Некоторые аспекты фитоценотической организации почвенных альгосинузий Красноярского края

Литература

1. Андроханов В.А. Специфика и генезис почвенного покрова техногенных ландшафтов // Сиб. экол. журн. - 2005. - №5. - С.795-800.

2. Андроханов В.А. Восстановление почвенно-экологических функций в техногенных ландшафтах Кузбасса // Отражение био-, гео-, антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове. - Томск, 2010. - Т.2. - С. 11-14.

3. Воронин А.Д. Методические принципы и методическое значение концепции иерархии уровней структурной организации почвы // Вестн. МГУ. Сер. Почвоведение. - 1979. - №1. - С.20-25.

4. Качинский Н.А. Физика почвы. - М.: Высш. шк., 1965. - 322с.

5. Курачев В.М., Фаткулин Ф.А., Андроханов В.А. Принципы оценки экологического состояния почв техногенных ландшафтов // Тез. докладов III съезда Докучаевского общества почвоведов. - М., 2000. - Кн.2.

- С.292-293.

6. Розанов Б.Г. Морфология почв. - М.: Изд-во МГУ, 1983. - 320с.

7. Тарасов П.А. Экологическая оценка водно-физических свойств техногенных почв КАТЭКа при лесной рекультивации: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Красноярск, 1993. - 22с.

8. Чупрова В.В., Шугалей Л.С. Особенности макроморфогенеза почв на отвалах угольных разрезов Назаровской котловины // Вестн. КрасГАУ. - 2007. - №1. - С. 61-70.

9. Шоба С.А. Морфология и морфогенез почв // Структурно-функциональная роль почвы в биосфере. - М.: Геос, 1999. - С. 20-29.

10. Шугалей Л.С., Яшихин Г.И., Дмитриенко В.К. Биологическая рекультивация нарушенных земель КАТЭКа. - Красноярск, 1996. - 186 с.

УДК 577.4:582.86(571.51) С.М. Трухницкая

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ФИТОЦЕНОТИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПОЧВЕННЫХ АЛЬГОСИНУЗИЙ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

В статье анализируется степень изученности видового разнообразия сообществ почвенных водорослей и цианобактерий в почвах Красноярского края.

Ключевые слова: биоразнообразие, цианопрокариоты, почвенные водоросли, Красноярский край.

S.M. Trukhnitskaya

SOME ASPECTS OF SOIL ALGOSYNUSIA PHYTOCOENOTIC ORGANIZATION IN KRASNOYARSK REGION

The level of knowledge about biodiversity of soil algae and blue-green algae cenosis in Krasnoyarsk region soils are analyzed in the article.

Key words: biodiversity, cyanoprocaryotes, soil algae, Krasnoyarsk region.

Первые гипотезы о значении водорослей в жизни почвы появились почти 100 лет назад. В России, по сведениям Э.А. Штиной (1997), в 1915 году А.Д. Фокин собрал на известковой задернованной почве на склоне берега реки Быстрицы (ныне Кировская область) корочки наземной водоросли Nostoc commune, позднее - пробы водорослей из разных районов Кировской области, оставшиеся необработанными.

Одна из первых известных работ по изучению почвенных водорослей в России принадлежит К.И. Мейеру (1922), в ней описаны водоросли поймы р. Яхромы (работа опубликована в 1937г.). А первой публикацией о почвенных водорослях в России была статья А.А. Рихтера и К.И. Орловой (1928) о водорослях почв окрестностей г. Саратова (Штина, 1997).

Степень изученности почвенных водорослей в регионах России различна, наиболее детально изучено флористическое разнообразие и количество почвенных водорослей для Европейской части России, особенно для Кировской, Московской, Ленинградской областей и Республики Коми. Данные по почвенно-альгологическим исследованиям обобщены Э.А. Штиной (Штина, Голлербах, 1976; Штина и др., 1998).

