Экологические условия и микробные процессы цикла углерода в стратифицированных озерах сибири
На правах рукописи
КОЛОСОВ Руслан Вячеславович
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МИКРОБНЫЕ ПРОЦЕССЫ
ЦИКЛА УГЛЕРОДА В СТРАТИФИЦИРОВАННЫХ ОЗЕРАХ СИБИРИ
03.02.08 – экология (биологические наук
и)
03.02.03 – микробиология (биологические науки)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Улан-Удэ - 2013
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки «Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения Российской академии наук» (ИОЭБ СО РАН) Бурюхаев Савелий Петрович, Научный кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, руководитель:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН»
Гармаев Ендон Жамьянович, Научный доктор географических наук, доцент, заведующий лабораторией консультант:
геоэкологии, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Байкальский институт природопользования СО РАН»
Официальные Попкова София Марковна, доктор биологических наук, старший научный сотрудник, оппоненты:
руководитель лаборатории микроэкологии, Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека Сибирского отделения Российской академии медицинских наук Дмитриева Ольга Михайловна, кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры органической и неорганической химии, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Бурятский государственный университет»
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ведущая «Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН»
организация:
Защита диссертации состоится 23 мая 2013 г. в 13:00 ч. на заседании Диссертационного совета Д 212.022.03 при ФГБОУ ВПО «Бурятский государственный университет» по адресу: 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а, биолого-географический факультет, конференц-зал.
Факс: (3012) 210588;
E-mail: [email protected], [email protected]
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятского государственного университета.
Автореферат разослан апреля 2013 г.
Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук Гулгенова А.Б.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Меромиктические озера, где наблюдается стратификация водной толщи, отличаются разнообразием экологических условий для микробных сообществ. Стратификация физических, химических и биологических параметров водных экосистем – один из ключевых факторов, определяющих динамику экосистем меромиктических озер.
Круговорот углерода в меромиктических водоемах отличается от такового в обычных водоемах умеренной зоны (Горленко и др., 1977;
Заварзин, 2004).
Уникальный химический состав воды и разнообразие прокариотной жизни дали основание полагать, что подобные водоемы существовали на ранних этапах эволюции биосферы Земли (ZoBell, 1973;
Заварзин, 1993;
Parnachev, Degermendzhy, 2002). На данный момент в научной литературе мало работ, связанных с изучением роли стратификации в функционировании водной экосистемы как единого целого.
Настоящая работа посвящена исследованию влияния стратификации и сезонных изменений условий среды на пространственное распределение и интенсивность микробных процессов в содово-соленых озерах.
Целью работы являлось изучение пространственно-временных особенностей функциональной активности микробного сообщества цикла углерода в стратифицированных озерах Сибири.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Определение физико-химических и гидрохимических условий среды в исследуемых озерах Сибири.
2. Определение общей численности микроорганизмов и численности микроорганизмов различных физиологических групп.
3. Определение скорости микробных процессов продукции и деструкции органического вещества в ледовом покрове, воде и донных осадках исследуемых озер.
4. Выявление пространственного распределения микроорганизмов и микробных процессов в исследуемых озерах.
5. Выявление сезонной и межгодовой динамики микробного сообщества и интенсивности микробных процессов в стратифицированном озере Доронинское.
Научная новизна. Впервые получены и обобщены данные по физико химическим и биологическим характеристикам стратифицированного озера Доронинское в пространственно-временной динамике и в сравнении с другими меромиктическими и голомиктическими озерами. Выявлено, что в летний период микробные процессы продукции и деструкции органического вещества идут интенсивнее, чем в подледный период. Установлено, что большая часть органического вещества на терминальных этапах деструкции используется для бактериального восстановления сульфатов.
Теоретическая и практическая значимость. Проведенное исследование пространственно-временной динамики физико-химических и биологических параметров стратифицированных озер показывает тесную взаимосвязь абиотических и биотических факторов, определяющих функционирование экосистем озер. Вертикальный градиент температуры и плотности воды в стратифицированных водоемах способствует формированию различных экологических ниш, в связи с чем микробные процессы, протекающие в таких водоемах, существенно отличаются от таковых в мелководных голомиктических озерах. Полученные результаты расширяют представление об интенсивностях микробных процессов в стратифицированных озерах и о роли стратификации в функционировании микробного сообщества. Результаты исследования могут быть использованы в биотехнологии и бальнеологии, а также для экологического мониторинга озерных систем.
Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на Всероссийской научной конференции с международным участием «Современные проблемы микробиологии Центральной Азии»
(Улан-Удэ, 2010), II Международной научной конференции «Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии» (Улан-Удэ, 2011), Международной научной конференции «Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов экстремальных местообитаний» (Улан-Удэ – Улаанбаатар, 2011), III Республиканской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экологические проблемы Байкальского региона» (Улан-Удэ, 2012).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано научных работ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на _ страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов и списка литературы.
Диссертация содержит _ таблиц, _ рисунков. Список литературы состоит из _ отечественных и _ зарубежных источников.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю к.б.н. С.П.Бурюхаеву, д.б.н. Б.Б.Намсараеву, к.б.н.
В.Б.Дамбаеву, к.б.н. Т.Г.Банзаракцаевой и всем сотрудникам и аспирантам лаборатории микробиологии ИОЭБ СО РАН за помощь и поддержку. Автор признателен сотрудникам других лабораторий и организаций за помощь на разных этапах полевых и лабораторных исследований, а именно: д.г.н.
Е.Ж.Гармаеву, к.г.-м.н. С.В.Борзенко, к.б.н. А.Г.Захарюк, к.ф.-м.н.
Д.Ю.Рогозину.
Работа выполнена при финансовой поддержке интеграционного гранта Президиума СО РАН № 56, гранта Минобрнауки РФ ФЦП – Кадры Соглашение 8116.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объекты исследования. Объектами исследования являлись стратифицированных озера: Доронинское (Забайкальский край), Шира и Шунет (Республика Хакасия). В сравнительном плане была изучена физико химическая, гидрохимическая характеристика и активность микробного сообщества в ледовом покрове голомиктических озер Республики Бурятия:
Белое, Алгинское, Нухэ-Нур. Микробиологические и гидрохимические исследования проводились с 2009 по 2012 гг.
Методы исследования.
Методы отбора проб. Пробы воды и льда отбирали из разных горизонтов, включая поверхностный слой. Лед хранили в полиэтиленовых пакетах в темноте при температуре ниже нуля. Лед разделяли по слоям в стерильных условиях. Перед проведением анализов лед стерильно очищали со всех сторон, помещали в стерильную посуду и растапливали при комнатной температуре.
Пробы донных осадков для бактериологических исследований отбирали в сухую стерильную посуду. Фиксацию проб для гидрохимических и микробиологических определений проводили в первые часы, после отбора проб. При послойном исследовании донных осадков пробы отбирали из разных горизонтов, включая поверхностный слой. До проведения анализов пробы хранили в темноте при температуре, соответствующей природным значениям или в холодильнике.
Методы полевых и лабораторных физико-химических исследований. В полевых условиях определение физико-химических параметров воды в местах отбора проб проводили с помощью портативных приборов.
Кислотность среды (рН) измеряли рН-метром рНер («Hanna», Италия), минерализацию – кондуктометром DIST 1 («Hanna», Италия), окислительно восстановительный потенциал (Eh) – Eh-метром HM Digital ORP-200 (США).
Температуру воды и осадков определяли ртутным или сенсорным электротермометром Prima (Португалия).
Концентрацию карбонат- и гидрокарбонат-ионов определяли титриметрическим методом (Резников и др., 1970). Содержание сульфид ионов определяли в лабораторных условиях фотометрическим методом, основанным на реакции сероводорода и сульфид-ионов с N,N’-диметил-пара фенилендиамином (ДМП) в кислой среде (Волков, Жабина, 1990).
Методы определения численности микроорганизмов. Для определения общей численности микроорганизмов воду из озера либо воду, полученную при растапливании льда, либо грунтовую болтушку, полученную из проб донных осадков, фильтровали через нитро-целлюлозные фильтры с диаметром пор 0,22 мм («Владисарт», Россия), окрашивали 5%-ным раствором эритрозина и просматривали на микроскопе Axiostar Plus («ZEISS», Германия) при увеличении 1,25х10х100 в двадцати полях зрения.
Расчет численности бактерий производился по формуле: N=nK/V, кл/мл, где n – среднее число бактерий в одном поле зрения;
K – отношение фильтрующей площади фильтра S (мкм) к просчитываемой площади поля зрения s;
V – объем профильтрованной воды (мл) (Методические рекомендации…, 1984).
Методы определения скорости микробных процессов. Скорость фотосинтеза, темновой фиксации СО2 и гидрогенотрофного метаногенеза определяли в изолированных пробах с радиоактивным NaH14CO3, сульфатредукцию – с использованием меченного Na235SO4 (Иванов, 1956;
Сорокин, 1975;
Беляев, Иванов, 1975;
Кузнецов, Дубинина, 1989). Пробы воды для радиоизотопных работ отбирали в стеклянные флаконы объемом 30-50 мл, закрывали резиновой пробкой и обжимали алюминиевой крышкой, донные осадки отбирали в 5-мл шприцы со срезанным наконечником и закрывали резиновой пробкой. Темновые склянки перед введением радиоизотопа обворачивали фольгой. Для ингибирования оксигенного фотосинтеза и автотрофной темновой фиксации в пробы перед введением метки добавляли диурон (3-(3,4-дихлорфенил)-1,1-диметилмочевина) и азид натрия (NaN3) соответственно (Саралов и др, 1984;
Намсараев и др., 2003).
Радиомеченные вещества в количестве 0,1-0,2 мл в пробы вводили с помощью микрошприца. Пробы экспонировали в течение 24-48 часов в световых и температурных условиях in situ.
Подготовку проб воды и донных осадков для определения скоростей микробных процессов проводили сразу после отбора проб, в течение первых 1-2 часов. Для определения потенциальной скорости темновой ассимиляции углекислоты во льду пробы в стерильных условиях доводили до жидкого состояния при температуре 8-10°С. После расплавления пробы воды разливали в пенициллиновые флаконы объемом 30-50 мл и закрывали герметично, без доступа воздуха, резиновыми пробками. Инкубацию радиоизотопных проб проводили в холодильнике, при температуре 4-6°С.
После завершения инкубации фиксацию проб проводили формалином до конечной концентрации 3-4%. Радиоактивность введенных субстратов и образованных продуктов анализировали с помощью сцинтилляционного счетчика RackBeta (Швеция).
Метод изучения изотопного состава углерода. Изучение содержания стабильных изотопов углерода 12С и 13С в донных осадках проводили на масс-спектрометре МИ-1201 (СССР). Осадки предварительно высушивали до воздушно-сухого состояния. Результаты приведены в виде величин 13С в промилле по отношению к общепринятым стандартам PDB.
Статистические методы. Статистическую обработку данных проводили по таблице Мак-Креди (Большой практикум по микробиологии, 1962).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ 1. Физико-химическая и гидрохимическая характеристика исследуемых водоемов.
Физико-химическая характеристика льда и воды озера Доронинское. В озере Доронинское были изучены изменения физико-химических параметров льда (в ходе весенних экспедиций в 2009 и 2012 годах) (табл. 1) и воды (в ходе экспедиций в период с 2009 по 2012 годы).
Табл. 1.
Физико-химические параметры талой воды льда оз. Доронинское CO32-, HCO3-, HS-, Дата отбора Горизонт, Минерал pH проб см я, мг/л мг/л мг/л мг/л март 2009 г. 0-5 2 484 Н.д.
10,59 5 150 1 Н.д.
5-25 10,00 2 088 240 Н.д.
25-55 10,56 2 756 456 Н.д.
55-65 10,76 4 063 960 Н.д.
65-75 10,0 3 700 696 Н.д.
75-85 10,68 3 928 1080 Н.д.
85-95 10,4 3 488 1075 Н.д.
95-105 9,9 3 216 876 Н.д.
