Параметричні характеристики альгоценозу бурувато-підзолистих оглеєних ґрунтів південного Передкарпаття за умов різного використання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Параметричні характеристики альгоценозу бурувато-підзолистих оглеєних ґрунтів південного Передкарпаття за умов різного використання

Чорневич Т.М., аспірант, Нікорич В.А., доцент

Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича

м. Чернівці

Наведені результати досліджень фізико-хімічних властивостей бурувато-підзолистих ґрунтів південного Передкарпаття. Встановлені закономірності сезонного і профільного перерозподілу загальної чисельності та біомаси ґрунтових водоростей досліджуваних грунтів.

The results of investigation of phisiko-chemical properties of brown-podzolic soils South Ciskarpation are given. The regularities of season and profile distribution of general quantity and biomass of edaphic algae of investigated soils are studied.

Особливу роль в грунтоутворенні відіграє життєдіяльність живих організмів, в тому числі і грунтових водоростей. Участь водоростей в грунтових процесах різноманітна і приурочена до всіх стадій формування ґрунту [12]. Вони складають активну частину мікрофлори, пов'язані складними взаємодіями з грунтом та вищими рослинами, відіграють значну роль у накопиченні й трансформації органічної речовини, сприяючи покращенню природної родючості. Біоекологічні особливості альгоугруповань можуть слугувати не тільки для додаткової характеристики грунту, але і для його біоіндикації [3,6,11]. Важливими чинниками потенційної активності альгоугруповань є їх параметричні характеристики. Останні досить динамічні і залежать від типу екосистеми, гідротермічних умов, генезису та властивостей ґрунтів.

Iсторично склалося так, що бурувато-пiдзолистi оглеєнi грунти, як i увесь ґрунтовий покрив Передкарпаття досліджені нерiвномiрно. У значному обсязi вивченi їх будова, склад, фiзичнi, фiзико-хiмiчнi, хiмiчнi та агрохiмiчнi властивостi. Ряд робiт присвячений генезису цих грунтiв [7-9]. Але недостатньо вивченими залишаються бiологiчнi властивостi цих едафотопів, й зокрема екологiчнi особливостi, змiни чисельностi, якiсного складу та динамiка альгосинузій в залежностi вiд способу використання ґрунту. Нерозробленою залишається також альгологічна дiагностика ЕГП, вiдсутнi данi про динаміку угруповань ґрунтових водоростей залежно вiд домінування того чи iншого процесу.

Об'єктом наших досліджень були фонові для Передкарпаття бурувато-підзолисті грунти природних лісових та антропогенно-трансформованих біогеоценозів. Подаємо опис грунтових розрізів, які були закладені в різних типах екосистем.

Розріз Ст.1. Бурувато-підзолистий оглеєний середньосуглинковий на елювіально-делювіальному суглинку, окультурений. Екосистема: агроценоз (поле польової сівозміни).

Формула ґрунту:

He орн.+ Ehgl + Igl + Pgl

Розріз Ст.5. Бурувато-підзолистий оглеєний легкосуглинковий на елювіальному суглинку. Екосистема: ліс хвойний (домінантна мертво-покривна парцела).

Формула ґрунту:

буруватий підзолистий ґрунт біомаса

Ho + He(gl) + Egl + EIgl + Igl + PGl

Розріз Гл.4. Бурувато-підзолистий оглеєний середньосуглинковий на елювіально-делювіальному суглинку.

Екосистема: пасовище неокультурене (домінантні злаково-бобові трав'янисті асоціації).

Формула ґрунту:

Hd + He/gl + Egl + Igl + Pgl

Збір матеріалу проводили в межах ґрунтового профілю з трьох стінок розрізу і з усіх генетичних горизонтів [4], формуючи середньозмішаний зразок з 8 індивідуальних проб, відібраних стохастично в межах заданої глибини. Додатково відбирались пошарові зразки з поверхневих горизонтів.

Визначення чисельності альгоугруповання проводили у фіксованих зразках шляхом прямого підрахунку за Зеновою, Штіною, 1990 [2]:

Х = А · В · 5 · 20,

де Х - кількість клітин в 1 г повітряно-сухого ґрунту; А - число клітин, виявлених при підрахунку; В - кількість краплин в 1мл; 1/5 - частина розглянутого предметного скла; 20 - розведення в мл. Визначення біомаси ґрунтових водоростей проводили об'ємно-розрахунковим методом, враховуючи число клітин, їх об'єми та щільність [5]:

Р = V · n

де P - вага водоростей в одному грамі ґрунту (г); V - об'єм однієї клітини, (см3); n - число клітин в 1 г ґрунту; - щільність водоростей, (г/см3).

