связано с их сухостью. Эта группа бактерий адаптирована 
к аридным условиям и преобладает во всех почвах степного ряда. В криоземах 

664 
численность актиномицетов значительно меньше (в среднем 0,9 млн. КОЕ/г) и 
они приурочены лишь к верхнему 10-см слою почв. С деятельностью 
актиномицетов так же связывают более глубокое преобразование органического 
вещества почв.
Рис. 2. Запасы микроорганизмов в остепненных почвах и криоземах 
низовий Колымы: 1 – бактерии, использующие органические источники азота; 2 

665 
– олигонитрофильные бактерии; 3 – бактерии, использующие минеральные 
источники азота; 4 - актиномицеты 
В ферментном комплексе остепненных почв и криоземов также 
наблюдаются некоторые отличия. Почвы под петрофитной и термофитной 
степью 
характеризуются 
более 
высокой 
активностью 
окислительно-
восстановительного фермента дегидрогеназы, в криоземах повышена активность 
внеклеточных гидролаз. Дегидрогеназа не является внеклеточным ферментом, 
поэтому ее активность косвенно может отражать метаболическую активность 
микрофлоры, более высокую в остепненных почвах (рис. 3). 
Рис. 3. Ферментативная активность верхних органогенных горизонтов почв 
под петрофитной степью (), термофитной степью () и криоземов 
(); доверительный интервал при Р=0.05 (). 

666 
Таким образом, таежно-степные почвы низовьев Колымы обладают 
выраженным аридным «обликом» микробоценоза и более высокой биогенностью 
по сравнению с зональными почвами северной тайги.

жүктеу/скачать 13,27 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: