Разнообразие цианопрокариот рекреаций г. Красноярска

Литература

1. Артамонов В.И. Растения и чистота природной среды. - М.: Наука, 1986. - 172 с.

2. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов: пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 422 с.

3. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае за 2007

год». - Красноярск, 2008. - 266 с.

4. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. - Новосибирск: Наука, 1991. - 151 с.

5. Мажаров В.Ф., Холостова З.Г. Экология и здоровье человека. Медицинская радиоэкология: учеб. пособие. - Новосибирск: Наука, 1998. - 128 с.

6. Химическое загрязнение почв и их охрана: сл.-справ. / Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1991. - 303 с.

7. Официальный сайт Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Красноярскому краю [Электронный ресурс]. - Режим доступа - www.statis.krs.ru.

8. Greger M, Ogren E. Direct and inderect effect of Cd on photosynthesis in sugar beet {Beta vulgaris) II Phy-

siol. Plant. - 1991. - Vol. 83. - P. 129-135.

9. Formation of the photosynthetic apparatus during greening of cadmium-poisoned barley leaves / G. Horvath, M. Droppa, A. Oravecz [at el] // Planta. - 1996. - Vol. 199. - P. 238-243.

10. Lichtenthaler N.K. Chlorophylls and carotenoids - pigments of photosynthetic biomembranes // Methods in еnzymology / Eds. S.P. Colowick, N.O. Kaplan. - San Diego: Acad. Press, 1987. - Vol. 148. - P. 350-382.

11. Miller P.R., Parmeter J.R. Ozone diosage response response of ponderosa pine seedtings // Air pollutions Control Assoc. - 1969. - P. 435-438.

12. Souza J.F., Rauser W.E. Maize and radish sequester excess cadmium and zinc in different ways. Plant Sci: 65. - 2003. - Р. 1009-1022.

13. The effect of Cd on the biosynthesis of chlorophyll in leaves of barley / A. Stobart, W. Griffiths, I. Ameen-Bukhari [at el] // Physiologia Plantarum. - 1985. - Vol. 63. - № 3. - P. 293-298.

УДК 577.4. 582.86 (571.51) С.М. Трухницкая, В.В. Коренева

РАЗНООБРАЗИЕ ЦИАНОПРОКАРИОТ РЕКРЕАЦИЙ г. КРАСНОЯРСКА

Цианопрокариоты представляют один из отделов почвенных водорослей. Они присутствует в любых экосистемах и их изучение имеет важное значение для оценки биоразнообразия и выявления закономерностей формирования альгофлоры наземных сообществ. В статье представлены результаты многолетних исследований видового разнообразия сообществ цианобактерий в почвах рекреаций г. Красноярска

Ключевые слова: цианопрокариоты, альгофлора, рекреационная нагрузка, биоразнообразие.

S.M. Trukhnitskaya, V.V. Koreneva CYANOPROCARYOTA DIVERSITY IN THE KRASNOYARSK CITY RECREATIONS

Cyanoprokaryota represent one of the soil alga species. They are present in any ecosystem and their study is of great value for biodiversity estimation and law revealing of terrestrial community algal flora formation. The results of long-term research of the specific diversity of the cyanobacteriae communities in the Krasnoyarsk city recreation soils are given in the article.

Key words: cyanoprocaryota, algal flora, recreational loading, biodiversity.

Высшим проявлением взаимообусловленности в совместном развитии организмов является формирование сообществ, представляющих собой некое экологическое единство [1]. Сообщества фототрофных микроорганизмов первыми сформировались на Земле, однако степень их изученности значительно отстает от таковой для макрофитов. Микробные консорциумы весьма специфичны, поскольку именно в них биосфера апробировала многообразие биотических связей. Цианопрокариоты - особая группа организмов, которую

длительное время рассматривали как один из отделов почвенных водорослей. Представители цианобактерий присутствует в любых экосистемах, их изучение имеет важное значение для оценки биоразнообразия и выявления закономерностей формирования альгофлоры наземных сообществ. Будучи продуцентами кислорода и органических веществ и находясь в начале трофических цепей, Cyanoprocaryota выступают ключевым звеном альгобактериальных ценозов, в том числе антропогенно трансформированных.

