CC BY
62
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
УДК 631.46.461
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ ПРИГРАНИЧНОГО РАЙОНА РОССИЯ - НОРВЕГИЯ
Г. А. Евдокимова, М. В. Корнейкова, Н. П. Мозгова, В. В. Редькина, Н. В. Фокина
ФГБУН Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН
Аннотация
В 2010-2015 гг. проводились исследования почв и почвенной биоты в Государственном заповеднике «Пасвик». Выявлено, что бактериальная масса под сосняками превосходила ее размеры под березняками, причем в сосняке лишайниково-брусничном наибольшая численность и биомасса почвенных бактерий была под брусникой (0.71 мг/г почвы), наименьшая - под багульником и лишайниками (0.42 мг/г). Длина грибного мицелия в почве мониторинговых площадок достигала значительных величин - более 1000 м в 1 г почвы, его биомасса изменялась от 1.5 до 3.0 мг/г почвы. Грибная биомасса в органогенных горизонтах значительно, в 2-4 раза, превосходит бактериальную. Степень сходства видового состава комплексов микромицетов соснового и березового лесов составила 67 %. Виды Aspergillus ustus, Acremonium egyptiacum, Myxotrichum deflexum были выделены в почвах Кольского полуострова впервые. Разнообразие грибов в почве березового леса было более богатым, чем в почве под сосняком. В ризосфере различных растений формируется довольно специфичный грибной комплекс, отличающийся доминантными видами. Численность жизнеспособных клеток водорослей в подстилке березняка превосходила их численность в подстилке соснового леса, где она была наименьшей под багульником и лишайниками, что характерно и для бактерий. Максимальное число водорослей выявлено в березняке под хвощом - более 1 млн клеток. Ключевые слова:
бактерии, грибы, численность, биомасса, разнообразие, лесные и горные почвы.
ENVIRONMENTAL AND BIOLOGICAL DESCRIPTION OF SOILS IN THE RUSSIAN-NORWEGIAN BORDER AREA
Galina A. Evdokimova, Mariya V. Korneykova, Natalia P. Mozgova, Vera.V. Redkina, Nadezhda V. Fokina
Institute of North Industrial Ecology Problems of the KSC of the RAS
Abstract
Soils and soil biota of "Pasvik" State Reserve were studied in 2010-2015. Bacterial mass under pine forests is higher than under birch forests, besides, the highest number and biomass of bacteria in the lichen-cowberry pine forest are found under cowberry (0.71 mg/g of soil), the lowest one - under wild rosemary and lichens (0.42 mg/g). The length of fungi mycelium in the soil of monitored plots amounts to considerable values, namely more than 1000 m per 1 kg of soil, mycelium biomass varies from 1.5 to 3.0 mg/g. The fungi biomass in organic horizons substantially (by 2-4 times) exceeds the bacterial biomass. The degree of similarity in species composition of micromycetes complexes between pine and birch forests was 67 %. The species Aspergillus ustus, Acremonium egyptiacum and Myxotrichum deflexum were found in soils of the Kola Peninsula for the first time. Fungi diversity in the soil of birch forests is richer than in the soil of pine forests. Quite a specific fungi complex, characterized by dominating species, is formed in the rhizosphere of different plants. The abundance of viable algae cells in the litter of the birch forest exceeds their number in the litter of the pine forest where the lowest value was under wild rosemary and lichens, which is typical for the bacteria too. The highest abundance of algae was found in the birch forest under the horsetail, namely more than 1 million cells.
Keywords:
bacteria, fungi, abundance, biomass, diversity, forest and mountain soils.
В 2010 г. совместно с профессором В. Н. Переверзевым были начаты исследования почв и почвенной биоты в Государственном заповеднике «Пасвик». Они продолжаются и в настоящее время. Работы по изучению бактерий, микроскопических грибов и микроводорослей в почвах заповедника являются пионерными.
Объекты и методы исследований
Исследования проведены на территории Мурманской обл. в Государственном природном заповеднике «Пасвик», расположенном в Печенгском районе в долине р. Паз по обе стороны государственной границы России и Норвегии. Объект исследования - почвенная биота заповедника (г. Калкупя, мониторинговые площадки ICP-Forest лаборатории наземных экосистем на о. Варлама и под пос. Янискоски, г. Кораблекк как прилегающая территория) (табл. 1).
