Биоэкологические особенности почвенных водорослей окрестностей города Краснодара

Изучение образцов осени 2012 года показало преобладание в них представителей синезелёных почвенных водорослей, а также, отсутствие представителей отдела жёлтозелёные.

Образцы весеннего периода 2011 и 2012 года характеризуются активизацией численности и массовым развитием почвенных водорослей выявленных отделов (рисунок 4), впервые появляются представители жёлтозелёных водорослей, это два вида, которые не были обнаружены в последующих сезонах (Pleurochloris magna Boye-Pet., Ilsteria tetracoccus Pack.).

В летний период как в 2011, так и в 2012 году, наблюдается небольшой спад количества видов зелёных водорослей. Вероятно это связано с летней засухой, которая в первую очередь сказывается на представителях жёлтозелёных и зелёных водорослей. В 2012 году отмечено увеличение численности диатомовых водорослей, по сравнению с предыдущим годом.

Рисунок 4 - Изменение видового состава почвенных водорослей по сезонам и годам

Смена сезонов в значительной мере определяет численный и видовой состав почвенной альгофлоры окрестностей города Краснодара. Наиболее активное и массовое развитие почвенных водорослей происходит в весенний период. Летний и осенний сезон характеризуются наличием меньшего количества видов в образцах.

4.6 Фитоценотический анализ

Альго-бактериальные сообщества составляют неотъемлемую часть эдафона, имеют многочисленные трофические и топические связи, участвуют в почвообразовательном процессе, обладают специфической чувствительностью к различным видам антропогенного воздействия и быстрой ответной реакцией на изменение экологической ситуации [Шмелёв, 2007].

Установлено, что систематическая структура флоры водорослей в целом и флористический состав синузий почвенных водорослей растительных сообществ несут индикаторную информацию. Несравненно более короткий жизненный цикл водорослей по сравнению с высшими растениями в этом случае позволяет использовать их в экспресс-методах оценки состояния окружающей среды [Новичкова-Иванова, 2005].

Знание характера и интенсивности реакции водорослей на различные виды антропогенного воздействия позволяет выявить границы устойчивости альгоценозов и альгосинузий по отношению к экологическим факторам. Такие знания необходимы при разработке научных основ и методов прогнозной оценки возможных региональных и глобальных техногенных изменений окружающей среды, происходящих под влиянием интенсивного развития различных отраслей хозяйства и природопользования [Кабиров, 2007].

В результате исследований были выявлены основные почвенные альгосинузии окрестностей города Краснодара. Наибольшее участие в сложении альгосинузий принимают 13 видов - доминантов: из них синезелёных - 7 (Microcystis pulverea, Microcystis muscicola, Anabaena variabilis, Oscillatoria chlorine, Oscillatoria amphibia, Phormidium foveolarum, Phormidium tenue), зелёных водорослей - 5 (Chlorella vulgaris, Chlamydomonas Debaryana, Chlamydomonas gloeogama, Chlamydomonas gelatinosa, Chlorococcum infusionum), диатомовых - 1 (Pinnularia leptosoma).

На изучаемой территории выявлены следующие доминирующие альгосинузии: Microcystis muscicola + Phormidium foveolarum + Chlamydomonas gloeogama; Oscillatoria chlorine + Pinnularia leptosomа + Chlamydomonas Debaryana; Microcystis pulverea + Oscillatoria amphibia + Pinnularia leptosomа;

Anabaena variabilis + Chlorococcum infusionum + Pinnularia leptosomа.

На первой экспериментальной точке, которая является контрольной, обнаружены альгосинузии: Microcystis muscicola + Phormidium foveolarum + Chlamydomonas gloeogama; Oscillatoria chlorine + Pinnularia leptosomа + Chlamydomonas Debaryana; Microcystis pulverea + Oscillatoria amphibia + Pinnularia leptosomа; Anabaena variabilis + Chlorococcum infusionum + Pinnularia leptosomа.

На второй экспериментальной точке выявлены альгосинузии: Microcystis pulverea + Oscillatoria amphibia + Pinnularia leptosome; Pinnularia leptosomа + Chlamydomonas gelatinosa + Phormidium tenue.

