Водоросли

Рассматриваем здесь экологическую группу водорослей, жизнедеятельность которых связана с почвой.

- наземные формы (пленки корки на поверхности почвы),

- водно-наземная форма (обитают в водной среде постоянно влажных почв),

- собственно почвенные (обитают в слое почвы).

Скопления водорослей легко обнаруживаются на полевых почвах. Они видны до посева и после уборки урожая – цветение весной и осенью при благоприятных сочетаниях условий (температура, влажность, освещенность, элементы питания). В благоприятное время на 1 см² почвы развивается до 40 млн. кл., а биомасса до 1,5 т/га.

Летом водоросли занимают открытые участки с хорошим увлажнением.

Осваивают, активно заселяют поверхности скал, стволы деревьев, селятся на сооружениях.

Обнаруживаются во всех типах почв (пустыни, тундра). В среднем численности и биомасса составляют 5тыс.-1,5 млн. кл/г, годовая продукция 50-1500 кг/га*год.

Функции водорослей в почве

Определяются их принадлежностью к фототрофной группе – первичные продуценты. Их биомасса несравнима с биомассой высших растений, но она гораздо быстрее накапливается, легче минерализуется – достаточно хороший источник питания.

Почвенные водоросли хорошие биоиндикаторы газового обмена, протекающих процессов, антропогенного влияния (сера, кислотность).

Общая характеристика водорослей

Вегетативное тело водорослей может быть одно- и многоклеточным, называется талом или слоевище.

- амебоидный тип,

- монадный (хвостик),

- нитчатый,

- полимоидный (в слизи).

В отличие от высших растений лишены корней и потребляют питательные вещества осмотрофно всей поверхностью.

У некоторых водорослей развиваются ризоиды.

В зависимости от вида и условий размножаются вегетативно, половым путем (гаметы) и образуют споры.

Источник углерода – СО², но есть и некоторые виды, которые могут питаться гетеротрофно, переключаться с одного вида питания на другой.

Источник азота – аммонийные и нитратные соли. Конкуренты растениям. Но во время весеннего периода и осенью водоросли ассимилируют азот, препятствуя его потере (вымыванию).

Основные группы

Зеленые водоросли. Самый распространенный в почве и обширный отдел. В пигмент клетках - хлорофилл а и b, в составе клеточной мембраны – целлюлоза, запас энергии – крахмал. По морфологии клеток и по органам таллома выделяют:

1. Chlorococcalis. Одноклеточные круглые, серповидные, иногда объединены в агрегаты из нескольких клеток.

2. Chlamidomonadalis. Фитомастигины обладают жгутиком. Имеют много сходного с простейшими.

3. Ulotrichalis. Нитчатые. Многоклеточные, образуют консорты, шаровидные скопления.

Желто-зеленые водоросли. Распространены на торфяной, лесной почве, на пашне встречаются реже. Отсутствует хлорофилл b, присутствует хлорофилл с. В клеточной структуре меньше целлюлозы, в основном пектиновые вещества. Запас энергии – липиды (жиры). В почве встречаются одноклеточные (Pleurochloris, Characiopsis, Bumillariopsis) и нитчатые (Tritonema, Hetterothrix) формы, а также водоросли, имеющие неклеточное строение таллома (Botridium) размером с булавочную головку и корнеобразными отростками (ризоиды).

Диатомовые водоросли. Кремнистые водоросли. Состоят из двух частей: эпитека (верхняя) и гипотека (нижняя). Скопления отмерших водорослей образуют диатомит (палеонтологический анализ). Имеют желто-бурую окраску. Содержат охлорофилл и фукоксантин. Все одноклеточные (Novicula, Pynularia, Nitschea).

Сине-зеленые водоросли (Cyanobacteria). Прокариоты, нет отграниченного ядра, нет отграниченных хлоропластов и митохондрий. Единственные из прокариот, у которых фотосинтез идет с выделением О₂ – особый класс оксифотобактерия. Специфическая окраска связана с тем, что кроме хлорофилла а присутствуют каратиноиды и фикобелипротеиды. Очень устойчивы к экстремальным условиям: экстремотермофилы (горячие источники, вулканы), экстремопсихрофилы (лед, снег, скалы). Живут в симбиозе с грибами (лишайники). Морфология: одиночные, палочковидные, нитчатые, колониальные формы.

1. Chroococculis. Одноклеточные колониальные формы, погруженные в слизь (род Microcistis, Gleocapsa)

2. Nostocalis. Нитчатые формы, сферичные скопления, темно-оливковые пятка на поверхности (род Nostoc). Род Anabena не образует плотных колоний на поверхности, в нитях можно различить клетки разных размеров, встречаются споры и гетероцисты, обладающие способностью фиксации азота, по ним возможен разрыв на отдельные гормогонии.

3. Ascilatoria. Имеют нитчатое строение, но лишены гетероцист и спор, иногда бывают упакованы в чехлы, осуществляют колебательные осциллографические движения (род Ascilatoria, Lingbia, Formidium).