Образцы для микробиологического анализа брали из органогенного горизонта с каждой площадки в трех точках со всеми мерами, предупреждающими их контаминацию. Микробиологические анализы выполнены общепринятыми в практике стандартными методами: посев на плотные селективные питательные среды и прямое микроскопирование. Определяли численность сапротрофных бактерий на мясо-пептонном агаре и олиготрофных бактерий на слабоминерализованной среде Аристовской. Численность грибов определяли методом посева на среду Чапека и сусло-агар с добавлением молочной кислоты из расчета 4 мл на 1 л среды для ингибирования роста бактерий. Выделение грибов для их идентификации проводили с этой среды. Расчеты численности микроорганизмов выполнены на 1 г абс. сухой почвы.
Анализ биологического разнообразия грибов выполнен на основе культурально-морфологических признаков с использованием определителей [1-6]. Видовые названия уточняли по пополняемым спискам видов в базе данных "Species fungorum" [7].
Общая численность и биомасса бактерий и грибов определена современным, принятым в практике микробиологических исследований методом флуоресцентной микроскопии с использованием поликарбонатных мембранных фильтров [8].
Для определения численности и разнообразия микроскопических водорослей брали образцы из верхнего слоя органогенного горизонта (подстилки) в 3-5-кратной повторности. Численность живых клеток водорослей определяли методом прямого счета под люминесцентным микроскопом на сухих мазках почвенной суспензии [9].
Для исследования таксономического состава водорослевых ценозов использовали метод чашечных культур с покровными стеклами, метод посева почвенного мелкозема на агаризованную среду, а также водные культуры водорослей на среде Болда. Родовую и видовую принадлежность водорослей определяли по морфологическим признакам, следуя отечественным и зарубежным определителям [10-12].
Почвы. Горы Кораблекк и Калкупя. На северо-западных склонах гор достаточно четко проявляется вертикальная поясность растительного покрова. Лесной пояс представлен мохово-кустарничковым сосновым лесом, который выше по склону меняется на пояс березового редколесья. Вершины гор заняты воронично-лишайниковой тундрой. Почвообразующие породы - элювий коренных пород, маломощным и прерывистым плащом покрывающий сглаженную ледником поверхность коренных пород. Скопления каменистого элювия занимают обычно неглубокие (до 30-40 см) депрессии. На нем сформировались подбуры - почвы с недифференцированным профилем. Описание почв дано по В. Н. Переверзеву [13].
В верхней части минерального профиля, на контакте с залегающим выше оторфованным органогенным горизонтом, мощность которого составляет 10-12 см, явно видны признаки оподзоливания - кремнеземистая присыпка на темно-буром фоне. Иллювиальный горизонт, залегающий под торфянистым слоем, неравномерно окрашен: на темно-буром фоне более светлые пятна. Минеральный профиль отличается тиксотропностью, вызванной его
переувлажнением, которое связано с микрорельефом. На дне разреза (на глубине 60 см) выступала вода.
Таблица 1
Характеристика мест отбора почвенных образцов
Место отбора Координаты Горизонт Ао, глубина, см Характеристика участка
Г. Кораблекк, вершина 69o 14'N 29o27'E 303 м над ур. м. 0-10 Горная тундра, воронично-лишайниковая. Вороника, карликовая березка, черника, мхи, лишайники
Г. Кораблекк, северозападный склон 69o 14'N 29o27'E 232 м над ур. м. 0-10 Горная лесотундра. Березовое редколесье. Карликовая березка, вороника, черника, брусника, голубика, морошка, багульник, мхи
Г. Кораблекк, северо-западный склон 69° 14'N 29°27'E 155 м над ур. м. 0-5 Сосняк мохово-кустарничковый с примесью березы. Вороника, черника, брусника, голубика, багульник, мхи
Г. Калкупя 69o17'15'' N 29o22'25'' E 276 м над ур. м 0-5 Горная тундра, воронично- лишайниковая. Вороника, карликовая березка, лишайники, мхи, ива
Г. Калкупя 69o17'08'' N 29o23'03'' E 180 м над ур. м 0-5 Березовое редколесье. Вороника, черника, зеленые мхи.