На третьей экспериментальной точке были определены альгосинузии: Oscillatoria chlorine + Pinnularia leptosomа + Chlamydomonas Debaryana; Pinnularia leptosome + Chlamydomonas gelatinosa + Phormidium tenue; Phormidium foveolarum + Chlorella vulgaris + Pinnularia leptosomа.

На четвертой экспериментальной точке обнаружены альгосинузии: Microcystis pulverea + Chlorella vulgaris + Oscillatoria chlorine; Oscillatoria chlorine + Pinnularia leptosomа.

На пятой экспериментальной точке были выявлены альгосинузии: Microcystis muscicola + Phormidium foveolarum + Chlamydomonas gloeogama; Oscillatoria amphibia + Chlorococcum infusionum.

На шестой экспериментальной точке обнаружены альгосинузии: Microcystis muscicola + Phormidium foveolarum + Chlamydomonas gloeogama; Anabaena variabilis + Chlorococcum infusionum + Pinnularia leptosomа; Phormidium foveolarum + Chlorella vulgaris + Pinnularia leptosomа.

На седьмой экспериментальной точке были выявлены синузии: Oscillatoria chlorine + Pinnularia leptosomа + Chlamydomonas Debaryana; Microcystis pulverea + Oscillatoria amphibia + Pinnularia leptosome; Anabaena variabilis + Chlorococcum infusionum + Pinnularia leptosomа.

В основном встречаются трехчленные альгосинузии, но на двух экспериментальных точках (четвертой и пятой) появляются двухчленные. Обеднение состава альгосинузий является следствием интенсивного антропогенного воздействия.

Заключение

По результатам работы сделаны следующие выводы:

1. В ходе исследования был составлен систематический список, почвенных водорослей окрестностей города Краснодара, включающий 64 вида из 15 семейств и 4 отделов.

2. Таксономический анализ показал, что преобладают политипные семейства. К ним относится 6 семейств: Anabaenaceae, Chlamydomonadaceae, Coccobactreaceae, Microcystidaceae, Naviculaceae, Oscillatoriaceae. Олиготипными являются 5 семейств: Chlorellaceae, Chlorococcaceae, Gloeocapsaceae, Oocystaceae, Volvocaceae. Меньше всего монотипных, к ним относится 4 семейства: Botryochloridaceae, Coscinodiscaceae, Nitzschiaceae, Pleurochloridaceae.

3. Установлено 5 жизненных форм для почвенных водорослей окрестностей города Краснодара (Cylindrospermum-форма, Chlorococcum-форма, Xanthococcophyceae-форма, Phormidium-форма, Bacillariophyta-форма).

В биоморфологическом спектре флоры района исследования преобладает Cylindrospermum-форма (27 видов), на втором месте Phormidium-форма (13 видов), на третьем Chlorococcum-форма (12 видов). Bacillariophyta-форма представлена 11 видами. Меньше всего представителей Xanthococcophyceae-формы (1 вид).

4. Установлено 13 почвенных водорослей-доминантов: Microcystis muscicola (Menegh.) Elenk., Oscillatoria chlorine (Kutz.) Gom., Oscillatoria amphibia Ag., Phormidium foveolarum (Mont.) Gom., Chlorella vulgaris Beyer., Chlorococcum infusionum Menegh., Pinnularia leptosoma Grun. и др; выявлены их биоэкологические особенности.

5. Смена сезонов в значительной мере определяет количественный и видовой состав почвенной альгофлоры. Наиболее активное и массовое развитие почвенных водорослей происходит в весенний период. Летний и осенний сезон характеризуются наличием меньшего количества видов.

6. На изучаемой территории выявлены доминирующие альгосинузии: Microcystis muscicola + Phormidium foveolarum + Chlamydomonas gloeogama; Oscillatoria chlorine + Pinnularia leptosomа + Chlamydomonas Debaryana; Microcystis pulverea + Oscillatoria amphibia + Pinnularia leptosomа; Anabaena variabilis + Chlorococcum infusionum + Pinnularia leptosomа.

Библиографический список

1. Алексахина Т.И., Штина Э.А. Почвенные водоросли лесных биоценозов. М., 1984. 150 с.