105-122 10,5 3 730 1152 апрель 2012 0-10 10,6 4073 1164 1074 9, г. 10-25 10 3747 900 1454 9, 25-40 10,44 4373 1200 1330 40-55 10,57 4011 1140 1370 9, 55-77 10,4 3447 810 626 7, 77-100 9,9 3781 717 1030 5, 100-115 10 3280 522 744 4, 115-125 10,72 3788 1050 1678 5, «Н.д.» - не определяли.
Межгодовая динамика pH талой воды льда была выражена слабо.
Показатель pH варьировал от 9,9 до 10,76. В верхних (до 40 см) и нижних (от 100 см) горизонтах изменения значений pH талой воды совпадали в 2009 и 2012 гг. Изменения минерализации по глубине колонки льда озера Доронинское были более выраженными в 2009 году, чем в 2012.
Минерализация ледового покрова, варьировала в 2009 году от 2088 до мг/л;
в 2012 году – от 3280 до 4373 мг/л. В марте 2009 года в верхнем горизонте ледового покрова отмечены наибольшие значения минерализации и содержания карбонат- и гидрокарбонат-ионов, что может быть связано с образованием на поверхности льда солевого налета – гуджира. Однако уже в горизонте 5-25 см наблюдается резкое снижение минерализации и содержания ионов карбонатного комплекса, а также снижение значения pH.
В марте 2009 года количество ионов CO32- в ледовом покрове варьировало от 240 мг/л до 1260 мг/л;
HCO3- - от 676 мг/л до 2484 мг/л. В апреле 2012 года колебания содержания ионов карбонатного комплекса, как и колебания минерализации, были менее выраженными, чем в марте 2009 года. В целом, показатели минерализации и карбонатного комплекса по глубине колонки льда коррелируют.
В ледовом покрове озера Доронинское отмечено более низкое содержание карбонат- и гидрокарбонат-ионов по сравнению с водной толщей в теплое время года, что связано с особенностями формирования ледового покрова, при котором часть солей переходит в водную толщу.
В марте 2009 года в озере Доронинское наблюдалась отрицательная температура подледной воды (от -1 до -1,4оС) по всей глубине водной толщи (рис. 1). Содержание кислорода в подледной воде было низким и не превышало 0,64 мг/л. В июле 2010 года верхние слои водной толщи озера Доронинское хорошо прогревались и достигали температуры 28 оС на поверхности (рис. 2). Термоклин (на глубине 3-4 м) в июле 2010 года был более ярко выраженным, чем в августе 2011 года (рис. 3). Полученные результаты показывают, что за весь период исследований в водной толще, начиная с 4 м до самого дна озера, наблюдалась стабильная неперемешиваемая зона – монимолимнион. В 2010 году температура воды в монимолимнионе опускалась до 3,5оС, в 2011 году – до 5,3оС, в 2012 году – до 8,8оС. В летние периоды содержание растворенного кислорода в воде озера Доронинское достигало максимума на глубине 2 м и составляло 14, мг/л в июле 2010 года (рис. 2) и 3,9 мг/л в августе 2011 года (рис. 3). Далее наблюдалось резкое снижение содержания кислорода, совпадающее с термоклином и хемоклином. По всей глубине водной толщи в августе года наблюдалось более низкое содержание кислорода, чем в июле 2010 года.
O2, мг/л O2, мг/л 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 2 4 6 8 10 12 0 1 O Глубина, м Глубина, м 2 T, С 3 O 4 T, С 5 -1.5 -1.4 -1.3 -1.2 -1.1 -1 0 10 20 T, С T, С Рис. 1. Температура и содержание Рис.2. Температура и содержание O в подледной воде оз. в воде оз. Доронинское 2.07.2010 г.
O Доронинское 2.03.2009 г.
pH O2, мг/л 0 2 4 6 9 10 11 0 Глубина, м Глубина, м O2 T, С мар. авг. 6 5 апр. 0 10 20 авг. T, С Рис. 4. Динамика изменений pH Рис. 3. Температура и содержание воды озера Доронинское O2 в воде оз. Доронинское 15.08.2011 г.
Значение pH воды в озере Доронинское в марте 2009 года изменялось незначительно – от 9,65 до 9,7. В августе 2011 года pH по всей глубине также был практически одинаковым – от 10 до 10,13 (рис. 4). В апреле 2012 года pH подледной воды находился в пределах 9,81-9,83. В августе 2012 года выявлены более щелочные значения pH, а также более выраженные колебания этого показателя – от 10,4 в поверхностном слое до 11,2 в придонном.
Минерализация подледной воды в апреле 2012 года, как и показатель pH, практически не изменялась по всей водной толще и достигала 35454 мг/л.
Летом минерализация воды обладает более низкими значениями, чем весной.
В августе 2012 года в верхних слоях она варьирует от 6644 до 8022 мг/л.
Резкий скачок минерализации выявлен на глубине 3,5 м, что соответствует зоне хемоклина. Наибольший показатель минерализации отмечен в придонном слое – 13511 мг/л.
Озеро Доронинское характеризуется высоким содержанием ионов CO32- и HCO3-. Динамика содержания этих ионов в воде озера Доронинское в период исследования коррелировала с динамикой показателей pH и минерализации. В августе 2012 года по всей глубине водной толщи, за исключением поверхностного слоя, наблюдалась более высокая концентрация этих ионов, как и более высокий pH, чем в 2011 году.
Максимальные значения содержания карбонат- и гидрокарбонат-ионов в воде озера Доронинское в августе 2011 года составляли соответственно 7500 и 11707,6 мг/л;
в августе 2012 года – 19200 и 21655 мг/л соответственно (рис.
5). В подледный период в распределении карбонатного комплекса по глубине озера не прослеживается существенных изменений, как это отмечается в период открытой воды, когда в зоне контакта кислородного и сероводородного слоев наблюдается увеличение содержаний этих компонентов.
В августе 2011 г. в верхних слоях водной толщи озера сульфид-ионы выявлены не были. С увеличением глубины от 3,25 м до 4 м содержание HS практически не менялось и колебалось в пределах от 0,35 до 1,63 мг/л. Резкое увеличение количества сульфид-ионов (26,51 мг/л) зафиксировано на глубине 4,5 м. Концентрация сульфид-ионов была максимальной (31,4 мг/л) на глубине 5 м. Было определено содержание сульфидов в колонке донных отложений, взятых в ходе экспедиции в августе 2011 года. Наибольшее содержание сульфид-ионов (74,4 мг/л) отмечено в верхнем слое и свидетельствует об активной жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий.
