V lesních ekosystémech je vstup uhlíku do půdy zprostředkován zejména fotosyntetizujícími rostlinami. Uhlík, fixovaný v průběhu fotosyntézy, vstupuje do prostřednictvím kořenů rostlin, popřípadě je ukládán na povrchu půdy jako odumřelá rostlinná biomasa – opad. V lesních ekosystémech temperátního pásma je množství opadu, vstupující do půdy prostřednictvím opadu vysoké. Živiny uložené v opadu – zejména uhlík, ale také dusík, fosfor a další prvky – se stává dostupným v průběhu rozkladu opadu, který se v tomto procesu postupně stává složkou půdy a vytváří organický (humózní) horizont půdy. Při rozkladu opadu hrají důležitou roli půdní houby, které jej dovedou efektivně rozkládat, ale s opadem je asociováno také velké množství bakterií. V průběhu rozkladu opadu se přitom podíl bakteriální biomasy v opadu zvyšuje a složení společenstva bakterií se mění. Je pravděpodobné, že některé z bakterií se aktivně účastní dekompozičních procesů, zatímco jiné pouze využívají produktů rozkladu, které svojí činností uvolní houby. Stoupající podíl bakteriální biomasy v průběhu rozkladu by mohl naznačovat, že bakterie jsou schopny rozkládat komplexnější, ale enegeticky chudší látky než houby a mohou tak představovat významné rozkladače i v půdě. Podrobnější informace o složení bakteriálních společenstev na rostlinném opadu ani funkce jeho nejdůležitějších zástupců nejsou však dosud známy. Práce by měla zahrnovat přehled bakterií asociovaných se stromovým opadem a údaje o jejich předpokládaných ekologických funkcích. Pozornost bude dále zaměřena na popis schopnosti bakterií rozkládat jednotlivé složky odumřelé rostlinné biomasy (celulózu, hemicelulózy, škrob, lignin, pektin, tanniny), popřípadě využívat jednotlivé zdroje živin, zejména uhlíku – údaje zabývající se asimilací živin v kulturách, produkcí extracelulárních enzymů či přítomností a molekulární biologií genů, které je kódují.
Preliminary scope of work in English
The input of carbon into forest soils is mediated mainly by the photosythesizing plants. The carbon fixed during photosynthesis enters soil via plant roots but it is also deposited as a dead plant biomass on the soil surface – in the form of the plant litter. In the forest ecosystems of the temperate zone is the share of C entering soil in the form of litter relatively high. The nutrients in litter – mainly the carbon but also the nitrogen, phosphorus and other elements – are mobilized during decomposition when the litter material is converted to the soil humic substances. While fungi are believed to play a decisive role in litter decomposition, there are also many bacteria associated with litter and their biomass increases with time. It is probable that some bacteria participate in the decomposition processes, while others use the decomposition products released by fungi. The increasing share of bacteria during decomposition may indicate the ability of bacteria to decompose more complex but less nutrient-rich compounds and thus represent an important group of soil decomposers. However, more detailed information on litter-associated bacteria is missing. This work should summarize the current knowledge on bacteria associated with leaf litter as well as the information on their function in the environment. The abilities of bacteria to decompose the compounds of dead plant biomass (cellulose, hemicellulose, starch, lignin, pectin and tannins), will be reviewed as well as the production of the extracellular enzymes or the presence and molecular biology of decomposition-related genes.
- assigned by the advisor