Г. Калкупя 69o17'01'' N 29o23'47'' E 85 м над ур. м 0-3 Сосняк мохово-кустарничковый. Вороника, черника, брусника, зеленые мхи
О. Варлама ICP-Forest 68o 58' N 28o48'E 120 м над ур. м. 0-5 (7) Березняк разнотравный. Хвощ, вороника, брусника, злаки, вика. Почва под хвощом
О. Варлама ICP-Forest 68o 58' N 28o48'E 120 м над ур. м. 0-5 (7) Березняк разнотравный. В растительном покрове доминирует Vicia spp. Почва под бобовыми
О. Варлама ICP-Forest 68o 58' N 28o48'E 120 м над ур. м. 0-5 Березняк разнотравный. В растительном покрове доминируют злаки. Почва под злаками
Янискоски ICP-Forest 69o08'N 29o 14'E 51 м над ур. м. 0-2 (3) Сосняк лишайниково-брусничный. Брусника, вороника, багульник, зеленые мхи, лишайники. Почва под лишайниками
Янискоски ICP-Forest 69o08'N 29o 14'E 51 м над ур. м. 0-3 (5) Сосняк лишайниково-брусничный. Почва под брусникой
Янискоски ICP-Forest 69o08'N 29o 14'E 51 м над ур. м. 0-3 Сосняк лишайниково-брусничный. Почва под зелеными мхами
Янискоски ICP-Forest 69o08'N 29o 14'E 51 м над ур. м. 0-10 Сосняк лишайниково-брусничный. Почва под багульником
В тундровом поясе изредка встречаются пятна, лишенные растительности, образование которых связано с проявлением сезонных криогенных процессов: замораживания и размораживания минеральной массы, изливающейся на поверхность в виде криогенного пятна.
Диаметр таких пятен небольшой - примерно 0.5 м. Профиль почвы-криозема не дифференцирован на генетические горизонты, он сложен криотурбированным слоем тиксотропного мелкозема с большим количеством дресвянистого и обломочного материала.
В лесотундровом и лесном поясах горы сформировались типичные А№е-гумусовые подзолы с хорошо развитым подзолистым горизонтом мощностью до 7-10 см. Почвообразующей породой служит элюво-делювий коренных пород песчаного гранулометрического состава с некоторой примесью моренного материала, доля которого вниз по склону возрастает. Породы и сформировавшиеся на них почвы отличаются значительным количеством крупнообломочного материала. Нередки выходы на поверхность коренных пород. Микрорельеф на склонах горы связан в основном с крупными валунами, выступающими над поверхностью почвы и покрытыми обычно довольно мощной торфянистой подстилкой.
Почвы остальных мониторинговых участков - А№е-гумусовые подзолы с мощностью органогенного горизонта 5-10 см.
Результаты и обсуждение
Значимым и относительно ряда других свойств почвы стабильным показателем состояния почвы, ее кислотно-основного режима служит показатель значений рН почвенной суспензии. В то же время этот показатель - определяющий для развития в природных средах представителей двух больших экологических групп биоты - ацидофилов и алкалофилов. Как и следовало ожидать, подстилка на всех апробированных участках кислая, в среднем значения рН изменялись от 3.81 до 5.46 (табл. 2). Влажность подстилки горных ландшафтов высокая, в лесах равнинных ландшафтов она ниже. Влажность подстилок в сосняке была наименьшей под кустарничками, включая багульник (67.8±9.5 %), и значительно выше под мхами (152.4±35.2 %). В березняке она была выше под бобовыми и ниже под злаковыми травами, отличающимися большей разреженностью.