Содержание CO32-+HCO3-, мг/л 0 20000 авг. 1 апр. авг. Глубина, м Рис. 5. Динамика содержания комплекса CO32- +HCO3- в воде озера Доронинское Физико-химическая характеристика воды озер Шира и Шунет.
Исследование физико-химических параметров воды стратифицированных озер Шира и Шунет было проведено в июле 2010 года. Значения рН воды достигали в озере Шира 8,87, в озере Шунет – 8,46. На момент отбора проб температура воды на разной глубине варьировала от 0 до 24,18 оС. В озере Шира на глубине 6-8 м наблюдался термоклин, где температура воды упала с 14,56 до 0,79оС. В нижних слоях озера Шира, начиная с 12 м температура воды была близкой к 0оС. В озере Шунет наиболее низкая температура составляла 7,09оС в придонном слое, на глубине 6 м. Показатель pH в озерах Шира и Шунет оставался достаточно однородным по всему водному столбу.
Минерализация воды варьировала от 9,79 до 12,3 г/л в озере Шира, и от 7, до 58,04 г/л в озере Шунет. Придонные слои характеризовались более высокой минерализацией, чем верхние.
2. Численность микроорганизмов в ледовом покрове, воде и донных осадках исследуемых озер.
Численность микроорганизмов в ледовом покрове озера Доронинское.
Весной 2009 года максимальный показатель общей численности микрорганизмов (ОЧМ) – 42·104 кл/мл – в ледовом покрове озера Доронинское был выявлен в верхнем горизонте. С глубиной этот показатель падал, но в нижних горизонтах льда отмечен рост, выражающийся в двух пиках: на глубине 85-95 см (31·104 кл/мл) и на глубине 105-122 см (34· кл/мл). В апреле 2012 года ОЧМ по всей колонке льда была почти на порядок ниже, чем в 2009 году, не сильно изменялась и варьировала от 2,4·10 4 до 4,2·104 кл/мл.
Численность микроорганизмов в воде и донных осадках озера Доронинское. ОЧМ в июле 2010 года в воде озера Доронинское варьировала от 1,1106 до 31,6106 кл/мл. Максимальная численность отмечена в поверхностном слое воды. С глубиной наблюдается направленное снижение значений ОЧМ. В 2011 году ОЧМ в верхних слоях воды была значительно ниже, чем в 2010 году, однако с увеличением глубины этот показатель возрастал. Отмечено два пика увеличения ОЧМ: на глубинах 3,25 и 5 м.
Значения ОЧМ в донных осадках озера Доронинское были существенно ниже в 2010, чем в 2011 году. Максимальная численность (196106 кл/мл) зафиксирована в слое 2-3 см.
Численность микроорганизмов в донных осадках озера Шира. В донных осадках озера Шира ОЧМ варьировала от 8,1·106 до 24·106 кл/мл.
Максимальная ОЧМ в донных осадках озера Шира была отмечена в слое 15 20 см. Высокая численность также выявлена в верхнем слое донных осадков (17·106 кл/мл).
3. Микробные процессы продукции и деструкции органического вещества в исследуемых озерах.
Микробные процессы в озере Доронинское. Скорость темновой фиксации CO2 в пробах талой воды льда озера Доронинское в апреле года варьировала от 10,51 до 28,97 мкг С л-1 сут-1. Наименьшее значение отмечено в горизонте 55-77 см;
наибольшее – в нижнем горизонте.
В подледной воде озера Доронинское в марте 2009 года и апреле года были изучены скорости микробных процессов продукции (рис. 6, рис. 7).
Процессы оксигенного фотосинтеза (ФСокс) наблюдались в поверхностных горизонтах воды. В марте 2009 года выявлено два максимума этих процессов – в подледном горизонте (22,3 мкг С л-1 сут-1) и на глубине 3,5 м (71,7 мкг С л- сут-1). В апреле 2012 года процессы оксигенного фотосинтеза (ФСанокс) проходили с максимальной скоростью 23,9 мкг С л-1 сут-1 на глубине 1м. В нижележащих слоях оксигенный фотосинтез постепенно исчезал, и начинал проявлять себя аноксигенный фотосинтез, достигая максимальной скорости на глубине 3 м – 63,5 мкг С л-1 сут-1 в марте 2009 года и 16,9 мкг С л-1 сут-1 в апреле 2012 года.
Скорость темновой фиксации (ТФ) в подледной воде в марте 2009 года варьировала от 88,8 до 660 мкг С л-1 сут-1, что является максимальным показателем интенсивности темновой фиксации в воде озера Доронинское за весь период исследования. Вклад хемосинтеза (ХС) в темновую фиксацию составлял от 5 до 92%. Наибольшая интенсивность процессов хемосинтеза была выявлена на глубине 4,25-4,5 м, а максимальная доля в темновой ассимиляции углекислоты – в придонном горизонте (рис. 6). В апреле 2012 года скорость темновой фиксации в подледной воде была значительно ниже, чем в марте 2009 года, и варьировала от 4,3 до 30 мкг С л-1 сут-1, вклад хемосинтеза в процесс темновой ассимиляции СО2 составлял от 49 до 100% (рис. 7).
скорость, мкг С/л сут скорость, мкг С/л сут 0 10 20 0 200 400 ФС 0 ФСокс окс ФСанокс ФС анокс ТФ ТФ ХС глубина, м глубина, м 2 ХС 3 4 5 Рис. 6. Скорость микробных Рис. 7. Скорость микробных процессов продукции в подледной процессов продукции в подледной воде озера Доронинское в марте 2009 воде озера Доронинское в апреле г. 2012 г.
