БИОРАЗНООБРАЗИЕ ГРИБОВ НА МЕСТНЫХ И ЧУЖЕРОДНЫХ ВИДАХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА FABACEAE НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ
Authors: А.Г. ШИРЯЕВ , И.В. ЗМИТРОВИЧ , П. ЧЖАО , С.А. СЕНАТОР , Т.С. БУЛГАКОВ 
Published: November 2024

Впервые выявлено видовое разнообразие дереворазрушающих грибов на древесных растениях семейства Fabaceae, произрастающих на Среднем Урале. В модельном регионе - Свердловская область, с 2002 по 2022 г. на древесных бобовых растениях (ДБР) выявлено 136 видов дереворазрушающих грибов: 127 видов Basidiomycota и 9 видов Ascomycota. Грибы обнаружены на 12 видах ДБР из 20. Наибольшее число видов грибов собрано на чужеродном Caragana arborescens (115 видов - 84,5 % от общего числа видов), тогда как на C. decorticans, C. ussuriensis, Laburnum alpinum - по два, и один - на Genista florida. На девяти чужеродных видах ДБР выявлено 122 вида грибов, что в 4,1 раза больше по сравнению с тремя местными видами. Только на C. arborescens обнаружено 85 видов грибов (62,5 %), четыре - на Chamaecytisus ruthenicus(2,9 %), три - на Maackia amurensis(2,2 %), по два - на Genista tinctoriaи Robinia pseudoacacia(1,5 %) и один вид - на Caragana ussuriensis(0,7 %). На максимальном числе субстратов - семи видах древесных растений - развивается Nectria cinnabarina, на шести - Xylodon sambuci, на четырех - Peniophora cinereaи Schizophillum commune. И наоборот, 69,8 % видов грибов найдено только на одном виде ДБР, а единичной находкой характеризуются 27,2 % видов. Впервые для Свердловской области указывается 14 видов грибов, из которых лишь два вида собраны в естественных лесах. С другой стороны, 12 видов выявлены в парках Екатеринбурга и лесополосах вдоль дорог, что может являться подтверждением чужеродной природы некоторых из них. С целью изучения широтно-зонального распределения видового богатства микобиоты ДБР использовалась группа афиллофороидных грибов как самая крупная (75 %) среди всех обнаруженных видов, и Caragana arborescens- как самый богатый и распространенный субстрат. Изменение разнообразия грибов изучено на меридиональной трансекте, протянувшейся на 800 км вдоль 60° в. д. - от средней тайги Свердловской области до степей Челябинской области (Россия) и Костанайской области (Казахстан). В каждой из пяти природно-климатических зон/подзон (а также в г. Екатеринбурге) исследовано по шесть площадок, площадь которых варьировала от 0,9 до 6,8 га. Надземная фитомасса C. arborescens оказалась максимальной в лесостепи (8,9-11,7 т/га), а минимальной - на северной и южной краях трансекты (2,4-5,8 т/га). Установлена положительная корреляция между надземной фитомассой растений с видовым богатством микобиоты, тогда как с климатическими параметрами связь отсутствует. В Екатеринбурге выявлены заметные отличия: фитомасса караганы здесь в 2 раза ниже по сравнению с лесостепью, однако видовое богатство грибов оказалось почти одинаковым с лесостепью. Близкий результат получен для α-разнообразия микобиоты (среднее число видов грибов на площадках и индекс Шеннона), которое возрастало от средней тайги к лесостепи и снижалось в степи. Индексы Уиттекера и Чекановского - Сьеренсена (β-разнообразие) увеличиваются от тайги к степи, что обусловлено сильной положительной связью разнообразия со среднегодовой температурой и осадками. На севере трансекты преобладают местные виды грибов, тогда как на юге и в г. Екатеринбурге высока роль южных и новых для региона таксонов. В связи с этим видовой состав микобиоты разделяется на два кластера - северный (таежный) и южный (лесостепной), включая г. Екатеринбург. По направлению к югу возрастает численность патогенных видов грибов, однако этот параметр не коррелирует с фитомассой C. arborescens. В посадках чужеродной для региона караганы древовидной число видов пороидных грибов оказалось близко к числу кортициоидных - на локальном и региональном уровне, что отличается от картины, характерной для фитоценозов, образованных местными видами древесных растений. Также, по сравнению с естественными условиями, выявлено высокое видовое разнообразие фитопатогенных грибов. Полученные результаты могут быть использованы с целью оптимизации разработки концепции Зеленого каркаса г. Екатеринбурга, а также предотвращения ряда экологических проблем, возникающих в результате "скоропалительной" реализации стратегии развития города и окружающих территорий.