Метою наших досліджень було з'ясувати видовий склад, систематичну структуру, сезонний і профільний перерозподіл загальної чисельності та біомаси ґрунтових водоростей бурувато-підзолистих ґрунтів південного Передкарпаття, визначити їх місце у біогеоценотичних процесах.

Досліджувані ґрунти є кислими, з високою гідролітичною та обмінною кислотністю, яка обумовлена переважно низьким вмістом ввібраних основ та ступенем насиченості ґрунту при середній ємності поглинання. Для них характерний низький вміст гумусу. Тип гумусованого профілю - регресивно-акумулятивний. У верхньому горизонті вміст гумусу в межах 1,7-1,1 % [10].

Аналіз профільного перерозподілу ґрунтових водоростей у досліджуваних грунтах, незалежно від умов використання та періоду досліджень, виявив найвищу заселенність поверхневих генетичних горизонтів ґрунту (табл. 1). Профільний перерозподіл грунтових водоростей носить специфічний характер. Найбільшу активність водорості проявляють у верхніх шарах ґрунту, тут відбувається наростання біомаси водоростей як облігатно автотрофних організмів (табл. 2). Нами встановлена профільна міграція цих організмів. Незначна частина альгосинузії мігрує в підповерхневі горизонти з водними низхідними потоками та з тонкодисперсною грунтовою масою. У горизонті Hd зосереджувалась основна маса представників відділів Chlorophyta і Xanthophyta та Bacillariophyta, причому максимальне заселення виявлене в шарі 0-5 см (пасовище) та 2-5 см (рілля) цього горизонту. З глибиною чисельність альгоценозу різко зменшувалась, формуючи чіткий регресивний ґрунтовий альгопрофіль. У ілювіальному горизонті та материнській породі водорості не виявлялись. На нашу думку, це пов'язано з відсутністю достатньої концентрації молекулярного кисню та гіршими водно-фізичними властивостями. Сезонна динаміка альгосинузій на пасовищі виявила тенденцію до зростання заселенності ґрунту водоростями з весни до осені, що спостерігається також у хвойному лісі. Якщо у весняний відбір кількість особин з відділів Chlorophyta і Xanthophyta не перевищували в середньому по профілю 3,960 тис./г ґрунту (пасовище,табл.1), то вже через три місяці їх кількість була у 1,6 рази, а восени у 3 рази вищою. Аналіз сезонного перерозподілу представників цих відділів окремо по горизонтам виявляли подібну тенденцію. Дещо інші часові зміни встановлені для середньопрофільного перерозподілу представників відділу Bacillariophyta, чисельність якого влітку зменшилась у 2 рази, вийшовши на вихідний рівень лише восени. Проте порівнюючи амплітудні значення чисельності зелених та жовто-зелених та заселеність ґрунту діатомовими водоростями, варто визнати, що саме останні формують домінантний комплекс на початку вегетаційного періоду. На відміну від пасовища та хвойного лісу сезонна динаміка альгосинузій на ріллі виявила дещо іншу тенденцію: простежується зменшення заселеності грунту водоростями з весни до осені. На нашу думку, динаміка параметричних характеристик альгоценозу в грунті під ріллею носила специфічний характер з огляду на особливості сільськогосподарського використання. В 2005 році на ріллі вирощувалась озима пшениця, а в 2006 році поле залишилось під зайнятий природною рослинністю пар, на ньому почались поступово формуватись природні фітоценози. Дане поле ми рекомендуємо використовувати як об'єктивний тест-об'єкт по дослідженню відтворення механізмів формування альгосукцесій. Підрахунок біомаси водоростей в грунтах дуже важливий з точки зору визначення біопродуктивності різних біогеоценозів, екосистем і біосфери в цілому. Величина біомаси дає уявлення про потенційні запаси речовини та енергії, накопичених угрупованням на даний момент за певний період часу [1]. Профільна та сезонна динаміка біомаси ґрунтових водоростей також носили специфічний характер (табл.2;3). Максимальна біомаса альгоценозу зосереджувалась в поверхневому горизонті, різко зменшуючись з глибиною. Так, на пасовищі в шарі 0-5 см загальна біомаса протягом року коливається у межах 3,57•10-5 - 2,96•10-4 мг/г ґрунту, на ріллі (на глибині 2-5см) - 1,80•10-5 - 6,44•10-5 та під хвойним лісом (0-3см) - 2,89•10-5 - 1,57•10-4 мг/г ґрунту. В більш глибоких горизонтах показники біомаси значно зменшувались.