Таблица 2
Влажность почвы (%) и рН водной вытяжки
Место отбора проб Влажность рН
Г. Кораблекк, горная тундра 203.0 4.40 ± 0.01
Г. Кораблекк, березовое редколесье 455.6 4.80 ± 0.02
Г. Кораблекк, сосняк мохово-кустарничковый 395.0 4.50 ± 0.02
Г. Калкупя, горная тундра 191.0±59.0 3.99 ± 0.13
Г. Калкупя, березовое редколесье 201.0±28.0 4.22 ± 0.07
Г. Калкупя, сосняк мохово-кустарничковый 213.0±40.0 3.81 ± 0.04
ICP-Forest, березняк разнотравный, почва под хвощом 98.9 ±18.0 5.43 ± 0.11
ICP-Forest, березняк разнотравный, почва под бобовыми 175.8 ± 27.0 5.46 ±0.05
ICP-Forest, березняк разнотравный, почва под злаками 48.5 ± 8.9 5.03 ±0.09
ICP-Forest, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под лишайниками 149.1 ± 27.4 4.08± 0.05
ICP-Forest, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под брусникой 67.8 ± 9.5 4.06 ±0.09
ICP-Forest, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под мхами 152.4 ± 35.2 3.96± 0.11
ICP-Forest, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под багульником 67.8 ± 8.9 3.92 ± 0.08
Микроорганизмы. В почвах горных экосистем численность сапротрофных бактерий, требовательных к источникам питания, ниже числа олиготрофных бактерий (табл. 3).
Очень низкая численность бактерий была в почве горной тундры г. Кораблекк, что в целом характерно для горных тундр Кольского Севера [8]. Численность бактерий и грибов в почвах г. Калкупя превосходила их число в почвах г. Кораблекк.
Таблица 3
Численность бактерий (тыс./ г) и грибов (тыс. КОЕ/г) в почвах гор
Место отбора проб Бактерии Грибы
сапро-трофные олиго-трофные
Г. Кораблекк, горная тундра 0 7±3 9.6±1.5
Г. Кораблекк, березовое редколесье 311±62 260±66 8.2±1.0
Г. Кораблекк, сосняк мохово-кустарничковый 75±6 95±23 6.4±1.0
Г. Калкупя, горная тундра 310±47 732±48 38.7±8.5
Г. Калкупя, березовое редколесье 1844±287 8797±1819 66.4±8.0
Г. Калкупя, сосняк мохово-кустарничковый 1727±704 5830±1589 43.5±5.7
Показатели общей численности и биомассы бактерий, включающей как жизнеспособные, так и мертвые клетки, представлены в табл. 4. В сосняке лишайниково-брусничном участков 1СР^оге81 (пос. Янискоски) наибольшая численность и биомасса почвенных бактерий выявлена под брусникой (0.71 мг/г почвы), наименьшая - под багульником и лишайниками (0.42-0.44 мг/г). Известно, что усниновая кислота лишайников является антибиотиком широкого спектра действия. Багульник также вырабатывает ряд метаболитов, обладающих асептическим действием. В березняке участков ГСР^о^! (о. Варлама) биомасса бактерий под различными растительными ассоциациями выровнена.
Таблица 4
Общая численность (млрд /г) и масса (мг/г) бактерий, длина (м/г) и биомасса (мг/г)
грибного мицелия
Место отбора проб Бактерии Грибы
млрд/г мг/г м/г мг/г
Г. Кораблекк, горная тундра 2.4 0.10 1945 1.9
Г. Калкупя, горная тундра 2.4 0.10 2021 2.0
Г. Калкупя, березовое редколесье 2.0 0.08 3065 3.0
Г. Калкупя, сосняк мохово-кустарничковый 7.1 0.28 2318 2.3
1СР^оге81:, березняк разнотравный. Почва под хвощом 11.90 0.48 1813 1.80
1СР^оге81:, березняк разнотравный. Почва под бобовыми 10.58 0.42 2111 2.10
1СР^оге81:, березняк разнотравный. Почва под злаками 11.80 0.47 1560 1.55
1СР^оге81:, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под лишайниками 10.98 0.44 1594 1.59
1СР^оге81:, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под брусникой 17.69 0.71 1437 1.43
1СР^оге81:, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под мхами 12.81 0.51 1634 1.63
1СР^оге81:, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под багульником 10.58 0.42 1170 1.16
Длина грибного мицелия в почве мониторинговых площадок достигала значительных величин - более 1000 м в 1 г почвы, его биомасса изменялась от 1.5 до 3.0 мг/г почвы. Грибная
биомасса в органогенных горизонтах значительно, в 2-4 раза, превосходит бактериальную. Максимальная длина грибного мицелия и его биомасса выявлена в горных экосистемах. Однако, сопоставляя данные по прямому счету с данными, полученными методом посева, мы пришли к выводу, что в горных почвах много нежизнеспособных грибных пропагул.
