Акмуллинская олимпиада

Лактионова Любовь Игоревна 1, Мальцев Евгений Иванович2

1 – Мелитопольский государственный педагогический университет

имени Богдана Хмельницкого, г. Мелитополь, Украина

2 – ассистент Мелитопольского государственного педагогического университета имени Богдана Хмельницкого

Определение видового состава водорослей ЛЕСНой ПОДСТИЛки разных насаждений каменско-днепровкого леса (Запорожская область, украина)

На сегодняшний день известно большое разнообразие живых организмов. Среди этих организмов особое место занимают водоросли – древнейшие про- и эукариотические фотосинтезирующие организмы, ведущие свободный или симбиотический способ жизни. Водоросли характеризуются способностью существовать в различных местообитаниях: они встречаются в водной среде, внутри известнякового субстрата, в воздухе, в горячих источниках и на льду, в глубинах морей, океанов и на вершинах гор [3].

Лесная подстилка – особый горизонт профиля почвы наземных экосистем, который состоит из отмерших растительных остатков (опад, отпад) [2]. Растительному опаду принадлежит важная роль в формировании водорослевых группировок лесных почв также, как это показано на примере подзолистых почв [8]. Таким образом, от характера наземной растительности в значительной степени зависит состав и количество почвенных водорослей, которые выступают как основные части биогеоценозов. При смене лесообразующих пород изменяется состав водорослевых группировок в лесу. Подобные изменения связаны с наличием и характером подстилки [1].

Цель работы: определить видовой состав альгосообществ лесной подстилки разных насаждений Каменско-Днепровского леса.

Задачи работы:

1. Установить таксономический состав водорослей лесной подстилки разных насаждений Каменско-Днепровского леса.

2. Выделить доминанты и субдоминанты, ведущие семейства исследуемых альгосообществ.

3. Составить спектры жизненных форм.

Материалы и методы исследований

Исследование видового состава водорослей лесной подстилки проводили весной, летом, осенью и зимой 2014 г. на примере  насаждений Quercus robur L., Robinia pseudoacacia L. и Pinus pallasiana Lamb. в Каменско-Днепровском лесе (Каменско-Днепровский р-н, Запорожская обл., Украина). Подстилку отбирали по горизонтам: L – верхняя часть лесной подстилки, которая ежегодно подновляется за счет опадающих фракций; F – средний горизонт лесной подстилки, включающий в себя полуразложившийся растительный опад, и Н – нижний горизонт лиственного опада представленный однородной органической массой. Отбор подстилки проводили квадратным шаблоном 20х20 см с двадцатикратным повтором [4].

Видовой состав водорослей определяли на основе культур со стеклами обрастания и агаровых культур. Доминанты и субдоминанты определяли согласношкале разнообразия, метода прямого микроскопирования чашечных культур, предложенной Г.Г. Кузяхметовым [6]. Жизненные формы водорослей определяли по рекомендациям Э.А. Штины [8]. Для анализа систематической структуры использована система И.Ю. Костикова с соавторами [5].

Автором был проведен сбор полевых образцов, лабораторные исследования на базе Лаборатории альгоэкологических исследований наземных и водных экосистем Мелитопольского государственного педагогического университета имени Богдана Хмельницкого.

Результаты и их обсуждение

Всего в лесной подстилке Каменско-Днепровского леса исследуемых насаждений обнаружено 37 видов водорослей. Большинство видов относилось к отделам Cyanophyta и Chlorophyta. Отделы Bacillariophyta и Xanthophyta были незначительними и насчитывали несколько представителей, отдел Eustigmatophyta был представлен всего одним видом. Наибольшее количество видов водорослей было обнаружено в лиственных насаждениях − дуба обыкновенного и акации белой, наименьшее − в насаждении сосны крымской. Также отмечено изменение видового состава альгосообщества в горизонтах подлеска. Так, в каждом насаждении наблюдалось уменьшение видов от L-горизонта к H-горизонту.

В подстилке исследуемого дубового насаждения нами отмечено 24 вида водорослей, при этом горизонт L населен 17 видами, F – 10, а H – 3. Среди обнаруженных видов 13 (54 %) принадлежат к отделу Cyanophyta, 6 (25 %) – к Chlorophyta, 4 (17 %) – к Xanthophyta, а 1 (4 %) – к Bacillariophyta. В качестве ведущего семейства выделено Nostocaceae. Домирующим видом был Nostoc edaphicum Kondrat, а субдоминирующим– Klebsormidium flaccidum (Kützing) P.C.Silva. Для анализа экологического состояния был составленный жизненный спектр жизненных форм, представленный формулойCh9B5СF3H2P2X2С1 (24), где преобладали виды-убиквитсы. Отличительной особенностью весенней подстилки являлось отсутствие представителей Eustigmatophyta.

