WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Зависимость содержания сахаров в корнях от температуры и влажности почвы в сезонной динамике была неоднозначной. Установлена высокая степень отрицательной зависимости (R=-0.7-0.9) концентрации сахаров от влажности лесной подстилки. Возможно, что в условиях избыточного увлажнения и более низких температур почвы физиологобиохимические процессы в корнях древесных растений заторможены, что приводит к подавлению роста и повышению содержания в них сахаров, как это наблюдали в условиях искусственного затопления корней древесных растений (Веретенников, 1964). Поэтому мг/г сухой массы мг/г сухой массы концентрация углеводов была выше в корневых окончаниях ели в чернично-сфагновом типе сообщества. В целом, наши исследования подтверждают ранее полученные выводы о том, что концентрация углеводов в тканях и органах хвойных растений определяется этапами фенологического развития и практически не зависит от экологических условий (Кайбийянен, Софронова, 2003).

Углеродный обмен в растении тесно связан с азотным обменом. При повышении концентрации азота в почве, интенсивность микоризообразования снижается, что приводит к ослаблению транспорта углерода из надземных органов растения в корни (Champigny, 1995 – цит. по: Buscot et al., 2000). Согласно нашим данным, содержание общего азота в корневых окончаниях ели сибирской оставалось на одном уровне в течение всего лета, незначительно снижаясь в середине вегетации в период роста подземных органов.

Таким образом, проведенные нами исследования показали, что в сезонной динамике скорость дыхания корневых окончаний имеет два максимума: в начале и в конце вегетации и характеризуется сходством в двух типах фитоценозов. Зависимость интенсивности дыхания корней от температуры и влажности лесной подстилки была неоднозначной. В суточной динамике наблюдали увеличение скорости дыхания в послеполуденные часы, что может быть обусловлено динамикой поступления фотоассимилятов из кроны, а также изменением температуры и влажности лесной подстилки. В сезонной динамике отмечали снижение содержания растворимых углеводов в период активного роста сосущих корней.

Концентрация сахаров в микоризных корнях была ниже, чем в проводящих тонких, что связано с более высокой функциональной активностью симбиотрофных ассоциаций.

Глава 6. Влияние пространственного распределения микоризных корней ели на структуру микробных сообществ в лесной подстилке елового фитоценоза Средообразующая функция деревьев-эдификаторов проявляется не только в их влиянии на компоненты надземной части лесного сообщества. Влияние фитогенного поля дерева проявляется в создании светового и температурного режимов, режима влажности, изменении количества и качества осадков, проходящих через лесной полог (Ястребов, 1996).

Распределение численности почвенных микроорганизмов в лесных фитоценозах также регулируется деревьями. Некоторые авторы установили, что в старовозрастных ельниках северной тайги биомасса микроорганизмов в органогенном горизонте еловых парцелл ниже, чем в межкроновых пространствах, несмотря на более высокое количество питательных веществ (Фомичева и др., 2006). В своей работе В.В. Никонов с соавторами (2001), напротив, отмечали более высокое значение биомассы микроорганизмов в еловых парцеллах по сравнению с межкроновыми пространствами, что связывали с более богатым питательным режимом органогенных горизонтов еловых парцелл. Численность микроорганизмов в почве характеризуется сезонными колебаниями: осенью в древесных парцеллах количество микроорганизмов увеличивается, в межкроновых пространствах – снижается (Полянская и др., 2001).

Согласно нашим исследованиям, в изученных нами фитоценозах максимальная насыщенность лесной подстилки тонкими корнями ели сибирской (d < 2 мм) наблюдается в пределах границы проекции кроны. В средней тайге диаметр кроны составлял в среднем 2-м, а в крайне северной тайге – около 1.5 м.

В лесной подстилке по количеству преобладали бактерии, число актиномицетов было значительно меньше, что согласуется с ранее полученными данными (Стенина, 1964). Число микроорганизмов максимально в радиусе 1-3 м от ствола, на расстоянии 4-5 м оно снижалось. На расстоянии 1–2 м отмечена максимальная насыщенность лесной подстилки аммонификаторами и олигонитрофилами. Численность остальных групп микроорганизмов возрастала на границе проекции кроны (рис. 5), что может быть связано с вымыванием атмосферными осадками элементов минерального питания с ее поверхности (Пристова, 2005) Резкое увеличение численности аммонификаторов на расстоянии 6 м могло быть результатом влияния опада листьев березы, растущей вблизи данной точки.