Биоразнообразие грибов. На г. Калкупя было выделено 8 видов микроскопических грибов, относящихся к 3 родам, 3 семействам, 2 порядкам, 2 классам и 2 отделам. Наименьшее разнообразие микромицетов (3 вида) было отмечено в сосняке. В березняке выделено 8 видов, в горной тундре - 7 (табл. 5). Преобладают виды рода Pénicillium - 67 % от общего количества выделенных видов. На г. Кораблекк выделено 8 видов микромицетов, относящихся к 5 родам, 5 семействам, 4 порядкам, 4 классам и 2 отделам.
Таблица 5
Структура комплексов почвенных микромицетов на горах Калкупя и Кораблекк
Г. Калкупя
Вид горная тундра березняк сосняк Г. Кораблекк
Отдел Zygomycota Класс Incertae sedis
Порядок Mucorales Семейство Mucoraceae
Mucor sp. - 1.6/33 - -
Семейство Umbelopsidaceae
Umbelopsis isabellina (Oudem.)W.Gams 3.7/33 1.3/67 - 11.0/100
Отдел Ascomycota Класс Eurotiomycetes Порядок Eurotiales Семейство Trichocomaceae
Pénicillium canescens Sopp - - - 9.0/66
P. glabrum (Wehmer) Westling - - - 17.0/66
P. lividum Westling - - - 35.0/100
P. implicatum Biourge 19.4/67 17.9/67 - -
P. multicolor Grig.-Man. et Porad. 0.3/33 - - -
P. raistrickii G. Sm. 4.8/33 4.6/67 2.6/67 -
P. spinulosum Thom 26.9/100 18.2/67 55/100 9.0/66
P. thomii Maire 6.5/67 1.3/100 - -
P. trzebinskii K. M. Zalessky 18.7/100 16.6/33 34.3/100 -
Класс Sordariomycetes Порядок Hypocreales Семейство Hypocreaceae
Trichoderma viride Pers. - - - 2/66
Семейство Incertae sedis
Memnoniella echinata (Rivolta) Galloway - - - 3/66
Класс Dothideomycetes Порядок Dothideales Семейство Myxotrichaceae
Myxotrichum deflexum Berk. - - - 1/33
ПРИМЕЧАНИЕ. Через косую линию слева - обилие видов, справа - пространственная частота
встречаемости, %. Прочерк означает «не выявлены».
На г. Калкупя по обилию видов во всех исследованных зонах доминировали грибы Pénicillium spinulosum, P. trzebinskii, а в горной тундре и березняке к ним еще добавился вид P. implicatum. По частоте встречаемости в горной тундре и сосняке доминировали виды P. spinulosum и P. trzebinskii, в березняке - P. thomii (100 % встречаемость).
На г. Кораблекк по обилию видов доминировали Pénicillium lividum и P.glabrum, по частоте встречаемости - P. lividum и Umbelopsis isabellina.
На участках ICP-Forest в почве соснового леса было выделено 10 видов микромицетов и грибы со стерильным мицелием, в почве березняка - 12 видов. Они относились к 8 родам, 6 семействам, 5 порядкам, 5 классам, 2 отделам (табл. 6). Степень сходства видового состава комплексов микромицетов соснового и березового лесов составила 67 %. Разнообразие грибов в почве березняка было более богатым (рр. Aspergillus, Gliocladium, Mucor, Acremonium, Pénicillium, Torula, Trichoderma и Umbelopsis), чем в почве под сосняком (рр. Gliocladium, Mucor, Penicillium, Trichoderma и Umbelopsis).