2. Ашинов Ю.Н., Зубкова Т.А., Карпачевский Л.О. Почвенный покров и элементы социальной структуры Кубани и Адыгеи. Майкоп, 2008. 268 с.

3. Балезина Л.С. Влияние минеральных удобрений на развитие почвенных водорослей // Наука - сельскому хозяйству. Киров, 1964. С. 25.

4. Болышев Н.Н., Штина Э.А., Коннова Е.Н. Влияние различных солей и их концентраций на видовой состав водорослей // Вестн. МГУ. 1965. Сер. 4, № 2. С. 78 - 84.

5. Букарева О.В. Влияние антропогенных факторов на почвенную альгофлору охраняемых территорий Северо-Западного Кавказа: дисс. … канд. биол. наук. Краснодар, 2005. 136 с.

6. Варминг Е. Распределение растений в зависимости от внешних условий. Пгр., 1902. 126 с.

7. Ваулина Э.Н. О влиянии меди на почвенные водоросли некоторых почв Белоруссии // Бот. журн. 1957. Т. 42, № 7. С. 56 - 59.

8. Гецен М.Б. Проблемы исследования водорослей тундры // Актуальные проблемы современной альгологии: тез. фокл. I Всесоюз. конф. Киев, 1987. С. 5 - 6.

9. Голлербах М.М. Новые виды и формы синезелёных водорослей, обнаруженные в почве // Тр. Бот. ин-та. АН СССР. 1934. Вып. 2. С. 82 - 89.

10. Голлербах М.М. К вопросу о составе и распространении водорослей в почвах // Тр. Бот. ин-та АН СССР. 1936. Вып. 3. С. 99 - 302.

11. Голлербах М.М. Флористические методы в почвенно-альгологических исследованиях и их значение в биодиагностике почв // Биологическая диагностика почв. М., 1976. С. 60 - 61.

12. Голлербах М.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. Л., 1969. 228 с.

13. Горшенёв К. А. Путешествия по Краснодарскому краю. М., 1983. 177 с.

14. Засухин Д.Н. Материалы к вопросу о микроорганизмах, обитающих в сыпучих песках Киргизских степей // Гидробиол. журн. 1930. Т. 9, вып. 4. С. 56 - 62.

15. Зенова Г.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. М., 1990. 80 с.

16. Кабиров Р.Р. Альготестирование и альгоиндикация (методические аспекты, практическое пользование). Уфа, 1985. 112 с.

17. Кабиров Р.Р. Использование альгологических критериев при экологическом прогнозировании антропогенной нагрузки на наземные экосистемы // Успехи современного естествознания. М., 2007. С. 13.

18. Кабиров Р.Р., Халиулина С.А. Использование почвенных водорослей при решении практических вопросов охраны природы // Охрана природы и природопользование на Урале. Уфа, 1987. С. 41 - 47.

19. Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. М., 1989. 200 с.

20. Келлер Б.А. Растительный мир русских степей, полупустынь и пустынь. Очерки экологические и фитосоциологические. В. 2. Низшие растения на зональных почвах и столбчатых солонцах в полупустыне. Воронеж, 1926. 324 с.

21. Костиков И.Ю., Леванец А.А. Новый вид рода Gloebotrys Pasch. (Gloeobotrydaceae) из почв заповедника «Каменные Могилы» (Украина) // Альгология. 1996. Т. 7, вып. 3. С. 76 - 81.

22. Криворотов С.Б. Антропогенное влияние на почвенную альгофлору в некоторых типах агроценозов центральной зоны Краснодарского края // Совершенствование технологии возделывания основных полевых культур в Краснодарском крае: тр. КГАУ. Краснодар, 1996. Вып. 353. С. 128 - 132.

23. Криворотов С.Б., Доценко К.А. Изучение группировок почвенных водорослей в некоторых типах агрофитоценозов центральной зоны Краснодарского края // Актуальные вопросы экологии и охраны природы степных экосистем и сопредельных территорий: сб. матер. межреспубл. науч.-практ. конф. Краснодар, 1996. Ч. 1. С. 25 - 26.