100 1 2 3 4 5 Расстояние от ствола, м Рис. 5. Количество микроорганизмов различных физиологических групп в лесной подстилке ельника черничного средней тайги. 1 – целлюлозолитики, 2,3 – сахаролитики, 4 – микроорганизмы, использующие минеральный азот, 5 – аммонификаторы, 6 – олигонитрофилы, 7 – олигокарбофилы.

Во всех случаях количество аммонификаторов преобладало над количеством микроорганизмов, использующих минеральные формы азота, что свидетельствует о низком процессе минерализации в лесной подстилке елового фитоценоза, где коэффициент минерализации варьировал от 5 до 23%. Это подтверждает ранее полученные нами результаты (Хабибуллина, Творожникова, 2007; Хабибуллина и др., 2008).

млн КОЕ/1г сухой почвы В сезонной динамике отмечено два максимума численности микроорганизмов: в июне и августе, в периоды оптимального сочетания температуры и влажности лесной подстилки для развития микроорганизмов. Это совпадало с периодом наиболее активного роста корневых окончаний ели сибирской. В июле, который характеризовался относительно низкой влажностью лесной подстилки, отмечали снижение численности всех групп микроорганизмов.

Вопрос о роли микромицетов в процессе микоризообразования дискутируется.

Присутствие микромицетов родов Penicillium, Mucor и Trichoderma в микоризосфере некоторые авторы связывают с защитой растений от распространения корневых патогенных грибов (Шубин, 1980). Нами проведен анализ видового и количественного состава микромицетов в органогенном слое почвы ельника черничного.

Всего из органогенного слоя почвы ельника черничного было выделено 60 видов микромицетов, относящихся к 3 классам: Zygomycetes, Ascomycetes и Hyphomycetes. На поверхности микоризных корней нами было обнаружено 13 видов микромицетов, из них доминантными были Penicillium cyclopium, P. sclerotiorum, P. tardum, Mycelia sterilia, часто встречалась Mortierella verticillata. В ризоплане микоризных корней ели присутствовали видов микромицетов, которые не были обнаружены в лесной подстилке. К ним относятся Penicillium cyclopium, P. sclerotiorum, P. nigricans, Trichoderma atrovirida, T. virida и Mortierella zychae.

Таким образом, в еловых фитоценозах высокая насыщенность подстилки физиологически активными корнями ели наблюдается в пределах границы проекции кроны дерева. Увеличение количества микроорганизмов в границе проекции кроны, вероятно, обусловлено непосредственным влиянием фитогенного поля дерева. В сезонной динамике выявили два максимума численности микроорганизмов – в июне и августе, что может быть связано с наиболее оптимальным сочетанием экологических условий для развития микроорганизмов. Видовой состав микромицетов различался в пределах границы проекции кроны дерева и в межкроновом пространстве. Возможно, это связано с влиянием микоризосферы корней на разнообразие почвообитающих микроорганизмов.

Выводы:

1. Разнообразие типов эктомикориз ели сибирской в хвойных фитоценозах зависит от гидротермических условий в лесной подстилке. Избыточное увлажнение почвы в сфагновых типах ельников приводит к снижению развития микоризных ассоциаций. Корневые окончания ели характеризуются образованием 12 подтипов грибных чехлов в средней и 3 подтипов в крайне северной тайге, среди которых преобладают плектенхиматические чехлы подтипов А и В.

2. В сезонной динамике доля грибного чехла в объеме эктомикориз ели сибирской варьирует от 4 до 47%. Наименьшие значения толщины и объемной доли микобионта выявлены в начальный период видимого роста микоризных корневых окончаний, характеризующихся развитием плектенхиматических чехлов. С образованием псевдопаренхиматических и двойных чехлов эти показатели возрастают.

3. Прирост микоризных корневых окончаний ели сибирской в течение вегетационного сезона может иметь несколько максимумов. Связь прироста корней с температурой и влажностью лесной подстилки исследованных фитоценозов была неоднозначной.

4. В период роста корней наблюдали снижение содержания в них сахаров. Более низкая концентрация растворимых углеводов в эктомикоризах по сравнению с тонкими проводящими корнями связана с их повышенной функциональной активностью. Отмечено сходство в сезонной динамике максимумов в содержании углеводов и интенсивности дыхания корневых окончаний. Более высокое содержание азота в микоризных корневых окончаниях по сравнению с тонкими проводящими корнями, возможно, связано с наличием хитина в клеточных стенках микобионта.

