Научная статья на тему 'Распространение и экология фитопатогенных дереворазрушающих базидиальных грибов Южного Приуралья'

Распространение и экология фитопатогенных дереворазрушающих базидиальных грибов Южного Приуралья Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
467
90
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГРИБЫ-МАКРОМИЦЕТЫ / ДЕРЕВОРАЗРУШАЮЩИЕ ГРИБЫ / ФИТОПАТОГЕНЫ / ЗАРАЖЕННОСТЬ ДРЕВОСТОЕВ / МИКОБИОТА / ЮЖНОЕ ПРИУРАЛЬЕ / MACROMYCETES / WOOD-DESTROYING FUNGI / PHYTOPATHOGENS / INVASION OF SPECIES / MYCOBIOTA / SOUTHERN PREURALS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Сафонов Максим Анатольевич, Маленкова Анна Сергеевна, Шамраев Александр Владимирович, Булгаков Евгений Александрович

Южное Приуралье отличается малой лесистостью, что определяет повышенное внимание к состоянию лесов региона. Одним из факторов, определяющих динамику древостоев являются фито-патогенные базидиальные грибы. В статье приводятся данные о видовом составе и закономерностях распространения фитопатогенных базидиальных грибов в регионе. Отмечено снижение доли фитопатогенных видов в широтном градиенте при переходе о лесостепной к степной зоне, что свидетельствует об увеличения времени консервации биофильных элементов в древесине

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DISTRIBUTION AND ECOLOGY OF PHYTOPATHOGENIC WOOD-DESTROYING BASIDIOMYCETES OF THE SOUTHERN PREURALS

Southern Preurals features a low percentage of forest that defines a focus on forests in the region. One of the factors that determine the dynamics of forest stands are phytopathogenic basidial fungi. The article presents data on the species composition and the spatial distribution of phytopathogenic basidiomycetes at the Southern Preurals. Discusses the variation in the degree of contamination of forest stands by phytopathogenic species depending on forest type and in the latitudinal gradient. The decline in the share of plant pathogenic species in the latitudinal gradient in the transition of the forest-steppe by steppe zone is marked, which testifies to the increasing of time of conservation of elements in wood.

Текст научной работы на тему «Распространение и экология фитопатогенных дереворазрушающих базидиальных грибов Южного Приуралья»

УДК 582.284; 581.93

Сафонов М.А.1, Маленкова А.С.2, Шамраев А.В.1, Булгаков Е.А.1

1Оренбургский государственный университет 2Оренбургский государственный педагогический университет Е-mail: [email protected]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ЭКОЛОГИЯ ФИТОПАТОГЕННЫХ ДЕРЕВОРАЗРУШАЮЩИХ БАЗИДИАЛЬНЫХ ГРИБОВ

ЮЖНОГО ПРИУРАЛЬЯ

Южное Приуралье отличается малой лесистостью, что определяет повышенное внимание к состоянию лесов региона. Одним из факторов, определяющих динамику древостоев являются фито-патогенные базидиальные грибы. В статье приводятся данные о видовом составе и закономерностях распространения фитопатогенных базидиальных грибов в регионе. Отмечено снижение доли фитопатогенных видов в широтном градиенте при переходе о лесостепной к степной зоне, что свидетельствует об увеличения времени консервации биофильных элементов в древесине

Ключевые слова: Грибы-макромицеты, дереворазрушающие грибы, фитопатогены, зараженность древостоев, микобиота, Южное Приуралье.

Фитопатогенные грибы представляют собой группу организмов, достаточно разнообразных по своему систематическому положению. Практически для любого растительного организма имеется ряд видов грибов, входящих в его консорцию и способных вызвать заболевания отдельных тканей или органов. Широкое распространение ми-когенных патогенезов определяет активность исследований в этом направлении для выяснения закономерностей расселения и оценки распространенности отдельных фитопатогенов в разных регионах, а также их биологии для объективной оценки наносимого ими вреда и разработки научно-обоснованных методов борьбы с ними.