Таблиця 1. Чисельність домінуючих відділів водоростей досліджуваних ґрунтів, тис./г ґрунту

Таблиця 2. Біомаса домінуючих відділів водоростей досліджуваних ґрунтів, мг/г ґрунту

Таблиця 3. Біомаса домінуючих відділів водоростей досліджуваних ґрунтів, мг/г ґрунту

Таблиця 4. Чисельність домінуючих відділів водоростей досліджуваних ґрунтів, тис./г ґрунту

Аналіз профільного перерозподілу ґрунтових водоростей виявив найвищу заселеність та наростання біомаси у поверхневих генетичних горизонтах ґрунту незалежно від періоду досліджень. Чисельність водоростей суттєво змінюється протягом року. Максимуми відповідають осінньо-весняному періоду. Аналіз кількісного підрахунку водоростей по відділам виявив переважання одноклітинних зелених та жовтозелених на ріллі та пасовищі. Виявлено збільшення різноманіття ґрунтових водоростей восени на пасовищі за рахунок представників відділу Cyanophyta, які не виявлялись в інші періоди дослідження. Спостерігається чітка тенденція приуроченості синьо-зелених водоростей до поверхневого шару грунту на глибині 0-5 см, що пов'язано з їх фотосинтезуючою активністю. Грунтові водорості є важливим фотосинтезуючим елементом поверхневого шару грунту біогеоценозу та продуцентом органічної речовини. Отримані дані про чисельність та біомасу водоростей дозволяють встановити їх роль в підвищенні грунтової родючості, враховуючи те, що продукція водоростей значно перевищує їх біомасу.

Література

1. Андреюк Е.И., Валагурова Е.В. Основы экологии почвенных микроорганизмов. - К.: Наукова думка, 1992. - 224.

2. Зенова Г.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли: Учебное пособие. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 80 с.

3. Кабиров Р.Р. Альготестирование и альгоиндикация (метод. аспекты, практ. использ.) / Башк. пед-т. - Уфа. - 1995. - 125 с.

4. Кузяхметов Г.Г., Дубовик И.Е., Методы изучения почвенных водорослей. - Уфа: Изд-во Башкирского ун-та, 2001. - 60 с.

5. Мальцева И.А. Почвенные водоросли как один из дополнительных факторов генерации почвенных процессов в лесных рекультивационных системах Западного Донбасса // Ґрунтознавство. - 2001. - Т. 1, № 1-2. - С. 81-86.

6. Мальцева І.А. Угруповання ґрунтових водоростей деревних насаджень півдня України та вплив на них рекреаційного тиску // Ґрунтознавство. - 2002. - Т. 2, № 1-2. - С. 59-65.

7. Назаренко И.И., Польчина С.М., Смага И.С. Генетические особенности буровато-подзолистых почв Предкарпатья при различном использовании // Почвоведение. - 1996. - № 10. - С. 1167 - 1175.

8. Назаренко І.І., Бербець М.А., Нікорич В.А., Польчина С.М., Том'юк Б.П. Діагностичні параметри бурувато-підзолистих ґрунтів - Об'єкту великомасштабних досліджень // Вісник Харківського державного аграрного університету. Серія грунтознавства, агрохімії, землеробства, лісового господарства. - 2001. - № 3. - С. 95-101.

9. Назаренко І.І., Смага І.С., Польчина С.М., Нікорич В.А., Дмитрук Ю.М., Бербець М.А., Беспалько Р.І. Проблеми класифікації, номенклатурної приналежності, діагностики елементарних грунтових процесів та екологічного стану фонових ґрунтів Передкарпаття // Науковий Вісник Чернівецького університету: Збірник наукових праць. - Вип. 251: Біологія. - Чернівці: ”Рута”, 2005. - С. 3-27.

10. Чорневич Т.М., Мальцева І.А., Нікорич В.А. Альгоугруповання бурувато-підзолистих ґрунтів основних екосистем Передкарпаття // Науковий Вісник Чернівецького університету: Збірник наукових праць. - Вип. 298: Біологія. - Чернівці: ”Рута”, 2006. - С. 274 -280.

11. Штина Э.А. Почвенные водоросли как экологические индикаторы // Ботан. журн. - 1990. №4. - С.441-453.

12. Штина Э.А. Роль водорослей в биогеоценозах суши // Альгология. - 1991. № 1. - С.23-34.

Размещено на Allbest.ru