В марте 2009 г. и апреле 2012 г. скорость сульфатредукции определяли, начиная с глубин 3,75 м и 2 м, соответственно. Протекание процессов было выявлено во всех опробованных горизонтах водной толщи. В марте 2009 года скорость сульфатредукции имела наибольшие значения на глубинах 3,75 м (100 мкг S л-1 сут-1) и 4,5 м (141 мкг S л-1 сут-1), что коррелирует с наибольшими концентрациями сероводорода (Замана, Борзенко, 2011). В апреле 2012 г. наибольшие скорости сульфатредукции выявлены на глубинах 3,5 м и в придонном горизонте – 5 м. Наименьшая скорость (4,8 мкг S л-1 сут-1) была отмечена на глубине 3 м. Пик активности сульфатредуцирующих бактерий наблюдался на глубине 3,5 м и составлял 85,6 мкг S л-1 сут-1.
В летний период в воде озера Доронинское микробные процессы продукции обычно идут более интенсивно, чем в подледный период. В августе 2009 года и в июле 2010 года максимальная скорость световой фиксации CO2 (150 и 152 мкг С л-1 сут-1, соответственно), выявлялась в зоне миксолимниона на глубине 1 м и была обусловлена высокой активностью оксигенных фототрофов (рис. 8, рис. 9). Максимальная скорость аноксигенного фотосинтеза наблюдалась на глубине 3,5-4 м и соответствовала зоне хемоклина. Темновая ассимиляция CO2 в августе года достигала максимальной скорости (575 мкг С л-1 сут-1) на глубине 2 м (рис. 8). В июле 2010 года темновая фиксация наиболее активно протекала в поверхностном слое водной толщи (148 мкг С л-1 сут-1) и на глубине 3,75 м (196 мкг С л-1 сут-1). В зоне хемоклина был выявлен первый пик хемосинтеза – 309 и 182 мкг С л-1 сут-1 в августе 2009 года и в июле 2010 года, соответственно. В придонном слое наблюдался второй пик хемосинтеза – мкг С л-1 сут-1 в 2009 году и 209 мкг С л-1 сут-1 в 2010 году. В августе года доля хемосинтеза в темновой фиксации варьировала от 18,6 до 95% (рис.
8). В июле 2010 года вклад хемолитотрофных бактерий в темновую фиксацию составлял 100% (рис. 9).
скорость, мкг C/л сут скорость, мкг С/л сут 0 200 400 600 0 100 0 0.5 0.5 ФС ФС глубина, м окс 1 окс глубина, м ФС ФС 1.5 1.5 анокс анокс ТФ 2 ТФ 2.5 2. ХС 3 ХС 3. 3. 4. 4. Рис. 8. Скорость микробных Рис. 9. Скорость микробных процессов продукции в воде озера процессов продукции в воде озера Доронинское в августе 2009 г. Доронинское в июле 2010 г.
В июле 2010 года в воде озера Доронинское скорость сульфатредукции варьировала от 78,75 до 676,321 мкг S л-1 сут-1. Активность сульфатредуцирующих бактерий с глубиной возрастала, достигая максимальных значений в придонном слое. Процесс восстановления сульфатов выявлялся, начиная с глубины 3,5 м, т.е. и в присутствии кислорода, что, вероятно, связано с наличием анаэробных микрозон в водной толще. Имеется ряд работ, подтверждающих распространение и активность сульфатредукторов в аэробной зоне (Karnachuk et al., 2005;
Карначук и др., 2006;
Брюханов, Нетрусов, 2007;
Брюханов и др., 2011).
В донных осадках озера Доронинское в июле 2010 года скорость темновой фиксации CO2 увеличивалась от верхних горизонтов к нижним и была максимальной (55,017 мкг С л-1 сут-1) на глубине 4 см. По всей глубине колонки донных осадков озера Доронинское вклад хемотрофных бактерий в процессы темновой ассимиляции CO2 составлял 100%.
Процесс сульфатредукции в донных осадках озера Доронинское в июле 2010 года достигал наибольшей скорости в горизонте 4 см – 55021 мкг S л-1 сут-1. Метаногенез так же, как и сульфатредукция, является заключительным процессом терминального этапа деструкции органического вещества. В донных осадках озера Доронинское в июле 2010 года выявлено два пика метаногенеза: в поверхностном слое (0,109 мкл CH4 л-1 сут-1) и на глубине 8 см (0,14 мкл CH4 л-1 сут-1). Кривые скоростей сульфатредукции и метаногенеза противоположно направлены по отношению друг к другу, поскольку эти два процесса являются конкурентными за донор электронов.
Микробные процессы в воде и донных осадках озер Шира и Шунет. В озере Шира наибольшие значения фотосинтеза наблюдались в верхних слоях водной толщи (рис. 10). С глубиной интенсивность фотосинтеза снижалась.
На глубине 10 м наблюдалось небольшое повышение активности фототрофов. Аноксигенный фотосинтез в этом озере выявлен не был. Кривая скорости темновой ассимиляции углекислоты на глубине 10 м также имела пик активности. Наибольших значений скорость фиксации СО 2 достигала на глубине 15 м – 490 мкг С л-1 сут-1. При этом значительную часть в темновую ассимиляцию СО2 (до 79%) на этой глубине вносили хемосинтетики.
скорость, мкг С/л сут 0 100 200 300 400 ФС 5 ТФ ХС глубина, м Рис. 10. Скорости процессов продукции в воде оз. Шира в летний период Процесс сульфатредукции (СР) в водной толще озера Шира протекал со скоростью 2,2-10,2 мг S дм-3 сут-1 (рис. 11). Скорость сульфатредукции имела несколько пиков. Максимальная скорость бактериального образования сероводорода выявлена в монимолимнионе (17 м). На глубине 10 м скорость сульфатредукции так же, как и продукционных процессов, имела повышенные значения.
СР, мг S/л сут ТФ, мкг С/л сут 0 2 4 6 8 10 0 200 400 0 Глубина, см 5 5 Общ глубина, м ХС 10 15 Рис. 11. Скорость сульфатредукции в Рис. 12. Скорость темновой воде озера Шира в летний период фиксации в донных осадках озера Шира Микробное сообщество донных осадков озера Шира в процессе темновой фиксации CO2 способно фиксировать от 112,835 до 454,569 мкг С л-1 сут-1 (рис. 12). Максимальная скорость процессов темновой фиксации наблюдается в поверхностном слое, при этом вклад хемосинтеза в процессы темновой фиксации составляет 100%, но уже на глубине 5 см это отношение снижается до 27%.