С точки зрения избирательности базиди-альных грибов по отношению к типу (состоянию) субстрата, их можно объединить в две важнейшие группы: сапротрофы и биотрофы (фи-топатогены), хотя при такой дифференциации имеется ряд спорных моментов [9].

Объектами нашего исследования были де-реворазрушающие грибы, относящиеся к отделу Ва81ёютуео1а, вызывающие стволовые и корневые гнили древесных растений в древесных насаждениях естественного и искусственного происхождения в Южном Приуралье. Задачами нашей работы было определить видовой состав фитопатогенных базидиомицетов, закономерности их распространения и экологической ординации в конкретных условиях среды, их роль в грибных сообществах.

Материалы и методы

В целях изучения видового состава и распространения фитопатогенных базидиальных гри-

бов нами осуществлялись экспедиционные исследования в 1994-2013 гг., охватывавшие разные типы лесов в разных районах Оренбургской области. Исследованиями были охвачены как естественные, так и искусственные древостои, составляющие существенную часть лесной растительности региона и отличающиеся, как правило, существенным уровнем пораженности гнилями [10].

Объектом исследований являлись базиди-альные ксилотрофные макромицеты, преимущественно афиллофороидные грибы, являющиеся основными возбудителями стволовых и корневых гнилей древесных растений. Сбор образцов производился методом маршрутного сбора. На маршруте проводилось описание биотопов и субстрата, на котором обитали грибы; оценка численности ксилотрофных базидиомицетов основывалась на определении в 2 метровой полосе учета количества древесных остатков, на которых развивается тот или иной вид [5].

В общей сложности было собрано и определено более 1600 образцов плодовых тел фитопато-генных дереворазрушающих макромицетов. Идентификация собранных образцов была произведена с использованием русскоязычной и зарубежной определительной литературы [1]-[4], [11]-[14].

При анализе структуры грибных сообществ применялись подходы, разработанные В.А.Мухиным [5], М.А.Сафоновым [7].

Результаты и обсуждение

В биоте ксилотрофных базидиомицетов Южного Приуралья подавляющее большинство видов (81,9%) обитает только на валежной древесине. На вегетирующих растениях отме-

чено 18,1% видов. При этом лишь 9,52% от общего числа видов встречаются преимущественно или исключительно на вегетирующих деревьях [8].

К числу наиболее активных фитопатоген-ных дереворазрушающих грибов Южного При-уралья можно отнести Heterobasidion annosum (Fr.) Bref., Porodaedalea pini (Brot.:Fr.) Murrill, Fomes fomentarius (L.: Fr.) Fr., Phellinus igniarius Niemela, P. tremulae (Bond.) Bond.& Boris., Polyporus squamosus Huds.:Fr., Fistulina hepatica (Schaeff.:.Fr.) Fr., Fomitoporia robusta (P.Karst.) Fiasson & Niemela, Inocutis dryophila (Berk.) Fiasson & Niemela [6], [7].

Также к ксилотрофным грибам, способным поселяться на вегетирующих растениях, относятся Armillaria mellea (Vahl.:Fr.) Kumm., Flammulina velutipes (Curt.: Fr.) Sing., Fomitopsis pinicola (Sw.:Fr.) P.Karst., Ganoderma lipsiense (Batsch.) G.F.Atk., Laetiporus sulphureus (Bull.: Fr.) Murrill, Oxyporus populinus (Schumach.:Fr.) Donk, Phellinus alni (Bond.) Parm., Phellinus linteus (Berk.et Curt.) Teng, Pholiota squarrosa (Weig.: Fr.) Kumm.. Некоторые виды, такие как Abortiporus biennis (Bull.: Fr.) Singer, Daedalea quercina (L.:Fr.) Pers., Fomitoporia punctata (P.Karst.) Pilat, Piptoporus betulinus (Bull.:Fr.) P.Karst., Pleurotus ostreatus (Jacq.:Fr.) Kumm., Irpex lacteus (Fr.:Fr.) Fr., Trametes gibbosa (Pers.: Fr.) Fr., Trametes trogii Berk. можно рассматривать в качестве некротроф-ных паразитов, поражающих ткани дерева, отмершие по иным причинам (бактериальное поражение; инфекция, вызываемая другим грибом; механическое повреждение).

