Исследование альгофлора почв

Цели и задачи исследования

1.                  Познакомиться с альгофлорой почв.

2.                  Научиться определять и находить почвенные водоросли.

3.                  Сформировать и развивать умения работать с техникой для микронаблюдения (Микроскопом).

4.                  Углубить знания о строении, местообитании растений.

Ход работы:

1.      Взятие образцов почв (150–200г), поместить в пакет и завязать.

2.      Заложить фильтравальную бумагу в почвенный срез на срок от 21 дня.

3.      Вырастить почвенные водоросли в чашках Петри (В качестве увлажнителя используя минеральную воду).

4.      Определить виды почвенных водорослей и их группы, категории.

Толкование слов:

Альгофлора — совокупность водорослей, живущих в толще и на поверхности почвы. Альгоиндикация — способ оценки почвы по состоянию водорослей, живущих в ней.

В настоящее время общее количество обнаруженных в почве видов водорослей составляет около двух тысяч. Предположительно это менее 10 % существующих в природе видов. Ежегодно альгологии выявляют все новые и новые виды. В почве преимущественно развиваются водоросли четырех отделов: Chlorophyta (зеленые), Xanthophyta (желто-зеленые), Bacillariophyta (диатомовые) и Cyanophyta (сине-зеленые). Значительно реже встречаются красные (Rhodophyta) и евгленовые (Euglenophyta)

Водоросли.

1)        Ch-форма — одноклеточные и колониальные зеленые и частично желто-зеленые водоросли, обитающие в толще почвы, но при благоприятной влажности дающие разрастания и на поверхности почвы. Виды, отличающиеся исключительной выносливостью к различным экстремальным условиям, обозначаются как «убиквисты, первыми начинают заселение почвы.

2)        С-форма — от названия Cylindrospermum — включает одноклеточные, колониальные или нитчатые формы, которые могут образовывать обильную слизь. Виды требовательны к воде и переносят высыхание в виде спор, зигот, реже — в вегетативном состоянии, теневыносливые и на поверхности почвы развиваются под укрытием высших растений.

3)        Х-форма — одноклеточные желто-зеленые (название от Xanthophyta) и многие зеленые, предпочитающие теневые условия среди почвенных частиц, теневыносливые, но не устойчивые против засухи и экстремальных температур, способны к миксотрофному питанию, морфологически не отличается от Ch-формы.

4)        В-форма — диатомовые (название от Bacillariophyta) — подвижные клетки, живущие в самых поверхностных слоях влажной почвы или в слизи других водорослей. Холодостойкие, светолюбивые, солевыносливые, но неустойчивы против высыхания, эфемерны в развитии, способны к движению.

5)        Р-форма — нитевидные сине-зеленые (Phormidium, Plectonema), не образующие значительной слизи, ксерофиты, тяготеют к голым участкам минеральной почвы и занимают пространства между растениями.

6)        М-форма — сине-зеленые в виде более или менее слизистых нитей, образующих макроскопические заметные корочки или дерновинки на поверхности почвы (Microcoleus — отсюда название, Schizothrix, Hydrocoleus). Отличаются исключительной засухоустойчивостью и теплостойкостью, имеют чехлы из гидрофильных коллоидных полисахаридов.

7)        Н-форма — нитевидные зеленые и желто-зеленые (Hormidium), не устойчивы против засухи и сильного света. Живут рассеянными среди почвенных частиц или при достаточной влажности и затенении, образуют поверхностные налеты.

8)        N-форма — виды рода Nostoc с наземными макроскопическими талломами. Световыносливые и засухоустойчивые виды — пойкилоксерофиты.

