WIN - KOI - DOS - ISO - MAC - LAT



СИНЕЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ В СТРУКТУРЕ ТУНДРОВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ

к.б.н. Е. Патова


Комплексное исследование фитоценозов включает в себя изучение не только высших растений, но также и различных групп организмов микрофлоры, которые вступают в взаимодействия со всеми компонентами растительных сообществ и участвуют в сложных биологических процессах. Одной из основных групп первичных продуцентов являются водоросли. Водоросли осваивают самые разнообразные водные и наземные экологические ниши и нередко входят в комплексы доминантов этих местообитаний. Как в водных, так и наземных экосистемах водоросли благодаря способности к фотосинтезу играют значительную роль в накоплении органического вещества, участвуют в круговороте различных элементов в экосистемах, а также в процессах биологического самоочищения почв и водоемов. Синезеленые водоросли, способные к фиксации атмосферного азота, являются важным источником поступления этого биогенного элемента в водоемы и почвы экосистем.

В тундровых регионах водоросли представлены различными таксономическими группами, среди которых лидируют по видовому разнообразию диатомовые и зеленые водоросли [1]. Синезеленые водоросли среди таксономического разнообразия водорослей тундровой альгофлоры большинства обследованных к настоящему времени территорий (Боль шеземельская тундра, Ямал, Таймыр, Якутия) обычно находятся на третьем месте в группе ведущих отделов [3, 4]. Всего из тундровых почв России выделено 164 вида синезеленых водорослей, в почвах нашего региона выявлено 130 видов с внутривидовыми таксонами. Это составляет более 47 % списка почвенных водорослей этого региона. По видовому разнообразию преобладают семейства Microcystaceae (29 видов из 7 родов) и Phormidiaceae (25 видов из 5 родов). К ведущим также могут быть отнесены семейства Nostocaceae (13 из 5), Schizotrichaceae (9 из 1), Rivlariaceae (9 из 2), Pseudanabaenaceae (8 из 2). Гетероцистные, потенциально способные к азотфиксации, виды составляют (42 вида с формами) около 33 % сводного списка синезеленых, представлены 14 родами, среди них лидирующие позиции занимают роды Nostoc (7 c формами 11), Calothrix (7), Stigonema (5).

Основу видового разнообразия синезеленых формируют эдафофильные виды (77 %). В большинстве своем это - водоросли, способные переносить характерные для Крайнего Севера резкие колебания температуры и влажности воздуха и почв, постоянный дефицит в почвах жизненно важных для растений питательных элементов. Распределение и развитие альгогруппировок теснейшим образом связано с растительными сообществами и почвами. Это обусловливает закономерную смену альгогруппировок в различных фитоценозах. Синезеленые водоросли зарегистрированы в сообществах водорослей самых разнообразных вариантов тундровых фитоценозов, в значительном числе сообществ они входили в состав доминирующих комплексов, формируя при этом около 50-90 % численности и биомассы альгогруппировок. Максимальное разнообразие и обилие во доросли имели в различных вариантах пятнистых тундр. Здесь вследствие протекающих криогенных процессов происходит нарушение растительного покрова, образуются пятна и полигоны с оголенным грунтом, где из-за отсутствия конкуренции водоросли формируют самостоятельные ценозы или в комплексе с другими группами споровых организмов - криптогамные корочки.

Роль водорослей в формировании растительных сообществ таких типов тундр особенно заметна. На примере пятнистых тундр можно продемонстрировать участие водорослей в структуре фитоценоза. Исследования были проведены в 1989, 1996 гг. в окрестностях г. Воркуты в пятнистой ерниково-моховой тундре. На десяти площадках, включающих зарастающие пятна и окружающие их участки (площадью 1 кв. м), проведены альгологические сборы, ботанические описания, отобраны количественные пробы. На пятнах развивается специфичный для этого местообитания комплекс видов, состав и количественные характеристики которого зависят от возраста пятна. Всего на десяти обследованных нами площадках отмечено 23 вида синезеленых водорослей, таксономическое разнообразие которых не уступает другим группам растений (рис. 1). В доминирующем комплексе из синезеленых водорослей представлены четыре вида - Nostoc commune, Stigonema ocellatum, S.minutum, Scytonema crustaceum, а также отмечено значительное участие в альгогруппировках видов из родов Phormidium и Schizothrix. Число доминантов несколько ниже, чем у мхов и цветковых. Проективное покрытие водорослевых корок и макроскопических разрастаний синезеле ной водоросли Nostoc commune достигало 20-70 % на площадку, при этом средние показатели фитомассы водорослей, рассчитанной на 1 кв. м, имели величины одного порядка с другими обследованными компонентами растительных группировок пятен (рис. 2).

Ранее было показано сопоставимое с высшими растениями высокое накопление водорослевыми корками важнейших биогенных элементов [2]. Для растений, собранных на площадках, определено накопление углерода и азота (рис. 3), отмечена более высокая аккумуляция азота в талломах азотфиксирующих водорослей, чем у цветковых растений, мхов и не фиксирующих азот лишайников. Вследствие накопления водорослями относительно большой биомассы и быстрой оборачиваемости продукции они могут играть существенную роль в поступлении этих элементов в экосистемы.

Таким образом, синезеленые водоросли являются важным структурным компонентом тундровых растительных сообществ с разреженным растительным покровом, формируют в них относительно высокое разнообразие и биомассу, сопоставимую с другими компонентами фитоценозов, участвуют в аккумуляции важнейших биогенных элементов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гецен М.В., Стенина А.С., Патова Е.Н. Альгофлора Большеземельской тундры в условиях антропогенного воздействия. Екатеринбург: Наука УрО РАН, 1994. 148 с.
2. Грунина Л.К., Гецен М.В. Биогенная аккумуляция азота растениями тундровой зоны. Сыктывкар, 1984. 32 с. (Сер. препринтов "Науч. докл."/ АН СССР, Коми фил.; Вып. 97).
3. Перминова Г.Н. Почвенные водоросли некоторых районов севера Евразии и Дальнего Востока. Киров, 1990. 41 с. - (Деп. в ВИНИТИ. № 4471-В90).
4. Сдобникова Н.В. Почвенные водоросли в южных тундрах Таймыра // Южные тундры Таймыра. Л.: Наука, 1986. С. 68-79.



Логотип - Начало - Общие сведения - Структура - Научная деятельность
Информационные ресурсы - Новости - Поиск по серверу - Карта сервера

поиск по серверу

3911 посещений с 22.01.2001
Последнее изменение 21.01.2001

(c) Institute of Biology, 1999