Скорость сульфатредукции в донных осадках озера Шира была значительно ниже, чем в донных осадках озера Доронинское, и варьировала от 622 мкг S л-1 сут-1 в поверхностном слое до 1148 мкг S л-1 сут-1 в слое 15- см. В противоположность сульфатредукции, процессы метаногенеза в донных осадках озера Шира имели наибольшую скорость в поверхностном горизонте – 0,015 мкл CH4 л-1 сут-1. С глубиной скорость метаногенеза снижается до 0,008 мкл CH4 л-1 сут-1.
В озере Шунет микробные процессы продукции органического вещества протекали более интенсивно по сравнению с озером Шира.
Интенсивность продукционных процессов возрастала с глубиной (рис. 13).
Скорость оксигенного фотосинтеза имела максимальные значения над хемоклином – 4,9 м, в то время как аноксигенный фотосинтез наибольшей скорости достигал в верхней границе хемоклина (5 м). На этой же глубине выявлен слой, имеющий интенсивную пурпурную окраску. Скорость темновой фиксации СО2 имела два пика активности – в верхней и нижней границах термо- и хемоклина (рис. 14). Значительную часть (до 100%) в фиксацию углекислоты вносили хемосинтезирующие микроорганизмы.
ФС, мг С/л сут ТФ, мг С/л сут 0 2 4 6 8 10 0 0.2 0.4 0. 0 ФС ТФ 1 окс глубина, м ХС ФС глубина, м 2 анокс 3 5 6 Рис. 13. Скорость фотосинтеза в воде Рис. 14. Скорость темн. фиксации в оз. Шунет в летний период воде оз. Шунет в летний период Сульфатредукция в воде озера Шунет протекала интенсивно, и ее скорость в воде варьировала от 6,6 до 24 мг S л-1 сут-1. Наибольших значений скорость достигала в нижней границе хемоклина.
Скорость процессов темновой фиксации в донных осадках озера Шунет достигала 147,421 мкг С л-1 сут-1 на глубине 15 см. Наибольший вклад хемосинтеза в темновую фиксацию CO2 (76%) отмечен в поверхностном слое донных осадков. Скорость восстановления сульфатов в донных осадках озера Шунет направленно увеличивалась от верхних горизонтов к нижним, в то время как скорость метаногенеза уменьшалась. Максимальная скорость сульфатредукции (3895 мкг S л-1 сут-1) отмечена в слое 10 см. Процесс метаногенеза наиболее активно протекал в поверхностном слое донных осадков, со скоростью 2 мкл CH4 л-1 сут-1.
Таким образом, в озерах Доронинское, Шира и Шунет выявлена устойчивая стратификация микробных процессов в градиентной зоне хемоклина и верхних слоях донных отложений.
4. Изотопный состав углерода донных осадков меромиктических озер Сибири.
В донных осадках озер Доронинское и Шира был определен изотопный состав углерода органического вещества и карбонатов. В донных осадках озера Доронинское содержание 13С органического вещества и 13С карбонатов варьировало от -27,51 до -29,41 и от -5,26 до -7,13‰, соответственно (табл. 2). Органический углерод донных осадков от поверхности до 4-5 см обогащается тяжелым углеродом 13С до 0,8‰, с дальнейшим уменьшением его содержания. Изотопный состав метана, образуемого в донных осадках озера и собранного на разделе вода-донные осадки, имеет значение 13С -68,74‰, что свидетельствует о его бактериальном происхождении в верхних слоях иловых отложений.
В донных осадках озера Шира изменения в изотопном составе углерода имеют прямо противоположную картину, по сравнению с озером Доронинское. Изотопный состав углерода органического вещества варьировал от -21,61 до -28,6‰ 13С;
изотопный состав карбонатов – от -4, до -6,81‰ 13С (табл. 2). От поверхностных слоев до 10-15 см происходило облегчение углерода карбонатов и утяжеление органического углерода.
Табл. 2.
Изотопный состав углерода в донных осадках озер Доронинское и Шира Глубина, см Скарб, Сорг, Скарб, Сорг, % от сухой % от сухой ‰ ‰ массы массы оз. Доронинское 41,5 6,09 -6,53 -29, 0- 41 5,6 -6,86 -28, 2- 42 6 -7,13 -27, 4- 46,5 6,45 -5,26 -28, 6- 47,7 5,37 -6,47 -29, 8- оз. Шира 46,8 6,02 -6,14 -28, 0- 45,6 6,47 -5,11 -27, 5- 67,2 4,48 -4,49 -21, 10- 34,8 4,19 -6 -28, 15- 43,2 4,48 -6,81 -28, 20- 5. Расход органического вещества на терминальных этапах деструкции Балансовые уравнения и значения интенсивностей сульфатредукции и метаногенеза позволяют рассчитать количество органического вещества, потребляемого бактериями на терминальных этапах деструкции. Результаты определения расхода органического углерода показывают, что в донных осадках озер Доронинское, Шира и Шунет на терминальном этапе деструкции большая часть органического углерода потребляется на восстановление сульфатов (табл. 3). В донных осадках озера Доронинское в процессе сульфатредукции потребляется до 41265 мкг С дм -3 сут-1, а в процессе метаногенеза – до 0,56 мкг С дм-3 сут-1. В донных осадках озера Шира в процессе восстановления сульфатов потребляется 466-861 мкг С дм- сут-1, в то время как на образование метана расходуется 0,032-0,06 мкг С дм- сут-1. В донных осадках озера Шунет в процессе сульфатредукции и метаногенеза расходуется до 2921 и 8 мкг С дм-3 сут-1, соответственно. Таким образом, большая часть органического вещества на терминальном этапе деструкции в донных осадках потребляется в процессе сульфатредукции.
Табл. 3.
Расход органического вещества на терминальных этапах деструкции в донных осадках исследуемых озер Расход орг. вещества, мкг С дм-3 сут- Глубина, см в процессе в процессе сульфатредукции метаногенеза оз. Доронинское 3816 0, 0- Н.д. 0, 2- 41265 0, 4- 2772 0, 6- Н.д. 0, 8- оз. Шира 466 0, 0- 671 0, 5- 806 0, 10- 861 0, 15- 653 0, 20- оз. Шунет 818 1118 0, 2921 0, «Н.д.» - нет данных.
