Альгофлора почв лесных питомников Красноярского края

Введение. Видовой состав водорослей и цианобактерий является специфичным для различных видов почв и зависит от комплекса экологических факторов, поэтому может использоваться в оценке состояния агрогенно-преобразованных почв, характеризующихся различными способами обработки [1, 4, 5, 6].

На сегодняшний день накоплен обширный научный материал по видовому составу водорослей водных экосистем, почвенных водорослей урбоэкосистем, почв загрязненных тяжелыми металлами и пестицидами, тогда как почвы лесных питомников мало изучены [2].

Изучение состояния почв питомников Красноярского края в настоящее время одна из актуальных задач, так как потери лесных ресурсов в результате пожаров в крае за последние 3 года довольно значительные.

Однако необходимо использование в этих целях наиболее информативных групп живых организмов, среди которых особое положение занимают цианопрокариоты (цианобактерии) и почвенные водоросли.

Альгологический состав почв лесных питомников Красноярского края в настоящее время не установлен. Это направление исследований является приоритетным, так как позволит дополнить данные по оценке их состояния и выработать новые биоремедиационные меры [3].

Цель исследований . Изучение альгофлоры почв лесных питомников Красноярского края.

Объекты и методы исследований. Объектом исследований являлись эдафофильные водоросли и цианобактерии, выделенные из почвы, отобранной на полях с посевами сеянцев сосны сибирской ( Pinus sibirica Du Tour), выращиваемых в лесных питомниках Средней Сибири (Красноярский край) – Мининском, Ермаковском, Маганском.

Почвенный покров Мининского лесопитомника представлен агротемно-серой тяжелосуглинистой почвой разной степени оподзоленности, оглеения, с разной мощностью гумусового горизонта в зависимости от расположения в микрорельефе (гумус – 7,5 %; N – 0,32 %; легкогидролизуемый азот по Корнфильду – 33,7 мг/100 г почвы; рН солевой вытяжки – 4,3; рН водной – 5,2).

Почвенный покров Ермаковского лесопитомника представлен агрочерноземом глинистоиллювиальным легкоглинистым на древнеаллювиальных песчаных отложениях (гумус – 8,9 %; N – 0,31 %; легкогидролизуемый азот по Корнфильду – 19,5 мг / 100 г почвы; рН солевой вытяжки – 4,4, рН водной – 5,6).

Почвенный покров Маганского питомника представлен агросерой почвой тяжелосуглинистой с признаками оглеения на красно-бурой глине девонских отложений (гумус – 5,6 %; N – 0,28 %; легкогидролизуемый азот по Корнфильду – 19,2 мг/100 г почвы; рН солевой вытяжки – 4,6, рН водной – 5,8).

Отбор проб осуществлялся общепринятыми в почвенной альгологии методами [5, 6]. Было изучено 140 усредненных почвенных проб (каждая из 10 индивидуальных образцов) в слое 0–15 см с 14 полей.

В ходе исследований использовалась современная система водорослей, основанная как на морфоцитологических признаках, так и на молекулярно-биологических данных.

Результаты исследований и их обсуждение. Во всех исследуемых почвах обнаружены представители 4 отделов ( Cyanoprocaryota, Bacillariophyta, Xanthophyta, Chlorophyta ), включающие 4 класса, 9 порядков, 12 семейств, 12 родов.

Полученные данные свидетельствуют об относительном экологическом благополучии почвы Ерма-ковского лесопитомника, так как в ней присутствуют все вышеперечисленные отделы, однако не в равном соотношении (рис. 1).

Рис. 1. Таксономическая структура циано-водорослевых ценозов (ЦВЦ) почвы Ермаковского лесного питомника

Представители отдела Chlorophyta преобладают в структуре почв всех трех исследуемых питомников и составляют 37,5; 42,8; 40,0 % для Ермаковского, Мининского и Маганского соответственно. Такое соотношение характерно для лесных почв, слабо подверженных антропогенной нагрузке [1].

