Введение к работе
Актуальность проблемы. Торфяные болота занимают особое место в природе. Их площадь оценивается в 500 млн. га (Bord па Мопа, 1984), что составляет 3,8% общей земной поверхности. В Кировской области около 410 тыс. га болот, из них 75% низинных и переходных с потенциально плодородными торфяными почвами.
Осушительная мелиорация вызывает коренные изменения в болотных биогеоценозах, а последующая промышленная добыча торфа на-топливо и удобрения приводит к полному уничтожению болотных систем, происходит превращение их в техногенные ландшафты, которые подлежат рекультивации. При разработке возможных путей рекультивации выработок состояние микробной системы может быть использовано в качестве индикатора направления процессов, протекающих в почве. Показателем состояния микробной системы могут служить актиномицеты. Они играют важную роль в трансформации органического вещества торфяных почв. Их энергичная деятельность совпадает с усилением процессов разложения органического вещества, в связи с чем в почвах низинного типа абсолютное и относительное содержание актиномнцетов выше, чем в верховом и переходном торфе.
Исследования актиномпцетного состава микробного комплекса торфяных почв малочисленны и ограничены определением численности представителей рода Streptomyces.
Цель работы. Сравнительное исследование структуры комплексов актиномнцетов в биогеоценозах на осушенных торфяниках для характеристики биоразнообразня наземных экосистем.
Задачи исследования. I. Разработка методических приемов для селективного выделения актиномнцетов из почвенного, напочвенного и надпочвенного ярусов. 2. Сравнительная характеристика структуры комплексов почвенных актиномнцетов в низинных торфяных почвах и выработанных торфяниках при их хозяйственном освоении. 3. Определение степени перекрывания экологических шин представителей постоянно выделяемых родов актиномнцетов в низинных почвах для выяснения степени однородности комплекса актиномнцетов. 4. Изучение динамики численности актиномнцетов — представителей доминирующих родов комплекса в ходе сукцессии, инициированной увлажнением торфяной почвы в условиях модельного опыта. 5. Выявление закономерностей распределения актиномнцетов по элементам ярусно-вертикальной структуры биогеоценозов.
Научная новизна. Впервые в сравнительном аспекте охарактеризована структура комплексов актиномнцетов в низинных торфяных почвах при различных способах их хозяйственного использования. Установлено, что наиболее значительные перестройки структуры комплекса актиномнцетов, реализующиеся через изменения показателей индексов разнообразия, частоты встречаемости,
соотношения типичных и случайных родов, числа и состава типичных доминантных родов в комплексе, происходят при выработке торфа и дальнейшей рекультивации выработанных торфяников, что в свою очередь позволит использовать комплекс актнномнце-тов в целях биодиагностики нарушенных болотных экосистем и разработки способов их восстановления.
Впервые на родовом уровне выявлены сукцессионные изменения в комлексе актиномицетов низинной торфяной почвы. Сукцессион-ный фактор использован для определения степени пространственной разобщенности представителей постоянно выделяющихся из почвы родов актиномицетов, что является характеристикой степени однородности комплекса актиномицетов.
Впервые выявлена возможность стратификации актиномицетов, реализующаяся в изменении численности и таксономического разнообразия актиномицетов по элементам ярусно-вертикальной структуры биогеоценозов на осушенных торфяниках. Установлено, что характер стратификации зависит от типа экосистемы и степени ее хозяйственного использования.
Практическая значимость. Полученные данные но сравнительной характеристике комплексов актиномицетов биогеоценозов могут быть применены при выборе способов хозяйственного использования низинных торфяных почв и рекультивации выработанных торфяников. Разработаны рекомендации для направленного выделения из низинных торфяных почв и других элементов биогеоценозов представителей родов Streptomyces, Streptosporangium, Micro-monospora, Saccharonionospora, актиномицетов с условным названием группы «Micropoiyspora». Рекомендации могут быть полезны для оценки природных ресурсов микроорганизмов, как потенциальных агентов биотехнологических процессов.
Результаты исследований структуры комплексов актиномицетов в биогеоценозах на торфяниках включены в методическое руководство «Почвенные актнномнцеты» (Зенова, 1992).
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на Всесоюзной конференции «Торф в народном хозяйстве* (Томск, 1991), Всесоюзной конференции «Биология почв антропогенных ландшафтов» (Днепропетровск, 1991), научно-практической конференции «Болотный ландшафт* (Киров, 1991), Всесоюзной конференции «Микроорганизмы в сельском хозяйстве» (Пушино, 1992), региональной конференции «Проблемы оптимизации и использования растительности и растительных ресурсов на Европейском севере» (Архангельск, 1992), Девятом Международном конкрессе по торфу (Уппсала, 1992), естественно-научных краеведческих чтениях «Проблемы изучения, использования и охраны природы Кировской области* (Киров, 1992), на совместном
заседании Российского общества почвоведов и кафедры биологии почв факультета Почвоведения МГУ-(1993).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 ра
бот, 1 работа в печати. у^
Структура и объем работы. Диссертация изложена на ^С/стра-
ницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литера
туры, у глав экспериментальной части, выводов, списка лите
ратуры, включающего -ЗҐ>_ названий (из них /& пя иност
ранных языках). Работа иллюстрирована * Y таблицами и %'
рисунками.