Альгосообщество подстилки насаждения Robinia pseudoacacia L. состояло из 17 видов, которые относились к следующим отделам: Chlorophyta – 7 (41 %), Cyanophyta – 4 (24 %), Bacillariophyta – 3 (18 %), Xanthophyta – 2 (12 %), Eustigmatophyta – 1 (6 %). По горизонтам водоросли распределились следующим образом: верхний – 11 видов, средний – 6 и нижний – 2. К ведущему семейству отнесли Phormidiaceae. Доминантом был Chlorococcum (Neospongiococcum) microstigmatum Archibald et Bold, а субдоминантом – Chlorella vulgaris Beijer. Спектр жизненных форм представлен формулой X7Ch3B2СF2H2P1С1 (17). Следует отметить, что среди жизненных форм водорослей белоакациевой подстилки преобладала Х-форма, что может быть связано с более близким расположением к пойме р. Днепр.

Подстилка соснового насаждения состояла из двух горизонтов – верхнего и нижнего. Альгосообщество составляло 10 видов водорослей. Они относились к пяти отелам: Cyanophyta – 5 (50%), Chlorophyta – 2 (20%), Bacillariophyta – 1 (10%), Eustigmatophyta –1 (10%) и Xanthophyta – 1 (10%). Ведущее семейство насаждения Pinus pallasiana D. – Phormidiaceae. В верхнем горизонте лесной подстилки находилось 7 видов водорослей, в нижнем – 3. Видом-доминантом являлся Phormidium autumnale (Agardh) Gomont, видом-субдоминантом – Nostoc paludosum Kuetz. Спектр жизненной формы выражен формулой Ch4СF3B1H1P1 (10).

Отличительной чертой сосновой подстилки оказалось преобладание в H – горизонте представителей синезеленых водорослей, а также отсутствие теневыносливых и влаголюбивых жизненных форм.

Выводы

1. Альгосообщество лесной подстилки включало 37 видов водорослей. Из них в  насаждении дуба обыкновенного отмечено 24 вида: Cyanophyta −13 (54%), Chlorophyta 6 (25%), Xanthophyta – 4 (17%), Bacillariophyta – 1 (4%). Видовое разнообразие белоакациевого насаждения составило 17 видов: Chlorophyta – 7 (41%), Cyanophyta – 4 (24%), Bacillariophyta – 3 (18%), Xanthophyta – 2 (12%), Eustigmatophyta -1 (6%). В подстилке насаждения Pinus pallasiana D. обнаружено 10 видов водорослей: Cyanophyta – 5 (50%), Chlorophyta - 2 (20%), Bacillariophyta – 1 (10%), Eustigmatophyta -1 (10%) и Xanthophyta – 1 (10%).

2. К ведущим семействам отнесли следующие: Nostocaceae и Phormidiaceae. К доминантам и субдоминантам дубового насаждения отнесли Nostoc edaphicumKondrat. и  Klebsormidium flaccidum, для белоакациевого −Chlorococcum (Neospongiococcum) microstigmatum Archibald et Bold и Chlorella vulgaris Beijer., для соснового – Phormidium autumnale (Agardh) Gomont, видом-субдоминантом – Nostoc paludosum Kuetz.

3. Спектр жизненных форм для насаждениядуба обыкновенного представлен формулой Ch9B5СF3H2P2X2С1 (24), для насаждения сосны крымской  − Ch4СF3B1H1P1 (10). В насаждении акации белой преобладает Х-форма – теневыносливые виды водорослей − X7Ch3B2СF2H2P1С1 (17).

Литература

1. Алексахина Т.И. Почвенные водоросли лесных биогеоценозов / Т.И. Алексахина, Э.А. Штина. – Москва: Наука, 1984. – 150 с.

2. Богатырев Л.Г. Образование подстилок – один из важнейших процессов в лесных экосистемах // Почвоведение. – 1996. – № 4. – С. 501–512.

3. Вассер С.П. Водоросли/ Справочник С.П. Вассер, Н.В. Кондратьева, Н.П.Масюк и др. – Киев: Наук. думка, 1989. – 608 с.

4. Вишенська І. Г. Методичні аспекти визначення енергетичного запасу лісової підстилки / І. Г. Вишенська, А. А. Жовтенко, Я. П. Дідух // Наукові записки. Біологія та екологія. – 2010. – Т. 106. – С. 40 – 44.

5. Костіков І.Ю. Водорості ґрунтів України (історія та методи дослідження, система конспект флори) / [І.Ю. Костіков, П.О. Романенко, Е.М. Демченко та ін.]. – К.: Фітосоціоцентр, 2001. – 300 с.

6. Кузяхметов Г.Г. Методы изучения почвенных водорослей: Учебное пособие / Г.Г. Кузяхметов, И.Е. Дубовик. - Уфа: Издательство Башкирского ун-та, 2001.-60с.

7. Штина Э. А. Водоросли подзолистых почв Хибин / Э. А. Штина, М. Б. Ройзин // Ботан. журн. - 1966. - Т. 51, № 4. - С. 509-519.

8. Штина Э.А. Экология почвенных водорослей / Э.А. Штина, М.М. Голлербах. – Москва: Наука, 1976. - 143 с.


                                       

       Предыдущая

Следующая