По флористическому разнообразию почвенной альгофлоры можно оценить состояние любого биогеоценоза, судить о направленности процессов почвообразования и об изменениях, происходящих в почве под воздействием различных факторов, в том числе и антропогенных. Различные отделы водорослей по-разному представлены в почвах, однако состав водорослей в сообществах лугов, лесных и степных биогеоценозов, ерника в тундре включает около 70% общих видов. Соотношение цианопрокариот и зеленых водорослей в луговых фитоценозах составляет 2:1, а в почвах березово-осинового леса 1:1 (Пивоварова, Змече-ровская, 1987). Для луговых и степных ценозов отмечено значительное уменьшение разнообразия и встречаемости желтозеленых водорослей в сравнении с лесными почвами.

Для Сибири первые сведения о почвенных водорослях имеются в работе М.Г. Дегтяревой (1940, цит. по : Штина, Голлербах, 1976), которая исследовала альгофлору почв Томской области.

Красноярский край расположен в Центральной Сибири. Занимает 13,86% от территории России. Располагается в бассейне р. Енисей. Общая площадь 2 566 797км2. Климат резко континентальный.

Первые альгологические исследования на территории Красноярского края были проведены на Крайнем Севере. В работах Е.В. Дорогостайской и Н.В. Сдобниковой по тундрам полуострова Таймыр (До-рогостайская, 1959; Дорогостайская, Сдобникова, 1973; Сдобникова, 1986) определено 238 видов почвенных водорослей при доминирующем положении синезеленых (98) и зеленых (79) водорослей, желтозеленые и диатомовые водоросли принимают примерно равное участие в сложении альгоценозов и составляют в совокупности 61 вид.

Для южной части Красноярского края имеется работа А.Г. Гаеля, Э.А. Штиной, Н.И. Петровой (1980), где рассматривается альгофлора песчаных почв ленточных боров Минусинской котловины. Определение водорослей проводилось из усредненных образцов с помощью чашечных культур. Таксономическая принадлежность устанавливалась на уровне рода. Выявлены представители примерно 20 родов из 4 отделов.

Р.Р. Кабировым (1997) изучено участие почвенной альгофлоры в процессах формирования растительного покрова на отвалах Канско-Ачинского угольного месторождения (КАТЭК), выявлены разнообразные альгогруппировки, состав и степень развития которых зависели от возраста отвала, рельефа и характера формирующихся на них сообществ высших растений. В большинстве альгогруппировок, как по числу видов, так и по степени развития популяций, доминировали синезеленые водоросли (цианопрокариоты).

Для окрестностей г. Красноярска изучение почвенных водорослей начато в луговых сообществах лесостепной зоны С.М. Трухницкой (1997). В течение ряда лет исследовались типичные для края почвы в таких районах, как Емельяновский, Манский, Идринский, Саянский. Оказалось, что для этих сообществ характерно примерно равное количество видов зеленых и цианопрокариот при меньшей выраженности участия желтозеленых и незначительном присутствии диатомей.

Начиная с 1999 года систематически изучаются почвенные водоросли урбоэкосистем городов Красноярска, Сосновоборска и Железногорска. (Трухницкая и др., 2001, 2003; Трухницкая, Хижняк, 2001; Береж-нова, Трухницкая, 2003; Трухницкая, Чупина, 2005; Трухницкая, Бережнова, 2003 а,б,в; Чижевская; Трухницкая, 2003; Чижевская, 2005; Чижевская, Трухницкая, 2006, Трухницкая, Чижевская, 2006 а,б; Чижевская, 2007; цит. по: Трухницкая, Чижевская, 2008).