40

В целом, в лесах Южного Приуралья доля видов, реализующих фитопагогенный путь деструкции древесины [5], составляет 20,8%. Участие этих видов заметно варьирует по формационным микобиотам. Так, роль фитопатогенных видов в микобиотах ивняков и кленовников значительно превышают средний показатель (27,3 и 23,1% соответственно). Наименьшие показатели характерны для микобиот осинников, липняков и сосняков региона (6,9; 5,8 и 4,8% соответственно).

Отметим, что доля фитопатогенных видов в видовом составе локальных микобиот тесно коррелирует (коэффициент корреляции - 0,83) с их вкладом в общую численность базидиом (рис. 1). Вместе с тем, во многих случаях мы видим существенные расхождения между этими показателями, обусловленные ярко выраженным доминированием одного-двух фитопатогенных или сапротрофных видов в сообществах.

Одновременно с варьированием доли фи-топатогенных видов по формационным мико-биотам, наблюдается варьирование этого показателя в широтном градиенте (рис. 2).

Фитопатогенные виды дереворазрушающих грибов достаточно широко распространены в регионе, но пораженность ими древостоев заметно варьирует (рис. 3).

В лесостепных лесах Заволжья, низкогорных лесах Южного Урала и в пойменных лесах крупных рек региона зараженность древостоев некоторыми видами грибов превышает 10%. В других районах она значительно ниже. Максимальная зараженность древостоев этими видами характерна для районов с высокой лесистостью,

35

30

25

20

15

10

У

о Д J \ $

> \ О \ о" V LX^*' • *"

.о. 1

О* \ / о ■

площадки

доля в видовом составе ---с— относительная численность базндом

Рисунок 1. Доля видов, осуществляющих фитопатогенный путь деструкции древесины, в видовом составе и общей численности базидиом на изученных площадках

Сафонов М.А. и др. Распространение и экология фитопатогенных дереворазрушающих...

Районы: 1 - лесостепная зона (Заволжье); 2 - низкогорные леса Южного Урала; 3 - леса возвышенности Общий Сырт (степная зона); 4 - леса степной зоны; 5 - поймы крупных рек региона

Рисунок 2. Варьирование доли фитопатогенных видов по стациям в Южном Приуралье

Виды: A - Phellinus alni; D - Inocutis dryophila; F - Fomes fomentarius; H - Heterobasidion annosa; I - Phellinus igniarius; L - Laetiporus sulphureus; O - Oxyporus populinus; R - Fomitoporia robusta; S - Polyporus squamosus; T - Phellinus tremulae; X - Fistulina hepatica; С - Porodaedalea pini

Рисунок 3. Распространение наиболее активных фитопатогенных базидиальных грибов

находящихся в пределах лесостепной зоны. Именно здесь произрастают старовозрастные сосняки, дубняки и осинники, в которых преимущественно возникают очаги стволовых и корневых гнилей. В некоторых частях региона, в частности, в окрестностях г.Оренбурга, также иногда наблюдается высокая зараженность древостоев. Причиной значительной численности фитопатогенных видов в этом случае является не только возраст леса, но и высокая антропогенная (в первую очередь - рекреационная) нагрузка, приводящая к нарушению водного режима лесных биогеоценозов, изменению структуры почвы, механическим повреждениям деревьев и т. п.

Высокая дереворазрушающая активность описанных выше видов ксилотрофных базидио-мицетов и их тенденция к быстрому расселению в лесах, подверженных рекреационному воздействию, требуют создания постоянно действующей системы мониторинга за состоянием популяций

этих видов, контроля состояния древостоев, в которых эти патогены могут дать вспышку численности - в первую очередь это касается спелых и перестойных сосняков, дубрав и осинников.