В настоящее время урбоэкосистемы являются значимой составляющей биосферы и представляют совокупность факторов, способных негативно воздействовать на все компоненты биоты. Оценивая состояние среды для рекреационных территорий (зон отдыха), расположенных в городской черте, отмечается значительное изменение параметров почв из-за загрязнения бытовым мусором, вытаптывания, уплотнения, разлива нефтепродуктов, выжигания. Видовой состав автотрофных микроорганизмов, участвующих в сложении растительного покрова урбоэкосистем, чутко реагирует на антропогенное воздействие, и их реакции на рекреационную нагрузку пригодны для оценки и прогноза состояния городских агломераций.

Цель исследований. Изучение видового состава почвенных цианопрокариот, поскольку эта уникальная группа автотрофов способна как к фотосинтезу, так и к азотфиксации, превращая при этом атмосферный азот в биологически доступные формы.

Объекты и методы исследований. Объектом данного исследования послужили цианопрокариоты почв городских парков и скверов г. Красноярска, подверженных рекреационным нагрузкам и расположенных по берегам р. Енисей: на левобережье - «зеленая» зона в микрорайоне Ветлужанка, дендрарий Института леса СО РАН (Академгородок), Центральный парк культуры и отдыха, сквер им. В.И. Сурикова, Гвардейский парк, а также сквер «Цирк», на правобережье - парк ДК 1 Мая. Опытные площадки были заложены в функционально схожих зонах, активно посещаемых людьми, не имеющих искусственных газонов и клумб, без гравийных насыпей и асфальтированных троп. На каждом участке размер пробной площади составил 50 м2. Ниже приведены описания пробных площадей в соответствии с увеличением уровня нагрузки.

В районе Ветлужанка доля проективного покрытия равна 85 %, тропиночной сети - 30%; подстилка состоит из листового и частично хвойного опада, в поверхностном слое почвы присутствуют следы нарушений (кострище); плотность почвы - 0,78 г/см3; доля рудеральных видов в травостое составляет 14 %.

Для участков со средней степенью рекреационной нагрузки (Гвардейский парк, Академгородок (дендрарий), парк ДК 1 Мая) характерны следующие особенности: площадь проективного покрытия составляет от 65 до 75 %, тропиночная сеть занимает 35-40 % от общей площади опытных участков, плотность почвенного покрова колеблется от 0,9-1,2 г/см3. Подстилка нарушена, состоит из листового опада, частей стеблей; хорошо развита дернина; почва уплотнена; присутствуют следы нарушений; доля синантропных растений не превышает 40 %, травостой сомкнутый.

Для участков с высокой степенью рекреационной нагрузки площадь проективного покрытия составляет 60 (ЦПКиО) и 50 % (сквер «Цирк»), тропиночная сеть занимает 40 % от общей площади опытных площадей, плотность почвенного покрова колеблется от 1,4-1,6 г/см3. Данная плотность почвы относится к пограничным показателям, превышение которых лимитирует развитие травянистой растительности. Подстилка практически отсутствует, почва сильно уплотнена, содержит антропогенные включения (щебень, стекло, бытовой мусор); доля рудеральных растений достигает 40 %; растительный покров несомкнутый, травянистые растения низкорослые, приземистые.

Наибольшая степень рекреационной нагрузки - степень деградированности - определена для участка сквер им. В.И. Сурикова: доля проективного покрытия - 55 %, тропиночной сети - 50 %; подстилка отсутствует, почва сильно уплотнена - плотность почвенного покрова 1,6 г/см3; низкое видовое разнообразие с доминированием рудеральных видов (до 60 %).

В ходе работы для экспериментальных площадей были сделаны геоботанические описания, определялась температура и влажность почвы, затем проведено определение физико-химических показателей почв.

Для травянистых ассоциаций опытных площадок характерно низкое видовое разнообразие, однородность видового состава [2]. Исследования альгобактериальных ценозов проводились по общепринятым методикам [3].

Всего для почв рекреационных зон г. Красноярска к настоящему времени обнаружено 156 видов и внутривидовых таксонов почвенных водорослей, относящихся к 4 отделам, 19 порядкам, 35 семействам, 58 родам.

Во всех сообществах наибольшая представленность видов выявлена для Cyanoprocaryota и Chloro-phyta. Однако внутри отдела Cyanoprocaryota отмечено большее число видов, что видно из табл. 1.

