CC BY
43
Помимо приведенных показателей изменения состояния почв на вырубках можно использовать также изменение доли участия группы видов в общей численности всех микроорганизмов или одного вида в пределах только данной группы. В первом случае, т.е. при учете всей численности микроорганизмов наиболее показательна доля микроскопических грибов, которая резко возрастает на свежей вырубке и потом постепенно уменьшается, приближаясь к доле участия на контроле.
Из неспоровых бактерий наиболее чувствительным оказался вид Bacillus mycoides (на МПА), участие которого в колее волоков вырубок было близким к нулю, а на контроле составило 3,8 % всех неспоровых бактерий. Среди споровых бактерий
наиболее показательна доля участия также вида Bacillus mycoides (на МПА+СУ). доля которого после рубки леса падает почти до нуля, а потом планомерно возрастает, стремясь к доле участия на контроле. Несколько иной характер поведения у бактерий вида Bacillus idosus, доля участия которых сначала возрастает, достигает максимума, а потом падает, приближаясь к доле участия на контроле. Прямо противоположные результаты у бактерий вида Bacillus cereus. Поэтому особой четкостью и наглядностью отличается показатель отношения процентов участия видов Bacillus idosus и Bacillus mycoides. Роль всех указанных видов и их сочетаний, которые можно назвать индикаторами, более наглядно видна из таблицы (табл. 5).
Таблица 5
Изменение доли участия микроорганизмов-индикаторов в колее волоков на дерново-подзолистых почвах вырубок различного возраста
Виды микроорганизмов Участие, %, на вырубках возраста, лет
0 4 19 Контроль
Микроскопические грибы среди общей численности микроорганизмов 12,0 9,2 5,2 4,6
Виды споровых бактерий среди всех споровых: Bacillus mycoides (МПА+СУ) 0,0 2,7 14,4 17.1
Bacillus idosus 24,8 51.1 34,7 28,3
Bacillus cereus 17,9 4,8 12,7 11.5
Отношение процентов участия видов Bacillus idosus и Bacillus cereus 139 1065 273 246
Примечание. Для решения методических вопросов в ряде случаев рассматривалась не вся численность группы, поэтому при полной обработке всех имеющихся материалов приведенные цифры могут изменяться в ту или иную сторону.
ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ПОСЛЕ СПЛОШНОЙ РУБКИ ЛЕСА
О.В. КОРМИЛИЦЫНА, к.с.-х.п., доцент кафедры почвоведения МГУЛа, Е.Д. САБО, д.т.н. профессор кафедры почвоведения МГУЛа.
Изменение микробиологической характеристики почв вырубок различного возраста изучалось на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах Оленинского леспромхоза Тверской области. Они отли-
чаются от почв Воря-Богородского лесничества Щелковского учебно-опытного лесхоза, которые были изучены ранее. Кроме того, образцы для анализа брались в другой год и иное время вегетационного периода, что
привело к различиям в абсолютных величинах численности групп и видов микроорганизмов. Поэтому при анализе динамики показателей микробиологической характеристики были использованы приведенные выше методы. Но для начала необходимо привести общую характеристику этих почв (табл. 1).
Из табл. 1 видно, что в дерново-под-золистой среднесуглинистой почве преобладают бактерии (75,2 %) и особенно неспоровые (71,2 %), значительно меньше количество актиномицетов (20,1 %) и совсем мало микроскопических грибов (всего 4,7 %). Хорошую исходную характеристику почвы дает распределение по видам споровых бактерий (табл. 2). Из табл. 2 видно, что среди споровых бактерий некоторое преобладание имеют вид Bacillus idosus (22,0 %), виды Bacillus virgulus, Bacillus mycoides, Bacillus
mesentericus, mycoides представлены близкими по участию процентами. Наименьшее участие (4,8 %) имеет вид Bacillus agglomeratus. Для того, чтобы проследить изменения в почвах вырубок необходимо отобрать группы и виды микроорганизмов-индикаторов, которые помимо всего прочего зависят и от вида дальнейшей обработки исходных данных. Так для обработки первым способом, для получения показателей и коэффициентов биологической стабильности были отобраны следующие группы и виды: общее количество неспоровых, актиномице-ты, микроскопические грибы и вид неспоровых бактерий Bacillus pseudomonas. Их количество по горизонтам почвы в колеях волоков на вырубках разных лет заметно различается, но еще больше различаются показатели, получаемые при оценке доли участия среди групп или видов (табл. 3, 4).