Заключение

Таким образом, в Южном Приуралье наблюдается тенденция повышения роли сапрот-рофного пути деструкции древесины за счет снижения доли фитопатогенного пути в широтном градиенте. Соответственно, с севера на юг увеличивается продолжительность жизни деревьев и, тем самым, замедляется поступление веществ древесины в «цепи разложения» лесных биогеоценозов. Отмеченную тенденццию в широтном градиенте в Южном Приуралье можно интерпретировать, как свидетельство увеличения времени консервации биофильных элементов в древесине от лесостепной к степной зоне.

27.05.2014

Список литературы:

1. Бондарцев, А.С. Трутовые грибы европейской части СССР и Кавказа / А.С. Бондарцев. - М.Л.: Изд-во АН СССР 1953. - 1106 с.

2. Бондарцева, М.А. Определитель грибов СССР: (порядок Афиллофоровые) / М.А. Бондарцева, Э.Х. Пармасто. -Л.: Наука, 1986. - Вып. 1. - 192 с.

3. Бондарцева, М.А. Определитель грибов России: (порядок Афиллофоровые) / М.А.Бондарцева. - Л.: Наука, 1998. -Вып.2. - 391 с.

4. Змитрович, И.В. Определитель грибов России. Порядок афиллофоровые; Вып.3: Семейства ателиевые и амилокортици-евые / И.В. Змитрович. - М.-СПб.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. - 278 с.

5. Мухин, В.А. Биота ксилотрофных базидиомицетов Западно-Сибирской равнины / В.А. Мухин. - Екатеринбург: УИФ Наука, 1993. - 231 с.

6. Сафонов, М.А. Трутовые грибы Оренбургской области / М.А. Сафонов. - Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2000. - 152 с.

7. Сафонов, М.А. Структура сообществ ксилотрофных грибов / М.А.Сафонов. — Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - 269 с.

8. Сафонов, М.А. Редуценты лесов Южного Приуралья: материалы к микобиоте и энтомофауне Оренбургской области / М.А. Сафонов. - Екатеринбург: УрО РАН, 2007. - 136 с.

9. Сафонов, М.А. Субстратная специализация дереворазрушающих грибов и ее локальное варьирование [Электронный ресурс] / М.А. Сафонов // Вестник Оренбургского Государственного Педагогического Университета. - Электронный научный журнал (Online). - 2013. - №3 (7). - С.44-52. ISSN 2303-9922. - Режим доступа: http://www.vestospu.ru

10. Биота искусственных лесов Оренбургского Предуралья / М.А. Сафонов [и др.]. - Оренбург: ООО «Университет», 2013. - 176 с.

11. Christiansen, M.P. Danish Resupinate Fungi. Part II. Homobasidiomycetes / M.P.Christiansen // Dansk Botanisk Arkiv. -Copenhagen, Bjnar Munksgaard, 1960. - Bind.19. - N.2. - P.61-388.

12. Nordic Macromycetes. Vol.2: Polyporales, Boletales, Agaricales, Russulales. - Copenhagen: Nordsvamp, 1992.

13. Nordic Macromycetes. Vol.3:Heterobasidioid, Aphyllophoroid and Gasteromycetoid basidiomycetes. - Copenhagen: Nordsvamp, 1997.

14. Ryvarden, L. The Polyporaceae of Europe / L. Ryvarden, R.L. Gilbertson. - Oslo: Fungiflora, 1993. - Vol.1-2.

Сведения об авторе: Сафонов Максим Анатольевич, профессор кафедры общей биологии Оренбургского государственного университета, доктор биологических наук, e-mail: [email protected] Шамраев Александр Владимирович, доцент кафедры общей биологии Оренбургского государственного университета, кандидат биологических наук,

e-mail: [email protected] Булгаков Евгений Александрович, аспирант кафедры общей биологии Оренбургского государственного университета, e-mail: [email protected] 460018, Россия, г.Оренбург, пр-т Победы, 13, ауд. 16214, тел. (3532) 372483 Маленкова Анна Сергеевна, преподаватель кафедры общей биологии, экологии и методики обучения биологии Оренбургского государственного педагогического университета,

кандидат биологических наук 460844, г.Оренбург, ул.Советская, 19, тел. (3532)772452, e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.