Для выживания почвенные водоросли должны иметь способность переносить неустойчивую влажность, резкие колебания температуры. Эти свойства обеспечиваются у них рядом морфологических и физиологических особенностей (более мелкие размеры по сравнению с водными формами этих же видов, обильное образование слизи). О поразительной жизнеспособности этих водорослей говорит следующее наблюдение: когда почвенные водоросли, хранящиеся десятки лет в воздушно-сухом состоянии в почвенных образцах поместили в питательную среду, они начали развиваться. Почвенные водоросли (преимущественно синезеленые) обладают устойчивостью против ультрафиолетового и радиоактивного излучения.

Характерной чертой почвенных водорослей является способность быстро переходить из состояния покоя к активной жизнедеятельности и наоборот. Они также способны переносить разные колебания температуры почвы.

Подавляющее большинство почвенных водорослей — микроскопические формы, однако нередко их можно увидеть на поверхности почвы невооруженным глазом. Массовое развитие микроскопических форм вызывает позеленение склонов оврагов и обочин лесных дорог, «цветение» пахотных почв.

Альгофлора почв включает две экологические группировки: наземные водоросли,

образующие макроскопически заметные талломы на поверхности почвы, и собственно почвенные водоросли — микроскопические формы, обитающие в части почвенного профиля.

По почвенным водорослям можно узнать о состоянии почвы: Альготестирование заключается в том, что в исследуемую почву (или водную вытяжку из нее) вносят водоросли и по их реакции судят о почве. Второй (альгоиндикация) предусматривает оценку качества почвы по состоянию водорослей, живущих в ней. В качестве биоиндикаторов водоросли имеют ряд преимуществ перед другими почвенными организмами: во-первых, они относительно легко идентифицируются до вида, что дает возможность быстрого проведения анализа и сопоставления альгофлоры различных почв; во-вторых, они быстро реагируют на изменение почвенных условий; в-третьих, водоросли сходны с высшими растениями по реакции на изменение состояния почвы; в-четвертых, культивирование водорослей отличается простотой и дешевизной.

В ходе изучения образцов почвенных водорослей на стеклах обрастания, с помощью микроскопа на территории пришкольного участка были выявлены следующие образцы почв:

Значение водорослей в природе и жизни человека

Пожалуй, самой важной функцией, которую выполняют абсолютно все виды водорослей, является поглощение из воды углекислого газа. В обмен они выделяют кислород, без которого невозможно представить жизнь современных растений и животных. Не менее важно участие водорослей в круговороте веществ на планете.

В развитых странах на основе водорослей изготавливают удобрения. Если опрыскать ими саженцы помидоров, перцев, баклажан и бахчевых культур, то те не только быстрее растут, но и дают большой урожай.

Помимо овощеводства, водоросли проникли и в животноводство. Коровы, гуси, куры, утки становятся более продуктивными при особо сбалансированном питании. В пищу сельскохозяйственным животным вводят органические компоненты водорослей

Ежегодно на всех континентах планеты люди употребляют в пищу несколько миллиардов тонн переработанных водорослей. В первую очередь речь идет о морской капусте.

Как ни странно, но именно простой одноклеточной водоросли хлорелле отводится огромная роль в современной космонавтике. Она способна выработать большое количество кислорода. В этом ей уступают практически все виды растений. Немаловажен тот факт, что она имеет микроскопические размеры, а значит, не займет много места.

Велико многообразие и значение водорослей. Они нашли свое применение даже в микробиологии. Из бурых и красных водорослей производят вещество агар-агар. Оно способно застывать при комнатной температуре и превращаться в студень. Именно это его свойство и стало определяющим в выборе между желатином и агаром при производстве питательных сред для культивирования микроорганизмов.

В последнее время возросло значение водорослей в жизни человека в коммунально-бытовой сфере. Их культивируют в промышленных сточных водах для того, чтобы активизировать процессы самоочищения. В дальнейшем излишняя органическая масса будет использоваться для получения метана, который планируется применять в сельскохозяйственном и промышленном производстве. Лучше всего с загрязнением может справиться хламидомонада. Она способна выбирать из воды органические вещества, очищая ее.