Таблица I
Групповой состав микроорганизмов в дерново-подзолистой среднесуглинистой почве
на контроле (Оленинский ЛПХ, 07.92)
Глубина взятия образца, см Общее количество, тыс. шт/т абсолютно сухой почвы
Всех микроорганизмов Бактерий, в том числе Акти- номице- тов Микроскопических грибов
Общее количество на МПА Неспоровых Споровых на МПА+СУ
0-5 1242,4 922 862 60 268,6 51.8
5-10 799,7 572 539 33 188,5 39.2
15-20 407,3 284 270 14 98,1 25,2
20-25 330,2 288 280 8 28,4 13,8
30-35 157,8 142 141,6 0,4 8,1 7.7
Участие, % 100,0 75,2 71,2 4,0 20,1 4.7
Таблица 2
Распределение споровых бактерий по видам в дерново-подзолистой среднесуглинистой
почве на контроле (Оленинский ЛПХ, 07.92)
Глубина взятия образца, см Количество споровых бактерий (на МПА+СУ), тыс./г абсолютно сухой почвы по видам
Общее количество Bacillus virgulus Bacillus idosus Bacillus cereus Bacillus mycoides Bacillus agglomerat us Bacillus Mesentericus Прочие
0-5 59,6 10,4 10,1 8,2 4,0 1,0 10,4 15.5
5-10 33,3 7,7 6,2 Нет данных 2,7 4,4 8.2 4,1
15-20 13,7 1,0 5,4 1,0 6,3 - - -
20-25 6,3 0,4 2,8 1,0 2,1 - - -
О 1 0,4 - 0,4 - - - - -
Участие 113,3 19,5 24,9 10,2 15,1 5,4 18,6 19,6
% 100,0 17,2 22,0 9,0 13,3 4,8 16,4 17,3
Таблица 3
Распределение неспоровых бактерий (Bacillus pseudomonas) по горизонтам в колее волока на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве на вырубках разных лет
(Оленинский леспромхоз, 07.92)
Возраст вырубки, лет Горизонт, см Количество бактерий, тыс. шт./г
1 о 1649
5-10 318
0 15-20 105
20-25 61
30-35 20
0-5 1961
5-10 141
4 15-20 69
20-25 57
30-35 49
0-5 652
5-10 367
19 15-20 28
20-25 24
30-35 16
0-5 763
5-10 502
контроль 15-20 284
20-25 256
30-35 130
Таблица 4
Групповой состав микроорганизмов в колее волока на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве на вырубках различного возраста (Оленинский ЛПХ, 07.92)
Возраст вырубки, лет Глубина взятия образца, см Общее количество, тыс./г абсолютно сухой почвы
Всех микроорганизмов Бактерий Актиномицетов Микроскопических грибов
0 0-5 2465,6 1802,5 474,2 188.9
5-10 494,1 350,8 69,4 73,9
15-20 248,9 104,9 76,9 67,1
20-25 161,1 60,6 48,5 52,0
30-35 140,2 32,0 64,6 43,6
Участие, % 100,0 67,0 20,9 12.1
4 0-5 3530,9 2201,9 1163,3 165.7
5- 10 406,3 157,4 165,7 83,2
15-20 214,8 69,2 68,8 76,8
20-25 138,3 60,2 24,4 53.7
30-35 94,9 49,6 4,1 41,2
Участие, % 100,0 57,9 32,5 9,6
19 0-5 894,2 684,6 181,6 28,0
5-10 461,1 386,3 40,9 33,9
15-20 62,5 28,9 24,3 9.3
20-25 95,8 24,0 69,4 2.4
30-35 25,4 16,4 4,1 4.9
Участие, % 100,0 74,1 20,8 5,1
Таблица з
Показатель и коэффициент биологической стабильности различных организмов в колее волока дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы на вырубках различного
возраста (Оленинский ЛПХ, 07.92)
Вид микроорганизма Возраст вырубки, лет Сокращенное уравнение распределения, корреляционное отношение Показатель биологической стабильности, /' Коэффициент биологической стабильности К =
Общее количество несгюровых бактерий 0 У = 2280-184,5х+3,51л2, = 0,912 7,028 4,05
4 У = 2813-239л+4,7л2, = 0,867 9,404 5,42
19 У= 925-67,6л+1,2л2, = 0,996 2,394 1,38
Контроль У = 1081-56,5л+0,87л2, = 0,982 1.734 1,00
ВасПив рБеуёотопаз 0 У = 2167-173,2л- + 3,28л2, = 0,913 6.556 4.81
4 У = 2528-214л: + 4,2л-, = 0,867 8,398 6,16
19 У = 957-69,8л + 1,23л2, = 0,996 2.468 1.81
Контроль У = 965-47,2л + 0,68л2, = 0,986 1,364 1,00
Актиномицеты 0 У= 595-46,6л + 0,92л2, = 0,857 1,839 3,78
4 У = 1512-123л + 2,34л2, = 0,896 4,676 9.60
19 У = 202-12,4л + 0,21л2, = 0,787 0,417 0,86
Контроль У = 354-18,5л + 0,24л2, = 0,994 0,487 1,00
Микроскопические грибы 0 У - 225-13,4л + 0,24л2, = 0,899 0,478 7,97
4 У = 192-9,4л + 0,15л2, = 0,925 0,298 4,97
19 У = 44,7-2,35л + 0,033л2. = 0,903 0,066 1.10
Контроль У = 64-2,67л + 0,03л2, = 0,995 0,060 1,00
Из табл. 5 видна достаточно четкая тенденция изменения коэффициента биологической стабильности различных групп и видов микроорганизмов, заключающаяся в резком увеличении этого показателя в первые годы после рубки древостоя и постепенном приближении к 19 годам к значениям на контроле. По всем показателям процесс стабилизации микробиологической активности к 19 годам не происходит, а продолжается еще определенное время. Вспышка же активности микроорганизмов в первые годы после рубки объясняется появлением боль-
шого количества мертвой органики и резким изменением экологической обстановки на вырубке.