6. Обсуждение По степени минерализации воды стратифицированные озера в период исследований (март 2009 – август 2012 гг.), в соответствии с классификацией М.Г.Валяшко, относились к солоноватому (озеро Шира) и соленому типам (озера Доронинское и Шунет), по химическому составу озеро Доронинское относится к карбонатному типу, озера Шира и Шунет – к сульфатно хлоридному. Высокое содержание солей в исследуемых озерах обусловлено характером их водно-солевого питания – в основном за счет грунтовых вод – и климатическими особенностями с резко континентальным климатом и небольшим количеством осадков.
В озере Доронинское наиболее минерализованный горизонт ледового покрова – это поверхностный горизонт, что может быть обусловлено тем, что на поверхности льда озера Доронинское образуется гуджир – солевой налет.
Основную часть гуджира составляют карбонаты (Серебренникова и др., 2007), поэтому в поверхностном горизонте льда также отмечено высокое содержание карбонат-ионов, значительно снижающееся уже на глубине 5-10 см.
Вода озера Доронинское в летний период по сравнению с водой озер Шира и Шунет обладала более щелочным показателем pH. В озере Шунет минерализация воды, особенно в придонных слоях, значительно превосходила значения минерализации воды озер Доронинское и Шунет.
Отмечены изменения состояния озера Доронинское, обусловленные сезонными и межгодовыми колебаниями температуры воздуха и количества осадков в Забайкальском крае (Статистика погоды…, http://www.atlas yakutia.ru/weather/climate_russia-III.html). Значительное выпадение осадков, с одной стороны, приводит к некоторому уменьшению значений минерализации путем разбавления озерной воды, с другой – способствует смыву солей с поверхности прибрежных солончаков и увеличению концентрации ионов в воде озера. В то время как температура воздуха оказывает влияние на скорость испарения воды с поверхности озера.
Более низкое содержание карбонат- и гидрокарбонат-ионов в ледовом покрове озера Доронинское по сравнению с водной толщей в теплое время года обусловлено особенностями формирования ледового покрова, при котором часть солей переходит в водную толщу (Савельев, 1991).
Соответственно, в подледный период водная толща озера обладает более высокими значениями минерализации, чем летом.
Весной, к концу ледостава, в подледной воде озера Доронинское наблюдается гомотермия с отрицательными температурами – до -1,5оС.
Также происходит выравнивание минерализации по всему водному столбу, что объясняется концентрированием солей подледной воды в процессе образования ледового покрова озера (Винниченко и др., 2007). Вертикальное распределение карбонатного комплекса в толще воды в подледный период так же имеет однородный характер, тогда как в период открытой воды в зоне контакта кислородного и сероводородного слоев наблюдается увеличение содержаний этих компонентов.
Выявлено, что во время всего периода исследований для водной толщи озера Доронинское была характерна стабильная неперемешиваемая зона – монимолимнион, верхняя граница которого находилась на глубине 4 м.
В летние периоды высокое содержание кислорода в верхних горизонтах водной толщи связано с поступлением кислорода из атмосферы и деятельностью фотосинтетиков. Резкое снижение содержания кислорода, совпадающее с зоной термоклина и хемоклина, связано с развитием микроорганизмов, которые используют кислород, расходуя его в процессе дыхания.
Ледовый покров ограничивает проникновение кислорода в водную толщу, что в совокупности со снижением интенсивности оксигенного фотосинтеза обусловливает низкое содержание кислорода в подледной воде озера Доронинское по сравнению с летним периодом.
В теплое время года в толще воды озера Доронинское наблюдается два пика увеличения общей численности микроорганизмов: на глубинах 3,25 и м. Первый пик численности объясняется тем, что на этой глубине находятся нижняя граница проникновения света и хемоклин, что влечет за собой скопление здесь микроорганизмов. Увеличение ОЧМ в придонных слоях водной толщи отражает рост численности микроорганизмов, использующих сульфид и другие восстановленные продукты, поступающие из монимолимниона (Горленко и др., 2010).
Одним из интегрированных показателей активности микробного сообщества является скорость темновой ассимиляции углекислоты. В ледовом покрове озера Доронинское активно протекают микробные процессы темновой фиксации CO2. Амплитуда колебаний значений скорости совпадала с распределением ОЧМ в керне льда. Значения показателей ОЧМ и скорости темновой фиксации CO2 в пробах талой воды льда озера Доронинское сравнимы со значениями, выявленными во льдах Баренцева моря (Саввичев и др., 2000). Предполагается, что деятельность микроорганизмов продолжается в этот период в микропорах и трещинах льда.
Сравнение значений продукционных процессов в летний и подлдный периоды в водной толще озера Доронинское показывает, что летняя скорость фотосинтеза превышает весеннюю в 3-6 раз. В вертикальном профиле процессы фотосинтеза в летний период выявлялись в более глубоких горизонтах, чем в подледный период. Очевидно, что ледовый покров ограничивает распространение света в нижележащие слои воды, и, соответственно, весной увеличивается вклад темновой ассимиляции CO2 в продукционные процессы. Максимальный показатель скорости темновой фиксации (до 660 мкг С л-1 сут-1) за весь период исследования был выявлен в марте 2009 года. Таким образом, показано, что процессы продукции могут протекать интенсивнее в подледный период, чем в летний.
В летний период в воде озер Шира и Шунет процесс сульфатредукции протекает примерно в 10-40 раз интенсивнее, чем в воде озера Доронинское.
Однако в донных осадках озера Доронинское, напротив, скорость сульфатредукции была значительно выше (до 55 мг S/л сут), чем в других исследуемых стратифицированных озерах (до 1,1 и 4 мг S/л сут в озерах Шира и Шунет, соответственно). Высокая скорость сульфатредукции в донных осадках озера Доронинское обусловливает высокие значения содержания сульфид-ионов как продукта жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий.