Следует отметить, что основу альгофлоры почвы Мининского питомника составляет не только отдел Chlo-rophyta, но и Cyanophyta, на долю которого также приходится 42,8 % от общего видового разнообразия (рис. 2).

Рис. 2. Таксономическая структура ЦВЦ почвы Мининского лесопитомника

Особенностью таксономической структуры альгофлоры почвы Маганского питомника является равное соотношение представителей отделов Chlorophyta и Bacillariophyta – по 40 % соответственно (рис. 3). Соотношение Cyanophyta/Chlorophyta для почвы Ермаковского питомника составляет 0,66, что характерно для агрогенно преобразованных почв с наиболее стабильным экологическим состоянием [3].

Рис. 3. Таксономическая структура ЦВЦ почвы Маганского лесопитомника

В свою очередь значение показателя аридности, т.е. соотношения Cyanophyta /Chlorophyta в почве Маганского питомника, меньше единицы и Мининского лесопитомника, равное единице, считается характерной чертой альгофлор лесных и лесостепных почв [3].

Обнаруженные в исследуемых почвах водоросли относятся к 9 порядкам: Oscillatoriales, Klebsormidiales, Scenedesmales, Volvocales, Chlorellales, Botrydiales, Vaucheriales, Naviculales Bacillariales. К числу ведущих родов альгофлоры почв питомников относятся Phormidium , Oscillatoria, Nostoc, Chlamydo-monas, Bracteacoccus, Chlorella, Klebsormidium, Botrydiopsis, Vaucheria, Pinnularia, Navicula, Nitschia (табл.).

Список основных родов ЦВЦ почв лесных питомников

Название рода	Лесопитомник (место отбора проб)
	Ермаковский	Мининский	Маганский
Phormidium	+	+	+
Oscillatoria	–	+	–
Nostoc	+	+	–
Chlamydomonas	+	+	+
Bracteacoccus	–	+	+
Chlorella	+	–	–
Klebsormidium	+	+	+
Botrydiopsis	+	–	–
Vaucheria	+	–	–
Pinnularia	–	–	+
Navicula	–	+	–
Nitschia	–	–	+

Примечание. (+) – род присутствует; (–) – род отсутствует.

Анализируя данные по качественному составу почв питомников, установили, что наибольшим видовым разнообразием отличается почва Ермаковского питомника (агрочернозем) ( Phormidium, Oscillatoria, Nostoc, Chlamydomonas, Chlorella, Klebsormidium, Botrydiopsis, Vaucheria, Navicula, Nitschia), меньшим - темно-серая лесная почва Мининского ( Phormidium, Oscillatoria, Nostoc, Chlamydomonas, Bracteacoccus, Klebsormidium, Na-vicula) и Маганского (серая лесная) Phormidium, Chlamydomonas, Bracteacoccus, Klebsormidium, Pinnularia .

Выводы

• 1.    Во всех исследуемых почвах обнаружены представители 4 отделов ( Cyanoprocaryota, Bacillari-ophyta, Xanthophyta, Chlorophyta ), включающие 4 класса, 9 порядков, 12 семейств, 12 родов. Первое место в родовом составе занимает отдел синезеленых водорослей (более 40 % всей флоры). Это показательно для почвенных водорослей регионов лесной зоны.

• 2.    Обнаруженные в исследуемых почвах водоросли и цианобактерии относятся к 9 порядкам: Oscilla-toriales, Klebsormidiales, Scenedesmales, Volvocales, Chlorellales, Botrydiales, Vaucheriales, Naviculales Bacillar-iales.

• 3.    К числу ведущих родов альгофлоры почв лесных питомников, расположенных на территории Красноярского края, относятся Phormidium , Oscillatoria, Nostoc , Chlamydomonas , Bracteacoccus, Chlorella , Klebsormidium, Botrydiopsis, Vaucheria, Pinnularia, Navicula, Nitschia.