Оценка состояния микробиоты почв сосняка брусничного среднетаежной подзоны Карелии (на примере заповедника «Кивач»)
Почвенная биота является важным элементом лесных экосистем, показателем качества почв, главным оценочным критерием состояния среды. Микроорганизмы – надежные индикаторы происходящих в почве процессов. Они определяют темп и направленность трансформации органического вещества, формирование гумусного состояния почв, круговорот элементов-биофилов в наземных экосистемах (Абрамян, 1992; Загуральская, 1993, Звягинцев и др., 1994; Кожевин, 1989; Федорец, Бахмет, 2003). Изменение структурно-функциональной организации на фоне природно-техногенного воздействия сопровождается нарушением ее функциональной активности. Сложная микробиально-биохимическая обстановка, которая формируется в нарушенных почвах, определяет продукционную способность лесных экосистем, их адаптационный потенциал к неблагоприятным факторам среды. В этой связи сопряженное исследование продуктивности лесных сообществ, генезиса и лесорастительных свойств почв, состояние микробиоты является необходимым условием при изучении последствий природно-техногенного воздействия, определении мероприятий по реабилитации педосреды (Евдокимова, 1995; Медведева и др., 2018; Сорокин и др., 2006).
Исследование проводили на постоянных пробных площадях в заповеднике «Кивач». Изучаемые типы сосновых биогеоценозов составляют экологический ряд по увлажнению: сосняк багульниково-сфагновый – сосняк черничный-сосняк брусничный-сосняк лишайниковый. В работе использовали традиционные методы исследования микробоценоза почв ненарушенных лесных экосистем (Методы…, 1991). Почвообразующими породами являются флювиогляциальные отложения, широко распространенные на территории Карелии. На примере исследованного экологического рядах почв по увлажнению установили изменение эколого-трофической структура микробного сообщества почв. Выявили, что наиболее выраженные изменения в экологическом ряду прослеживаются в ценозе микроорганизмов, утилизирующих органические и минеральные соединения азота. Увеличение коэффициента минерализации, по мере увеличения гидроморфизма почв, свидетельствует о снижении процессов микробной трансформации органического вещества, заторможенности биосинтетических процессов. Наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов и проявления их функциональной активности складываются в почвах сосняке черничном. Отмечается высокая численность бактерий, утилизирующих органические соединения азота. В микробном сообществе аммонификаторов выделяются B.subtilis, idosus, mesentericus. Микоценоз представлен не только пенициллами, также отмены представители рода триходерама, которые являются достаточно редкими в миколитическом сообществе почв, сформировавшихся под сосняком лишайниковым. Сенситивным к изменению эколого-трофических условий является комплекс целлюлозоразрушающих микроорганизмов. Несмотря на то, что ценоз целлюлолитиков был однородным и представлен в основном микромицетами, однако при благоприятном сочетании тепла и влаги его активность была высокая. Проявление последнего хорошо отмечали в почвах под сосняком черничным. Наиболее низкое биоразрушение целлюлозы отмечено в сосняке лишайниковом. Можно предположить, что лишайниковые кислоты оказывают бактериостатическое воздействие на микробиоту, оказывать ингибирующее влияние на ее функциональное проявление. Интересно отметить, что в лабораторных условиях, при заданных параметрах температуры и влажности, ставили модельный опыт, целью которого было активировать целлюлолитиков почв ненарушенных лесных экосистем. Однако, заметного увеличения их численности и целлюлозолитической способности не обнаружили. Это свидетельсвует о том, что лимитирующим фактором развития микробоценоза в лесных почвах является содержание элементов минерального питания, недостаток которых в исследуемых почвах известен.
Полученные данные являются основой для изучения круговорота биофильных элементов, исследования трофического режима почв.