The biodiversity of wood-destroying fungi on leguminous woody plants (LWP) growing in the Middle Urals has been studied for the first time. In the model region - Sverdlovsk province, from 2002 to 2022, there are 136 species of wood-destroying fungi were collected: 127 species of Basidiomycota and 9 species of Ascomycota. Fungi develop on 12 out of 20 species of LWP. The largest number of fungal species was found on the alien Caragana arborescens (115 species / 84.5 % of the total number of species), while on Caragana decorticans, C. ussuriensis, Laburnum alpinum two each, and one on Genista florida. 122 species of fungi were found on nine alien species of the LWP, which is 4.1 times more than on three native species. The largest number of substrate-specific fungal species develops on C. arborescens (85/62.5 %), while four on Chamaecytisus ruthenicus (2.9 %), three on Maackia amurensis (2.2 %), two each on Genista tinctoria and Robinia pseudoacacia (1.5 %), and one species on Caragana ussuriensis (0.7 %). Nectria cinnabarina develops on seven species of LWP, on six species - Xylodon sambuci, on four - Peniophora cinerea and Schizophyllum commune. In contrast, 71.3 % of fungal species were found on one LWP species, and 27.2 % of species are characterized by a single find. For the first time for Sverdlovsk province, 14 fungal species are indicated, of which 86 % were found in the parks of Ekaterinburg city, tree-lines along the roads, but only 14 % in natural conditions. In order to reveal the latitudinal-zonal specificity for the distribution of species richness of the LWP associated mycobiota, we use Aphyllophoroids as the largest group of fungi among all analyzed (75 % of species), and Caragana arborescens, or Siberian pea tree, is the richest plant substrate. Changes in the fungal diversity were studied along a meridional transect stretching for 800 km. along 60° E, from the middle boreal subzone of Sverdlovsk province to the steppes of Chelyabinsk province (Russia) and Kostanay province (Kazakhstan). In each of the 5 vegetation zones/subzones, as well as in Ekaterinburg city, six sites were studied, the area of which varies from 0.9 to 6.8 ha. The aboveground phytomass of C. arborescens is maximal in the forest-steppe (8.9-11.7 t/ha), and minimal at the edges of transect (2.4-5.8 t/ha).A positive correlation was found between the aboveground plant phytomass and the species richness of mycobiota, while there was no correlation with climatic parameters. In Ekaterinburg city, where the Siberian pea tree phytomass is two times lower than in the forest-steppe, but the species richness of mycobiota is similar to the forest-steppe, is out of this pattern. A similar result was obtained for α-diversity (average number of fungal species on the sites and Shannon index) of mycobiota: an increase in indicators from the middle boreal subzone to the forest-steppe and a decrease in the steppe. The Whittaker and Czekanowski - Sørensen indices (β-diversity) increase towards the steppe, which is due to a strong relationship with the mean annual temperature and precipitation. A range of fungal species gravitating towards northern, southern and urbanized conditions has been revealed. In the north of transect, local species of fungi predominate, while in the south and in Ekaterinburg city, the role of biogeographically distant (alien) taxa is high. In this regard, the species composition of Siberian pea tree’s mycobiota is divided into two clusters - northern (boreal) and southern (nemoral-steppe) including Ekaterinburg city. To the south, species richness of pathogenic fungi increases, but this parameter does not correlate with the C. arborescens phytomass. In plantings of invasive Siberian pea tree, species richness of Poroid fungi is similar to Corticioid fungi at the local and regional level, which differs significantly from natural conditions. A high level of pathogenic fungi was also revealed compared to natural conditions. The results obtained can be used to optimize the concept development of Greenway planning in Ekaterinburg city and can help prevent a number of environmental problems arising after the "rapid" implementation of the strategy for the city development and surrounding areas.