В пределах этих городов, расположенных не далее 60 км друг от друга, изучены альгосинузии как в зоне промышленного загрязнения, так и в традиционных местах отдыха горожан. Для всех изученных экосистем рассмотрены видовой состав, структура водорослевых синузий, выявлены доминирующие комплексы и их изменение в течение вегетационного периода. Обобщение полученных данных проведено в монографии С.М. Трухницкой и М.В. Чижевской «Альгофлора рекреационных территорий Красноярской урбоэкоси-стемы» (2008). Монография посвящена анализу сообществ почвенных водорослей как компонента экосистем рекреационных зон г. Красноярска. Анализ видовой структуры альгофлоры показал, что доля видов, чувствительных к антропогенным нагрузкам, так называемых, агемеробных и олигогемеробных (Антипина, 2006), равна 5%, что говорит о глубоких и, возможно, необратимых изменениях почвенного покрова рекреационных зон Красноярской урбоэкосистемы. Ведущими семействами для альгосинузий Красноярской урбо-экосистемы являются Nostocaceae, Chlorococcaceae, Chlamydomonadaceae, Phormídíaceae, Osdllatoriaceae, Pleurochlorídaceae; ведущие роды: Nostoc, Anabaena, Oscíllatoría и Phormídíum, Chlorococcum, Chlamydomo-nas и Chlorosarcínopsís. Остальные семейства имеют примерно равное представительство в систематической структуре описываемых альгосинузий. В спектре жизненных форм почвенных водорослей городских

рекреаций ведущая роль принадлежит C- и Ch-формам, характеризующимся выносливостью к экстремальным условиям.

Смена экологических групп происходит в течение вегетационного периода: в весенне-летний период доминируют эксплеренты, с начала осени - патиенты.

Всего в почвах рекреационных зон г. Красноярска в настоящий момент обнаружено 163 вида и внутривидовых таксонов почвенных водорослей, относящихся к 4 отделам, 19 порядкам, 35 семействам, 58 родам.

Изучение водорослей зон отдыха было бы неполным, если бы отсутствовали данные по водорослям карстовых полостей. В 2002 году С.В. Хижняком (Трухницкая, Хижняк, 2003) и в 2007 году Ш.Р. Абдуллиным (2009) были отобраны образцы грунтов из пещер Ледяная и Водораздельная. В пещере Ледяная было обнаружено 29 видов и внутривидовых таксонов цианобактерий и водорослей, относящихся к 3 отделам, 10 порядкам, 16 семействам и 22 родам. Среднее количество видов в одной пробе - 5,5. Доминировали представители отдела Badllaríophyta, класса Bacíllaríophyceae, порядков Naviculales, Oscíllatoríales и Chlorococcales, семейств Diadesmidaceae, Pseudanabaenaceae и Naviculaceae, родов Leptolyngbya и Navicula. Чаще преобладали виды Mychonastes homosphaera, Muriella terrestris, Leptolyngbya gracillima, Nostoc punctiforme f. populo-rum и Chlorococcum minutum. Наиболее часто встречались виды Mychonastes homosphaera, Leptolyngbya gracillima и Chlorococcum minutum. В спектре жизненных форм - hydr.6B6Ch5P4CF2amph.2PF1C1H1X1 - доминировали представители hydr.- и B-форм.

В пещере Водораздельная было выявлено 20 видов и внутривидовых таксонов цианобактерий и водорослей, относящихся к 3 отделам, 3 классам, 8 порядкам, 11 семействам и 14 родам. Среднее количество видов в одной пробе составляет 3,9. Доминировали представители отдела Chlorophyta, класса Chlorophy-ceae, порядков Oscillatoriales и Chlorococcales, семейства Pseudanabaenaceae, рода Leptolyngbya. По сумме баллов обилия преобладали виды Diadesmis contenta, Leptolyngbya boryana и Muriella terrestris. Наиболее часто встречался вид Leptolyngbya boryana. Спектр жизненных форм: P5Ch4hydr.3CF2B2C2H1X1 При сравнении полученных данных в пещере Ледяная отмечена сильная разногодичная изменчивость видового состава водорослей.

Интересные данные представлены в работе Н.А. Мистратовой с соавторами по влиянию химических мелиорантов на почвенные водоросли в условиях закрытого грунта (2005). Впервые в Сибири изучено видовое разнообразие почвенных водорослей при использовании разных вариантов удобрений в тепличном хозяйстве. Выявлено всего 4 вида водорослей, однако полученные данные вполне согласуются с имеющимися в литературе.

В общей сложности в пределах региона обнаружено 247 видов и внутривидовых таксонов водорослей. В флористическом спектре всех изученных альгосинузий соотношение почвенных водорослей по отделам выглядит следующим образом: Cyanophyta - 40,4%, Chlorophyta - 39,7%, Xanthophyta - 14,1%, Bacillariophy-ta - 5,8%. Наибольшая роль в сложении альгоценозов принадлежит синезеленыем и зеленым, а на ненарушенных участках еще и желтозеленым водорослям.

