Введение к работе
Актуальность темы. Одним из важных компонентов лесных экосистем являются ксилотрофные базидиальные ірибьі, которые участвуют в круговороте веществ, разлагая древесину (Мухин, 1981). В результате лесных пожаров происходят изменения в разнообразии и распространении дереворазрушающих грибов (Косолапое, 2000; Penttila, Kotiranta, 1996). Лесные экосистемы Мурманской области испытывают существенную антропогенно-техногенную нагрузку (Лесные экосистемы..., 1990; Влияние..., 1990; Цветков, Цветков, 2003; Динамика..., 2009), что, в свою очередь, приводит к трансформации лесных сообществ и их отдельных компонентов, в том числе и микобиоты. Экологические факторы, такие как лесные пожары и аэротехногенное загрязнение, существенно влияют на продолжительность стадий сукцессии, биоразнообразие и изменение химического состава компонентов лесных экосистем.
В настоящее время возрастает интерес к использованию грибов в качестве биоиндикаторов на территориях, подверженных высокой антропогенной нагрузке (Юпина, Калимуллина, 1987; Юпина и др., 1990; Арефьев, 1996; Лосицкая и др., 1999). Существенное внимание уделяется способности трутовых грибов аккумулировать тяжелые металлы в ходе атмосферного загрязнения (Юпина и др., 1986; Надеин, Тарханов, 2003,2005; Чураков и др., 2004; Gabriel et al.., 1997 и др.). Пирогенные сукцессии в сообществах ксилотрофных грибов изучены недостаточно. Поэтому весьма актуальным становится изучение экологии дереворазрушающих грибов, выявление изменений в структуре их сообществ в результате демутационных и дигрессионных сукцессии и влияния токсической нагрузки на трутовые грибы в промышленных зонах.
Цель работы. Оценка состояния видового разнообразия и изменений в химическом составе трутовых грибов в процессе сукцессии еловых лесов Мурманской области.
Задачи исследований:
1. Изучить видовое разнообразие дереворазрушающих макромицетов в
малонарушенных еловых лесах Мурманской области.
-
Оценить состояние древостоев и выявить видовой состав дереворазрушающих грибов на различных стадиях пирогенной сукцессии в ельнике кустарничково-зеленомошном.
-
Изучить химический состав трутовых грибов в процессе техногенных дигрессий и выявить закономерности распределения элементов в базидиомах трутовых грибов.
Научная новизна. Видовое разнообразие афиллофороидных грибов еловых лесов Мурманской области включает 106 видов, относящихся к 15 порядкам, 27 семействам и 59 родам. Исследован видовой состав афиллофороидных грибов в ельниках кустарничково-зеленомошных на разных стадиях пирогенной сукцессии: обнаружено 83 вида, из них 18 — впервые для Мурманской области, выявлены доминирующие виды для
каждой стадии сукцессии. Дан сравнительный анализ содержания химических элементов в грибах из фоновых и аэротехногенно загрязненных территорий. Выявлена видоспецифичность накопления химических элементов ксилотрофами. Показано, что вблизи источника загрязнения содержание никеля и меди в плодовых телах возрастает на один-два порядка.
Практическая значимость. Результаты исследований дополняют сведения по видовому разнообразию и распространению афиллофороидных грибов в хвойных сообществах таежной зоны. Собран гербарий грибов, который хранится в Институте проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН. Данные, полученные в ходе исследований пирогенной сукцессии, могут быть использованы для оценки и прогнозирования экологических последствий лесных пожаров. Новые сведения по видам, формирующимся на субстратах различной степени повреждения, дополняют существующую информацию по экологии трутовых грибов, их устойчивости и адаптации в фитоценозах после воздействия лесных пожаров и аэротехногенного загрязнения. Обширный материал по накоплению различных элементов и приоритетных загрязнителей среды трутовыми грибами может быть применен при осуществлении экологического мониторинга состояния окружающей среды. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в учебных курсах «Экология», «Микология» и «Лесоведение».
Личный вклад соискателя. Полевые исследования, сбор материала, анализ и обобщение полученных результатов осуществлены соискателем лично или при непосредственном участии.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены и обсуждены на Международной молодежной конференции «Экология-2007» (Архангельск, 2007); IV и V школах молодых ученых и специалистов «Сбалансированное природопользование» (Апатиты, 2007, 2009); Всероссийской научной конференции с международным участием «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения» (Апатиты, 2008, 2010); Всероссийской конференции с международным участием «Водные и наземные экосистемы: проблемы и перспективы исследований» (Вологда, 2008); семинаре по международному проекту «Северные бореальные леса» (Мурманск, 2008), V Международной конференции «Изучение грибов в биогеоценозах» (Пермь, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них — 2 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, иллюстраций, выводов и приложений. Список цитируемой литературы включает 265 источников, в том числе 78 иностранных.
Организация исследований. Диссертационная работа выполнялась в 2006-2009 гг. в рамках госбюджетной темы НИР «Динамика биоразнообразия и биогеохимических циклов в бореальных лесах Европейского севера» (№ государственной регистрации 01.2.007.02837) лаборатории наземных экосистем Института проблем промышленной экологии Севера Кольского
НЦ РАН; при поддержке международного проекта "Northern Coniferous Forests - Tools through research for the sustainable use of forests in the Barents Region" № 2006/125-970 по разделу «Biodiversity of polyporous fungi in natural and managed spruce stands in Finnish Lapland and Northern Russia».