Таблица 1

Таксономическая структура альгофлоры рекреационных зон г. Красноярска

Отдел Число

порядков семейств родов видов

Оуапоргосагуоїа 3 9 17 63

ОЬІогорЬуіа 11 16 27 62

ХапїЬорЬуїа 3 6 9 22

БасіііагіорЬуіа 2 4 5 9

Таксономическая структура исследуемой альгофлоры имеет следующий вид: Оуапоргооагуо\а - 40,4 %, ОЫогорЬу[а - 39,7, Хап^орЬ^а - 14,1 , ВаоШа-порЬ^а - 5,8 %. Процентное соотношение между различными отделами водорослей представлено на рис. 1.

5,80%

14,10% I

40,40%

* к  Cyanophyta

\ /  Chlorophyta

\  Xanthophyta

39,70%  BacШarюphyta

Рис. 1. Распределение видового богатства альгофлоры парков и скверов г. Красноярска по отделам

Цианопрокариоты представлены 63 видами и внутривидовыми таксонами, принадлежащих 3 порядкам, 9 семействам и 17 родам. Ведущим по числу видов является порядок Мовіосаіев (53,9 % от общего числа видов Оуапоргосагуоїа). Наиболее часто встречаются представители семейств ЫозЬоаоеае (47,6 %), РїіогтіСіасеае (15,9 %) и ОэсШаЫасеае (14,3 %) (табл. 2).

Таблица 2

Семейства отдела Cyanoprocaryota, выявленные для рекреации г. Красноярска

Семейство Число видов Доля от общего числа видов синезеленых, % Ранг видового обилия

Nostocaceae 30 47,6 1

РЬогтіСіасеае 10 15,9 2

ОвсНШпасеае 9 14,3 3

МегівтореСіасеае 6 9,5 4

Місгосувїасеае 3 4,7 5

МісгосЬаеїасеае 2 3,2 6

ОЬгоососсасеае 1 1,6 8

КЫапасеае 1 1,6 8

РвеиСапаЬаепасеае 1 1,6 8

При характеристике изученных участков максимальное число видов (18) отмечено для участка Ветлужанка, который характеризуется низкой степенью рекреационной нагрузки, минимальное - от 7 до 11 видов - выявлено на участках с высокой степенью нарушенности, находящихся в центре города. Изменение числа видов цианопрокариот по участкам рекреаций представлено на рис. 2.

20

у 1 у2 уЗ у4 у5 уб у7

Рис. 2. Количество видов цианопрокариот парков и скверов г. Красноярска: 1 - Ветлужанка;

2 - Гвардейский парк; 3 - Парк ДК1 Мая; 4 - Академгородок (дендрарий); 5 - ЦПКиО; 6 - сквер «Цирк»;

7 - сквер им. Сурикова

Следует отметить присутствие в почвах изучаемых участков значительное число таких синезеленых азотфиксаторов, как Ncstoc тю1тссрюит, N. paludosum, Cyl^ndrcspermum majus, С. stagnale, С. alatospomm. Доля азотфиксирующих синезеленых водорослей составляет 7,9 % от общего числа представителей отдела СуапсргссагуЫа.

Анализ видовой насыщенности таксонов всех изученных участков выявил преобладание в спектре ведущих семейств Ncstccaceae (19,2 % от общего числа видов), Phcrm^d^aceae (15,9 %), Osc^llatcr^aceae (14,3 %). Среди почвенных водорослей, обнаруженных в рекреациях г. Красноярска, высокой степенью видовой насыщенности обладают р.р. Ncstcc - 15 видов (9,6 % от общего числа видов), АпаЬаепа - 11 видов (7 %), Oscillatcria и Phcrm^d^um - по 9 видов (5,8 %).

Литература

1. Биологический энциклопедический словарь. - М.: Советская энцикл., 1989. - 864 с.

2. Трухницкая С.М., Чижевская М.В. Альгофлора рекреационных территорий Красноярской урбоэкоси-стемы. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2008. - 139 с.

3. Штина Э.А. Методы изучения почвенных водорослей // Микроорганизмы как компонент биогеоценоза: сб. ст. - М.: Наука, 1984. - С. 58-74.

--------♦-----------