При анализе всех доступных автору данных обнаружилось отсутствие информации о составе альгосинузий особо охраняемых природных территорий. Общими тенденциями в сложении альгобактериальных сообществ в Красноярском крае является незначительное присутствие диатомей и увеличение доли циано-прокариот в сообществах по мере увеличения антропогенного воздействия, приводящего к значительной ксерофитизации почв.

Литература

1. Абдуллин Ш.Р. Цианобактерии и водоросли пещер Ледяная и Водораздельная (Красноярский край) // Пещеры: охрана, история исследований, культура, туризм, современное состояние и перспективы научных исследований в пещерах на территории бывшего СССР: мат-лы науч.-практ. конф. - Красноярск: Поликом, 2009. - С. 9-14.

2. Антипина Г.С. Показатели гемеробности и апофитности в анализе почвенной альгофлоры //Альгологические исследования: современное состояние и перспективы на будущее: мат-лы I Всерос. науч.-практ. конф. - Уфа, 2006. - С. 10-13.

3. Гаель А.Г., Штина Э.А., Петрова Н.И. О Минусинских борах и распределении в них почвенных водорослей // Биол. науки. - 1980. - №3. - С. 86-95.

4. Дорогостайская Е.В. К вопросу о почвенной альгофлоре пятнистых тундр Крайнего Севера // Ботан. журн. - 1959. - Т.44, № 3. - С.312-321.

5. Дорогостайская Е.В., Сдобникова Н.В. Почвенные водоросли тундр северо-западного Таймыра II Биогеоценозы Таймырской тундры и их продуктивность. - Л., 197З. - Вып. 2. - С. 128-138.

6. Кабиров Р.Р. Участие почвенных водорослей в процессах формирования растительного покрова на отвалах Канско-Ачинского угольного месторождения (КАТЭК) II Экология. - 1997. - № З. - С. 218-220.

7. Мистратова Н.А. Иванова Е.А., Колесникова В.Л. Влияние химических мелиорантов на почвенные водоросли в условиях закрытого грунта II Альгология. - 2005. - Т.15, №З. - С. 280-285.

8. Пивоварова Ж.Ф., Змечеровская Н.И. Почвенные водоросли луговых фитоценозов II Структура и функционирование луговых и степных фитоценозов. - Новосибирск: Наука, 1987. - С. 15-28.

9. Попова Т.Г. Почвенные водоросли осваиваемых старозалежных земель Западной Сибири II Тр. биол. ин-та Зап.-Сиб. фил. АН СССР. - 1957. - Т. З.

10. Сдобникова Н.В. Почвенные водоросли в южных тундрах Таймыра II Южные тундры Таймыра.

- Л.: Наука, 1986. - С. 68-79.

11. Трухницкая С.М. Эколого-ценотическая роль почвенных водорослей естественных и антропогенно трансформируемых луговых экосистем: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Красноярск, 1997. - 16 с.

12. Трухницкая С.М., Хижняк С.В. Биологическое разнообразие почвенных водорослей в пещере Ледяная II Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. - Вып. 5. - Красноярск: Изд-во КНИИГиМС, 200З. - С. 205-207.

13. Трухницкая С.М., Хижняк С.В. Особенности альгомикробных группировок городских почв (на примере г. Красноярска) II Г омеостаз лесных экосистем. - Новосибирск: Наука, 2001. - С. 250-255.

14. Трухницкая С.М., Чижевская М.В. Альгофлора рекреационных территорий Красноярской урбо-экосистемы. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2008. - 1З9 с.

15. Штина Э.А. Флора водорослей бассейна реки Вятки. - Киров, 1997. - 92 с.

16. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. - М.: Наука, 1976. - 144 с.

17. Штина Э.А., Зенова Г.Н., Манучарова Н.А. Альгологический мониторинг почв II Почвоведение. -1998. - № 12. - С. 1449-1451.

---------♦-----------