Таблица 6
Таксономическая структура комплексов грибов мониторинговых площадок
Вид Сосняк лишайниковый Березняк разнотравный
лишайники брусника мхи багульник хвощи бобовые злаки
1 2 3 4 5 6 7 8
Отдел Zygomycota Класс Incertae sedis Порядок Mucorales Семейство Umbelopsidaceae
Umbelopsis isabellina (Oudem.) W. Gams - 5.7/66 - - 22.9/66 6.0/100 4.0/33
Семейство Mucoraceae
Mucor sp. 0.3/33 2.3/33 3.0/66 - 3.6/33 43.7/66 2/66
Отдел Ascomycota Класс Eurotiomycetes Порядок Eurotiales Семейство Trichocomaceae
Aspergillus ustus (Bainier) Thom et Church - - - - 9.3/33 15.3/66 39.8/66
Penicillium glabrum (Wehmer) Westling 34.7/66 52.1/100 60.1/100 37.1 28.6/33 2.7/33 4.7/33
P. multicolor Grig.-Man. et Porad. - 4.6/66 - - 0.7/33 - -
P. nigricans K. M. Zalessky 56.3/100 15.2/100 3.8/100 60 9.3/33 23.5/33 8.7/33
P. raistrickii G. Sm. 0.3/33 0.4/33 - - - - -
P. thomii Maire - - 0.5/33 - 3.6/66 - -
P. trzebinskii K. M. Zalessky 4.6/66 17.5/100 28.7/100 2 - - -
Окончание таблицы 6
1 2 3 4 5 6 7 8
Класс Sordariomycetes Порядок Hypocreales Семейство Hypocreaceae
Gliocladium
catenulatum J. C. 0.3/33 3.6/33
Gilman et E. V.
Abbott
Trichoderma koningii 4.3/100 0.5/33 3.4/33
Oudem.
T. viride Pers. 2.3/100 - 3.0/100 0.7 9.3/66 6.0/66 37.1/66
Отдел Ascomycota Класс Leotiomycetes Порядок Erysiphales Семейство Erysiphaceae
Acremonium
egyptiacum (J. F. H. Beyma) W. Gams - - - - 5.0/66 0.5/33 -
Отдел Ascomycota Класс Incertae sedis
Порядок Incertae sedis Семейство Incertae sedis
Torula lucifuga Oudem. - - - - - 1.6/33 -
Sterilia mycelia dark 1.0/33 - - - - - -
П ПРИМЕЧАНИЕ. Через косую линию слева - обилие видов, справа - пространственная частота встречаемости, %. Прочерк означает «не выявлены».
В сосновом лесу по обилию видов на всех участках доминировал Pénicillium glabrum, под кустарничками и мхами - P. glabrum и P. trzebinskii, под лишайниками и багульником -P. nigricans. В березняке виды-доминанты изменялись в зависимости от компонента растительного покрова: под группировкой хвощей доминировали P. glabrum и Umbelopsis isabellina, под бобовыми - Mucor sp. и P. nigricans, под злаками - Aspergillus ustus и Trichoderma viride. По пространственной частоте встречаемости в почвах соснового леса под всеми типами растительности преобладал P. nigricans, под кустарничками и мхами - P. glabrum и P. trzebinskii, под лишайниками и мхами - T. viride. В почве березового леса под хвощами доминировал T. koningii, под бобовыми - U. isabellina, под злаками - A. ustus, Mucor sp., T. viride. Таким образом, в ризосфере различных растений формируется довольно специфичный грибной комплекс, отличающийся доминантными видами.
Виды Aspergillus ustus, Acremonium egyptiacum, Myxotrichum deflexum были выделены в почвах Кольского полуострова впервые.
Численность и разнообразие водорослей. Данные по исследованию численности и разнообразия почвенной альгофлоры в заповеднике «Пасвик» - пионерные. Численность жизнеспособных клеток водорослей в подстилке березняка превосходила их число в подстилке соснового леса, где она была наименьшей под багульником и лишайниками (153-100 тыс./г), что характерно и для бактерий (табл. 7). Максимальное число водорослей выявлено в березняке под хвощом - более 1 млн клеток.