На фоне полученных результатов большой интерес представляют результаты, полученные другим методом, на основе изменения долевого участия отдельных индицирующих видов среди своей группы микроорганизмов. Первое представление об изменении долевого участия дает оценка стороны по группам, а с другой - по видам среди споровых бактерий (табл. 6, 7).
Таблица б
Распределение споровых бактерий по видам в колее волока дерново-подзолистой среднесуглинистой почве на вырубках различного возраста (Оленинский ЛПХ, 07.92),
тыс./г абсолютно сухой почвы
Возраст вырубки, лет Глубина взятия образца, см Общее количество споровых бактерий Bacillus virgulus Bacillus idosus Bacillus cereus Bacillus mycoides Bacillus agglomera tus Bacillus mesenteric us Прочие
0 0-5 73,5 13,2 8,2 9,1 - 2,9 12,4 27,7
5-10 36,8 8,2 9,0 6,1 - - 5,7 7,8
15-20 18,9 5,2 4,0 0,6 - 1,0 6,5 1,6
20-25 4,6 1,0 1,0 1,0 - - 1,6 -
30-35 1,0 - 1,0 - - - - -
Участие, % 100,0 20,5 17,2 12,5 0,0 2,9 19,4 27,5
4 0-5 23,9 4,1 9,4 0,4 - - 5,3 4.7
5-10 10,4 2,2 5,4 1,0 0,4 - 0,4 1.0
15-20 6,2 1,0 2,8 0,4 - - 1,0 1,0
20-25 4,2 1,6 го - 0,6 - - -
30-35 0,6 - 0,6 - - - - 17.0
Участие, % 100,0 19,6 42,4 4,0 2,2 0,0 14.8 15,5
19 0-5 60,6 9,4 12,2 7,1 4,6 4,0 7,8 4,1
5-10 23,3 5,3 6,1 1,0 2,9 - 3,9 -
15-20 8,9 1,0 4,1 1,0 2,8 - - -
20-25 2,0 - 2,0 - - - - -
30-35 0,4 - 0,4 - - - - -
Участие, % 100,0 16,5 26,1 9,6 10.8 4,2 12,3 20.5
Таблица
Изменение доли участия микроорганизмов-индикаторов в колее волока дерново-подзолистой почвы вырубок различного возраста (Оленинский ЛПХ, 07.92)
Вид микроорганизмов Участие, °о на вы рубках возраста, лет
0 4 19 Контроль
Микроскопические грибы среди общей численно- 12,1 9,6 5.1 4 7
сти микроорганизмов
Виды споровых бактерий среди споровых: 0,0 2.2 10,8 13,3
1. Bacillus idosus 17,2 42,4 26,1 22,0
2. Bacillus cereus 12,5 4,0 9,6 9.0
Отношение процентов участия видов Bacillus idosus и Bacillus cereus 138 1060 272 244
КБС
15.0
10 Л
м
1,0
“I ----г
Кикросконические Грибы
вктшмицети
Ys3.76tJJ7K-0.llX
Pstotdomnas fiuorescans 13.1М 20Х-0.31Х
10
Возраст вырубки, лет
15
Рис. 1. Динамика изменения коэффициента биологической стабильности
Из табл. 6 видно, что к бактериям-индикаторам среди споровых в первую оче. редь могут быть отнесены виды Bacillus mycoides, Bacillus idosus, Bacillus cereus. Бо_ лее четко участие отдельных видов пред. ставлено в табл. 7.
Приведенные результаты двух видов обработки микробиологических данных свидетельствуют об одном и том же. Сразу же после рубки древостоя резко возрастает активность микроорганизмов, свидетельст.
вуюгцая о начале активной переработки ор. ганических остатков в почве. Постепенно эта активность начинает снижаться, при. ближаясь (но еще не достигая) к показате. лям на контроле (в спелом еловом насажде. нии) где-нибудь к 20 - 30 годам (по разным группам и видам микроорганизмов). Про. следить за динамикой процессов изменения активности микроорганизмов лучше всего по соответствующим графикам (рис. 1).