24. Криворотов С.Б., Зверева Ю.А. Почвенные водоросли в коренных и производных типах леса заказника «Камышанова Поляна» (Северо-Западный Кавказ) // Биосфера и человек: матер. регион. конф. Майкоп, 1999. С. 39 - 42.

25. Криворотов С.Б., Зверева Ю.А. Оценка загрязнённости почв некоторых охраняемых территорий Северо-Западного Кавказа по морфологическим показателям популяций водорослей // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий: матер. XIV межреспубл. науч.-практ. конф. Краснодар, 2001. С. 77 - 80.

26. Криворотов С.Б., Пикушова Э.А., Доценко К.А. Влияние антропогенного воздействия на почвенную альгофлору // Фитосанитарная ситуация на посевах сельскохозяйственных культур юга России и экологизация систем защиты растений: матер. науч.-практ. конф. Краснодар, 2000. С. 22.

27. Кузяхметов Г.Г., Дубовик И.Е. Методы изучения почвенных водорослей. Уфа, 2001. 60 с.

28. Лысенко С.В. Изучение низших растений в полупустынях Западного Прикаспия в связи с почвенно-геоботаническими исследованиями // Бот. журн. 1963. Т. 48, № 11. С. 738 - 749.

29. Матвиенко А.М. Почвенные водоросли окрестностей Харькова // Бот. журн. 1958. Т. 43, № 8. С. 1108 - 1120.

30. Мельникова В.В. О составе и распространении водорослей в некоторых почвах Вахшской Гиссарской долин Южного Таджикистана: автореф. дисс. … канд. биол. наук. Л., 1953. 25 с.

31. Мельникова В.В. О связи между распространением водорослей в почвах и растительным покровом // Докл. АН ТаджССР. 1954. Т. 10. С. 756 - 781.

32. Мельникова В.В. О водорослях основных типов растительности Таджикистана // Тезисы доклада делегатского съезда Всесоюзного ботанического общества. Л., 1957. Вып. 7. С. 143 - 154.

33. Москвич Н.П. Опыт использования водорослей при изучении санитарного состояниия почв // Бот. журн. 1973. Т. 58, № 3. С. 412 - 416.

34. Нагалевский Ю.Я., Чистяков В.И. Физическая география Краснодарского края. Краснодар, 2003. 256 с.

35. Некрасова К.А., Бусыгина Е.А. Некоторые уточнения к моменту количественного учета почвенных водорослей // Бот. журн. 1977. Т. 62, № 2. С. 214 - 222.

36. Новичкова Л.Н. Сообщества низших растений такыров подгорной равнины Копет-Дага: автореф. дисс. … канд. биол. наук. Л., 1955. 21 с.

37. Новичкова-Иванова Л.Н. Почвенные водоросли Сахаро-Гобийской пустынной области. Л., 1980. 250 с.

38. Новичкова-Иванова Л.Н. Определение зональных границ пустынь с использованием индикаторных возможностей почвенных водорослей // Среда обитания. М., 2005. С. 205 - 211.

39. Платонова В.П. Почвенные водоросли выщелоченного чернозёма Воронежской области и действие на них некоторых гербицидов: автореф. дисс. … канд. биол. наук. Воронеж, 1968. 22 с.

40. Приходькова Л.П. Синезелёные водоросли почв степной зоны Украины. Киев, 1992. 220 с.

41. Рудкова А.А. Использование одноклеточных водорослей для оценки экологических последствий воздействия кислотных дождей на почву // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л., 1985. Т. 7. С. 112 - 121.

42. Санникова О.Ф. Материалы к изучению синезелёных водорослей о. Большой Тараскуль // Актуальные проблемы современной альгологии: тез. докл. I Всесоюз. конф. Киев, 1987. С. 75 - 76.

43. Сдобникова Н.В. Почвенные водоросли такыров северной части Туранской низменности: автрореф. дисс. … канд. биол. наук. Л., 1956. 20 с.

44. Сдобникова Н.В. Почвенная альгофлора как компонент основных фитоценозов пустынно-степной подзоны Казахстана // Биологические комплексы районов нового освоения, их рациональное использование и обогащение: матер. I сессии науч. совета. М., 1959. С. 204 - 213.