Рис. Водоросли почв на участках ICP-Forest:
I - Borodinellopsis cf. oleifera Schwarz; 2 - Bracteacoccus cf. minor (Chodat) Petrova; 3 - Coelastrella terrestris (Reisigl) Hegewald & N.Hanagata; 4 - Chlamydocapsa lobata Broady; 5 - Desmotetra sp.; 6 - Dictyochloris cf. fragrans Vischer; 7 - Chlorella sp.; 8 - Elliptochloris sp.; 9 - Parietochloris sp.; 10 - Stichococcus bacillaris Nägeli;
II - Fottea stichococcoides Hindak; 12 - Klebsormidium flaccidum (Kützing) P. C. Silva, K. R. Mattox & W. H. Blackwell; 13 - Botrydiopsis cf. eriensis Snow; 14 - Monodopsis subterranean (J. B. Petersen) D. J. Hibberd; 15 - Eustigmatos cf. magnus (J. B. Petersen) D. J. Hibberd; 16 - Hantzschia amphioxys (Ehrenberg) Grunow. Шкала 10 цт
Таблица 7
Численность водорослей (тыс./г) в постилке мониторинговых площадок
Место отбора проб Численность
ICP-Forest, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под лишайниками 199
ICP-Forest, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под брусникой 739
ICP-Forest, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под мхами 533
ICP-Forest, сосняк лишайниково-брусничный. Почва под багульником 153
ICP-Forest, березняк разнотравный. Почва под хвощом 1258
ICP-Forest, березняк разнотравный. Почва под бобовыми 992
ICP-Forest, березняк разнотравный. Почва под злаками 641
В исследованных почвах обнаружен 51 вид водорослей и цианобактерий, относящихся к 4 отделам, 8 классам, 14 порядкам, 29 семействам (рис.). По числу видов преобладали водоросли из отдела Chlorophyta (Chlorophyceae - 18 видов, Trebouxiophyceae - 13, Ulvophyceae -2). В меньшей степени представлены Cyanobacteria (7 видов), Charophyta (Klebsormidiophyceae -4), Ochrophyta (Xanthophyceae - 4, Bacillariophyceae - 2, Eustigmatophyceae - 1). Водоросли и цианобактерии с наибольшей частотой встречаемости: Chlamydomonas spp., Pseudococcomyxa simplex, Fottea stichococcoides, Stichococcus bacillaris, Halochlorella rubescens, Aphanocapsa sp. Большинство из них характерны для лесных подзолов Кольского Севера [8], в то время как Fottea stichococcoides является новым видом для почв Мурманской обл.
Выводы
1. Бактериальная масса органогенных горизонтов сосняков превосходит величину биомассы бактерий под березняками, причем в сосняке лишайниково-брусничном наибольшая численность и биомасса почвенных бактерий выявлена под брусникой (0.71 мг/г почвы), наименьшая - под багульником и лишайниками (0.42 мг/г).
2. Длина грибного мицелия в почве мониторинговых площадок достигала значительных величин - более 1 тыс. м в 1 г почвы, его биомасса изменялась от 1.5 до 3.0 мг/г почвы. Грибная биомасса в органогенных горизонтах значительно, в 2-4 раза, превосходит бактериальную.
3. Разнообразие грибов в почве березового леса было более богатым, чем в почве под сосновым лесом. Степень сходства видового состава комплексов микромицетов двух типов лесов составила 67 %.
4. В ризосфере различных растений формируется довольно специфичный грибной комплекс, отличающийся доминантными видами. Виды Aspergillus ustus, Acremonium egyptiacum, Myxotrichum deflexum были выделены в почвах Кольского п-ова впервые.
5. Численность жизнеспособных клеток водорослей в подстилке березняка превосходила их численность в подстилке соснового леса, где она была наименьшей под багульником и лишайниками, что отмечено и для бактерий. Максимальное число водорослей выявлено в березняке под хвощом: более 1 млн клеток.
6. В исследованных почвах заповедника «Пасвик» обнаружен 51 вид водорослей и цианобактерий. По числу видов преобладали водоросли из отдела Chlorophyta (33 вида). Среди водорослей и цианобактерий наиболее часто встречались: Chlamydomonas spp., Pseudococcomyxa simplex, Fottea stichococcoides, Stichococcus bacillaris, Halochlorella rubescens, Aphanocapsa sp. Большинство из них характерны для лесных подзолов Кольского Севера, в то время как Fottea stichococcoides является новым видом для почв Мурманской области.