5. В органогенном горизонте почвы ельника черничного средней тайги описано 60, а на поверхности микоризных корней 13 видов микромицетов. Наибольшее количество микроорганизмов в лесной подстилке отмечено на границе проекции кроны, в зоне максимального насыщения физиологически активными корнями ели.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В изданиях, рекомендованных ВАК:

Хабибуллина Ф.М., Творожникова Т.А. Роль микромицетов в трансформации растительных остатков в ельнике чернично-зеленомошном средней подзоны тайги // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2007. № 4. C. 40-46.

Творожникова Т.А., Загирова С.В., Пунегов В.В. Сезонная динамика роста эктомикоризных корней ели сибирской и содержания в них сахаров // Физиология растений.

2009. Т.56. № 1. С. 117-123.

В прочих изданиях:

Творожникова Т.А. Пространственное распределение и физиологическая активность корневых окончаний ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) // Материалы I (IX) Международной конференции Молодых Ботаников в Санкт-Петербурге (21-26 мая 2006).

СПб: ГЕТУ. 2006. С. 204-205.

Творожникова Т.А. Структура и физиологическая активность микоризных корней ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) // Актуальнi проблеми ботанiки, екологiї та бiотехнологiї. Матерiали мiжнародної конференцiї молодих учених-ботанiкiв (27-30 вересня, 2006 р., М. Київ). Київ: Фiтосоцiоцентр, 2006. С. 170.

Творожникова Т.А. Корневые окончания ели сибирской: структура, пространственное распределение, дыхание // Актуальные проблемы биологии и экологии:

Тезисы XIII молодежной научной конференции Института биологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар, 3-7 апреля 2006 г.). Сыктывкар, 2007. С. 237-239.

Творожникова Т.А. Морфо-анатомическая структура микориз ели на Севере // Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: научный и образовательный аспекты: Сб. материалов Всероссийской научной школы (г. Киров, 28-ноября 2006 г.). Киров: ВятГУ. 2006. С. 432-433.

Творожникова Т.А. Микориза ели сибирской: структура, рост, дыхание // Актуальные проблемы биологии и экологии: Материалы докладов I (XIV) Всероссийской молодежной научной конференции (Сыктывкар, Республика Коми, Россия, 3 – 6 апреля г.). Сыктывкар, 2007. С. 249-252.

Творожникова Т.А. Морфо-анатомическая структура и рост микоризы ели сибирской // Экология: от Арктики до Антарктики. Материалы конференции молодых ученых, 16-20 апреля 2007 г. Екатеринбург, 2007. С. 302-306.

Творожникова Т.А. Рост и функциональная активность микоризы ели сибирской в условиях Севера // Биоразнообразие, охрана и рациональное использование растительных ресурсов Севера: материалы XI Перфильевских научных чтений, посвященных 125-летию со дня рождения Ивана Александровича Перфильева (1882-1942), Архангельск, 23-25 мая г. Ч. 2. Архангельск, 2007. С. 167-170.

Творожникова Т.А. Физиологическая активность микориз ели на Севере // Современная физиология растений: от молекул до экосистем: Материалы докладов Международной конференции (в трех частях). Часть 3. (Сыктывкар, 18-24 июня 2007 г.).

Сыктывкар, 2007. С. 110.

Творожникова Т.А. Морфо-функциональная организация микоризы ели сибирской // Актуальнi проблеми ботанiки та екологiї. Матерiали мiжнародної конференцiї молодих учених-ботанiкiв (17-20 вересня, 2007 р.,м. Київ). Київ: Фiтосоцiоцентр, 2007. С. 230-231.

Загирова С.В., Творожникова Т.А. Сезонная динамика структуры и роста микоризы ели сибирской на Севере // Лесное почвоведение: итоги, проблемы, перспективы. Тезисы докладов Международной конференции (Сыктывкар, Россия, 4 – 11 сентября 2007 г.).

Сыктывкар, 2007. С. 117.

Творожникова Т.А. Анатомическая структура микоризы ели сибирской // Перспективы развития и проблемы современной ботаники: Материалы I (III) Всероссийской молодежной научно-практической конференции ботаников в Новосибирске (Новосибирск – 21 октября 2007 г.). Новосибирск, 2007. С. 353-355.

Творожникова Т.А. Рост и содержание растворимых углеводов в микоризных корнях ели сибирской // Материалы докладов I Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере» (в 3-х томах). Том III. XV Всероссийская молодежная научная конференция «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, Республика Коми, Россия, 14-18 апреля 2008 г.). Сыктывкар, 2008. С. 294-296.

Творожникова Т.А. Экотопическая вариабельность количественных показателей микоризы ели сибирской // Современная микология в России. Том 2. Материалы 2-го Съезда микологов России. М., 2008. С. 402.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»