Сравнение значений еще одного деструкционного процесса в донных осадках – процесса метаногенеза – показывает, что в озере Доронинское активность метаногенов была выше, чем в озере Шира, но ниже, чем в озере Шунет. Кривые скоростей сульфатредукции и метаногенеза противоположно направлены по отношению друг к другу, поскольку эти два процесса являются конкурентными за донор электронов. Выявлено, что большая часть органического вещества на терминальных этапах деструкции используется для бактериального восстановления сульфатов, тогда как на образование метана расходуется значительно меньше. Высокая скорость сульфатредукции в воде и донных осадках озер Доронинское, Шира и Шунет свидетельствует о том, что сульфидогенез является главным процессом терминальной деструкции органического вещества.
В озере Доронинское сульфатредукция протекает и в верхних окисленных слоях водной толщи, что может являться причиной наличия здесь ионов гидросульфида – продукта метаболизма сульфатредукции.
Результаты измерения изотопного состава углерода донных осадков озера Доронинское показали, что изотопный состав углерода органического вещества и карбонатов по профилю донных осадков совпадает с кривыми скоростей сульфатредукции и метаногенеза. На глубине 4-5 см, в противофазе этих двух процессов, отмечены максимумы утяжеления изотопного состава углерода органического вещества и облегчения изотопного состава углерода карбонатов. Деятельность сульфатредуцирующих бактерий в донных осадках приводит к обогащению изотопного состава углерода 13C органического вещества путем потребления облегченного органического углерода. В то же время в зоне активности метаногенов наблюдается утяжеление изотопного состава углерода карбонатов, что свидетельствует о потреблении в процессе метаногенеза облегченного углерода карбонатов В донных осадках озера Шира процесс сульфатредукции также сопровождается утяжелением изотопного состава органического углерода. В поверхностном слое донных осадков отмечен максимум скорости метаногенеза, совпадающий с обогащением углерода карбонатов тяжелым изотопом 13C. Далее по глубине колонки донных отложений наблюдается снижение содержания тяжелого изотопа карбонатов и активности метаногенов, однако начиная с глубины 15 см, вновь происходит утяжеление изотопного состава углерода карбонатов.
ВЫВОДЫ Исследованные стратифицированные озера являются 1.
слабощелочными (Шунет) и щелочными (Доронинское, Шира), относящиеся по типу минерализации к солоноватым и соленым озерам. Термо- и хемоклин наблюдались в озере Доронинское на глубине 3-4 м, в озере Шира – на глубине 5-8 м, в озере Шунет – на глубине 4 м. В водной толще озера Доронинское, начиная с глубины 4 м, выявлено наличие стабильной неперемешиваемой зоны – монимолимниона, который наблюдался в течение всего периода исследований.
2. Количественная оценка активности микроорганизмов показывает, что в миксолимнионе озр преобладают аэробные процессы, а в зоне хемоклина и монимолимнионе – анаэробные. По численности микроорганизмов и интенсивностям продукционных процессов озра Доронинское и Шира соответствуют уровню мезотрофно-эвтрофных водоемов, а Шунет – эвтрофного водоема.
3. В водной толще оз. Доронинское в летний период микробные процессы фотосинтеза и деструкции протекают интенсивнее, чем в подледный, однако процессы темновой фиксации идут интенсивнее весной, чем летом, что связано с низкой активностью фотосинтетиков в этот период.
4. На терминальных этапах анаэробной деструкции в исследуемых озерах большая часть органического вещества используется на восстановление сульфатов (от 466 до 41265 мкг C л-1 сут-1), тогда как на образование биогенного метана расходуется значительно меньше (от 0,032 до 8 мкг C л-1 сут-1).
5. Активная деятельность микробного сообщества оз. Доронинское в подледный период свидетельствует о наличии в сообществе психроактивных микроорганизмов.
Список работ, опубликованных по материалам диссертации:
Статьи в журналахиз перечня ВАК:
1. Колосов Р.В., Захарюк А.Г., Козырева Л.П., Бурюхаев С.П.
Распространение сульфатредуцирующих бактерий в содово-соленых озерах Забайкалья // Вестник Бурятского государственного университета. Серия 2:
Биология. Вып. 4, Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2010. – С.96-98.
2. Колосов Р.В., Бурюхаев С.П. Микробиологическая характеристика донных осадков озера Шира (Хакасия) // Вестник Бурятского государственного университета. Серия 2: Биология. Вып. 14а, Улан-Удэ: Изд во БГУ, 2011. – С.228-230.
3. Колосов Р.В., Бурюхаев С.П. Физико-химическая и микробиологическая характеристика льда озера Белое // Вестник Бурятского государственного университета. Серия 2: Химия. Вып. 3, Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2012. – С.83-86.
4. Колосов Р.В., Бурюхаев С.П. Физико-химическая и микробиологическая характеристика льда озера Доронинское (Забайкалье) // Вестник Бурятского государственного университета. Серия 2: Химия. Вып. 3, Улан-Удэ: Изд-во БГУ, 2013. – С.56-59.
Материалы докладов конференций:
5. Колосов Р.В. Вертикальное распределение микроорганизмов в минерализованных озерах Забайкалья // Материалы II Международной конференции «Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии», Улан-Удэ, Изд-во БНЦ СО РАН, 2011. – С.190-191.
6. Бурюхаев С.П., Рогозин Д.Ю., Колосов Р.В. Роль микроорганизмов в круговороте углерода в стратифицированных водоемах Восточной Сибири и Забайкалья // Материалы II Международной конференции «Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии», Улан-Удэ, Изд-во БНЦ СО РАН, 2011. – С.136-138.
7. Колосов Р.В., Бурюхаев С.П. Пространственная динамика микроорганизмов в стратифицированном озере Доронинское // Материалы Международной конференции «Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов экстремальных местообитаний», Улан-Удэ – Улаанбаатар, Изд-во БГУ, 2011. – С.105-106.
8. Колосов Р.В., Александров М.Г. Физико-химическая и микробиологическая характеристика льда и воды озера Доронинское // Материалы Всеросс. конф. с междунар. участием «Современные проблемы микробиологии Центральной Азии», Улан-Удэ, Изд-во БГУ, 2010 г. – С.85 89.
9. Колосов Р.В., Бурюхаев С.П. Особенности вертикального распределения физико-химических параметров и микроорганизмов в ледяном покрове озера Белое // Материалы III Республиканской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экологические проблемы Байкальского региона», Улан-Удэ, Изд-во БГУ, 2012. – С.53-56.