Благодарности
Авторы благодарят директора заповедника В. Е. Чижова, зам. директора по научной работе Н. В. Поликарпову и сопровождающего нас в маршрутах Г. А. Дмитренко за предоставление всех условий, необходимых для выполнения данной работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Raper B.; Thom C. A. Manual of the Penicillia. 1968. 1-875. 2. Rifai A. Revision of the genus Trichoderma. Mycological Papers. 1969. 1-56. 3. Ellis M. B. More Dematiaceus hyphomycetes. CAB Inter. Mycological Institute. 1989. 1-507. 4. Klich M. A. Identification of common Aspergillus species. 2002. 1-116. 5. Domsh К. Н.; Gams W.; Anderson T. H. Compendium of soil fungi. 2007. 1-672. 6. The genera of Hyphomycetes / K. Seifert [et al.]. 2011. 1-997. 7. База данных "Species fungorum": сайт..URL: www.indexfungorum.org. 8. Евдокимова Г. А, Мозгова Н. П. Микроорганизмы тундровых и лесных подзолов Кольского Севера. Апатиты: КНЦ РАН, 2001. 184 с. 9. Кондакова Л. В., Домрачева Л. И. Флора Вятского края. Ч. 2. Водоросли (Видовой состав, специфика водных и почвенных биоценозов). Киров: ОАО «Кировская областная типография». 2007. 192 с. 10. Андреева В. М. Почвенные и аэрофильные зеленые водоросли. М., 1998. 348 с. 11. Ettl H., Gärtner G. Syllabus der Boden-, Luft- und Flechtenalgen. 2., ergänzte Auflage. Springer Berlin Heidelberg. 2014. 773 p. 12. The freshwater algal flora of the British Isles: An identification guide to freshwater and terrestrial algae. Second Edition / ed. by David M. John, Brian A Whitton and Alan J. Brook. Cambridge: Cambridge University Press. 2011. 878 p. 13. Исследование состояния почвенного покрова в долине р. Паз, в том числе на территории заповедника «Пасвик»: отчет по договору о научном и научно-практическом сотрудничестве между ИППЭС кНц РАН и Государственным природным заповедником «Пасвик». Архив «Пасвик». 2010. 34 с.
Сведения об авторах
Евдокимова Галина Андреевна - доктор биологических наук, профессор, зам. директора по научной работе ФГБУН Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН; e-mail: [email protected].
Корнейкова Мария Владимировна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФГБУН Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН; e-mail: [email protected]
Мозгова Наталья Петровна - старший научный сотрудник ФГБУН Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН; e-mail: [email protected]
Редькина Вера Вячеславовна - кандидат биологических наук, и. о. старшего научного сотрудника Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН; e-mail: [email protected]
Фокина Надежда Викторовна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник ФГБУН Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН; e-mail: [email protected]
Information about the authors
Galina A. Evdokimova - Dr. Sci. (Biol.), Professor, vice-director on science of the Institute of North Industrial Ecology Problems of the KSC of the RAS; e-mail: [email protected].
Mariya V. Korneykova - PhD (Biol.), senior scientific researcher of the Institute of North Industrial Ecology Problems of the KSC of the RAS; e-mail: [email protected]
Natalia P. Mozgova - senior researcher of the Institute of North Industrial Ecology Problems of the KSC of the RAS;
e-mail: [email protected]
Vera.V. Redkina - PhD (Biol.), acting senior scientific researcher of the Institute of North Industrial Ecology Problems of the KSC of the RAS; e-mail: [email protected]
Nadezhda V. Fokina - PhD (Eng.), senior scientific researcher of the Institute of North Industrial Ecology Problems of the KSC of the RAS; e-mail: [email protected]
Библиографическое описание статьи
Эколого-биологическая характеристика почв приграничного района Россия-Норвегия /
Г. А. Евдокимова [и др.] // Вестник Кольского научного центра РАН. - 2016. - № 1. - С. 89-99.
Bibliographic Description
Environmental and Biological Description of Soils in the Russian-Norwegian Border Area / Galina A. Evdokimova, Mariya V. Korneykova, Natalia P. Mozgova, Vera.V. Redkina, Nadezhda V. Fokina. Herald of the Kola Science Centre of the RAS. 2016, vol. 1, pp. 89-99.