45. Сдобникова Н.В. Водорослевые синузии основных растительных сообществ пустынно-степной зоны Центрального Казахстана // Биологические комплексы районов нового освоения, их рациональное использование и обогащение: матер. Казахстанск. конф. М., 1960. С. 152 - 161.

46. Соляник Г.М. Почвы Краснодарского края. Краснодар, 1976. 62 с.

47. Шмелев Н.А. Сообщества почвенных водорослей основных типов леса Южно-Уральского заповедника // Лесоведение. М., 2007. Т. 8, вып. 10. С. 20 - 27.

48. Штина Э.А. К вопросу о динамике почвенной микрофлоры в травопольных севооборотах // Труды Кировского сельхозинститута. 1953. Т. 9, вып. 21. С. 320 - 342.

49. Штина Э.А. Водоросли дерново-подзолистых почв и их роль в почвенных процессах: автореф. дисс. … канд. биол. наук. М., 1955. 20 с.

50. Штина Э.А. Действие гербицида 2,4 - Д на почвенные водоросли // Труды Кировского сельхозинститута. 1957. Т. 12, вып. 24. С. 488 - 496.

51. Штина Э.А. Об участии водорослей в процессах почвообразования // Микроорганизмы в сельском хозяйстве. М., 1963. С. 134 - 203.

52. Штина Э.А. Почвенные водоросли как экологические индикаторы // Бот. журн. 1990. Т. 75, № 4. С. 441 - 453.

53. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М., 1976. 144 с.

54. Штина Э.А., Некрасова К.А. Реакция почвенных водорослей на антропогенные воздействия // Проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду. М., 1985. С. 56 - 62.

55. Bristol-Roach B.M. On the influence of light and glucose on the growth of a soil alga // Ann. Bot. 1928. V. 42. P. 536 - 548.

56. Fritsch F.E. The role of algal growth in the colonization of new ground and in the determination of scenery // Geogr. Journ. 1907. V. 30, №5. P. 130 - 136.

57. Treub M. Notice sur la nouvelle flora de Krakatau / Ann. Jard. Bot. Buitenzorg, 1888. V. 7. 186 p.

Приложения

Приложение А. Встречаемость почвенных водорослей по экспериментальным точкам

Таблица А.1 - Встречаемость почвенных водорослей окрестностей города Краснодара по экспериментальным точкам

Приложение Б. Спектр жизненных форм почвенных водорослей на экспериментальных точках окрестностей города Краснодара

Рисунок Б.1 - Спектр жизненных форм почвенных водорослей на экспериментальной точке №1

Рисунок Б.2 - Спектр жизненных форм почвенных водорослей на экспериментальной точке №2

Рисунок Б.3 - Спектр жизненных форм почвенных водорослей на экспериментальной точке №3

Рисунок Б.4 - Спектр жизненных форм почвенных водорослей на экспериментальной точке №4

Рисунок Б.5 - Спектр жизненных форм почвенных водорослей на экспериментальной точке №5

Рисунок Б.6 - Спектр жизненных форм почвенных водорослей на экспериментальной точке №6

Рисунок Б.7 - Спектр жизненных форм почвенных водорослей на экспериментальной точке №7

Приложение В - Почвенные водоросли-доминанты

Рисунок В.1 - Microcystis muscicola (Menegh.) Elenk

Рисунок В.2 - Microcystis pulverea Forti emend. Elenk. f. minor Hollerb

Рисунок В.3 - Anabaena variabilis Kutz. f. tenuis Popova

Рисунок В.4 - Oscillatoria chlorine (Kutz.) Gom

Рисунок В.5 - Oscillatoria amphibia Ag

Рисунок В.6 - Phormidium foveolarum (Mont.) Gom

Рисунок В.7 - Phormidium tenue (Menegh.) Gom

Рисунок В.8 - Chlamydomonas Debaryana Gorosch

Рисунок В.9 - Chlamydomonas gloeogama Korsсh

Рисунок В.10 - Chlamydomonas gelatinosa Korsch

Рисунок В.11 - Chlorella vulgaris Beyer

Рисунок В.12 - Chlorococcum infusionum Menegh

Рисунок В.13 - Pinnularia leptosoma Grun

Размещено на Allbest.ru