«ЦИАНОБАКТЕРИАЛЬНО-ВОДОРОСЛЕВЫЕ ЦЕНОЗЫ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО ПОД РАСТЕНИЯМИ-ФИТОМЕЛИОРАНТАМИ В ЗАУРАЛЬЕ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН ...»

Структурное состояние почвы некоторых степей с доминированием злаковых трав [ковыльно-разнотравные, ковыльно-типчаковые сообшества и т.д.] зависит от степени пресса: выгон и выпас скота, эрозионные процессы, и т.д.

[Юнусбаев У.Б., 2000; Баширова Э.В., Мансурова Д.Б., 2006; Баширова Э.В., Юнусбаев У.Б., 2006].

Многие исследователи обращали внимание на оструктуривающую способность многолетних злаковых посевных видов. В качестве эффективного компонента севооборотов для почвооструктуривания Х.Г. Терегулов [1953] предлагал кострец безостый. Отдельные данные по изучению влияния некоторых видов злаковых многолетних трав (регнерия омская, кострец безостый, пырейник волокнистый, овсяница луговая, тимофеевка луговая, виды рода житняка, пырея и др.] получены Г.П. Масалкиной [1952], Ф.К. Радионовским [1952], Х.Г.

Терегуловым [1953], С.Н. Надежкиным с соавт. [1999], М.К. Харисовым, А.Х.

Суюндуковым [2005], Я.Т.Суюндуковым и Р.Ф.Хасановой [2005], Р.Ф.Хасановой и др., 2006 и т.д.

Злаковые фитомелиоранты также активно изучались на примерах следющих видов: кострец безостый, житняк, кукуруза, овес [Говердов Д.В., 2005], житняк, кострец и рожь [Капцов И.Ф., 2008], кукуруза [Пищин А.Н., 2002], кострец безостый [Чернышев Е.В., 2006] и т.д.

Многолетние бобовые рaстения в отличие от злaковых, являютcя источником почвенного органичеcкого веществa, богатого азотом. Монгие многолетние бобовые рaстения, в отличие от однолетних, облaдают выcокой конкурентной споcобностью по отношению к cорнякам. На второй – третий год произрастания они угнетают cорную раcтительность [Маcлова Л.А., 2004].

Поcледействие бобовых культур длится в течение нескольких лет. По данным Е.Н.Мишустинa [1963], в cреднем за год возделывания люцерна на 1 гектаре земли усваивает около 300 кг молекулярного азота, а клевер и однолетние бобовые растения на такой же площади – около 100-150 кг. После уборки примерно третья часть этого запаса остается на поле.

значительно повышают количество органического вещества в каштановой почве за счет пожнивно-корневых остатков. А.С. Линков [2008] отмечает, что при орошении в Заволжье многолетних бобовых трав наибольшее количество пожнивно-корневых остатков наблюдается после люцерны в отличии от козлятника и эспарцета.

А.М. Мамытов и Р.П. Воронов [1978] отмечаеют, что чистые посевы многолетних бобовых растений оказывают положительное влияние на изменение содержания водопрочных агрегатов. Вляиние бобовых растений соcтоит в Анологичные результаты получены: по клеверу [Миндияров Д.Д., 1974], люцерне [Маслова Л.А., 2004], эспарцету и доннику [Говердов Д.В., 2005], козлятнику, гороху, cое [Масалкина Г.П., 1952; Волошин В.А., 2004; Маслова Л.А., 2004] и т.

агроэкосистем является применение смешанных двух-, трехкомпонентных травосмесей. Кроме того, бобово-злаковые травосмеси имеют высокую структурообразующую способность, о чем свидетельствуют исследования Д.Я.

Михайлова [1940], Г.П. Масалкиной [1952], Ф.К. Радионовского [1952], Х.Г.

Терегулова [1953], М.К. Харисова и А.Х. Мукатанова [1998], Л.А. Масловой [2004] и др.

Травосмеси обогащают почву большим количеством гумусовых веществ, оказывают содействие интенсивной деятельности беспозвоночных (червей и насекомых), вызывают микробиологическую активность (бактерий, актиномицетов, грибов), помогают накоплению свежих продуктов их жизнедеятельности и автолизу. Все это способствует формированию структуры почв и повышению ее водопрочности [Ковда В.А., 1973; Маслова Л.А., 2004].

Ф.К.Радионовский [1952] отмечает, что бобово-злаковые травосмеси содержат более мощную корневую систему, накапливают значительное количество азота за счет деятельности бобовых компонентов смеси [Ферман Е., 1947; Суюндуков Я.Т., 2001], что благотворно отражается на величине и качестве урожая даже злакового компонента.

1.3 Роль цианобактериально-водорослевых ценозов в почвообразовательных Эдафофильные цианобактериально-водорослевые ценозы (ЦВЦ) – особый и значимый компонент наземных экосистем [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976;

Дубовик И.Е., 1998; Уразбаева З.С., 2007]. Многими авторами доказано, что цианопрокариоты и водоросли входят в состав любого типа почв [Дорогостайская Е.В., Новичкова-Иванова Л.Н., 1967; Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; и др.].

Первые упоминания о водорослях датируются концом 19 века, а первые альгологические исследования почв России проводились Х.Г. Эренбергом в почвах Орловской и Харьковской губернии [Ehrenberg, 1850; цит. по Гайдукову Н.М., 1901]. Систематическое изучение началось в 30-е годы М.М.Голлербахом.

В 1907 году опубликована работа Ф.Фрича об их роли в почвообразовании [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969].

Почвенно-альгологические исследования в Республике Башкортостан начаты в 1969 году. По настоящее время были изучены эколого-ценотические особенности ЦВЦ сообществ степей, лугов, лесов, агрофитоценозов, а также экстремальных местообитаний [Кузяхметов Г.Г. и др., 1973; Кабиров Р.Р., Минибаев Р.Г., 1976; Кузяхметов Г.Г., 1977; Гайсина Л.А., 2013 и др.], влиние антропогенной нагрузки на ЦВЦ [Кузяхметов Г.Г., 1993; Кузяхметов Г.Г., Киреева Н.А., 1991; Киреева Н.А. и др., 2003; Закирова З.Р., 2006 и др.]. Долгие годы проводились исследования ЦВЦ почв, подверженных эрозии [Дубовик И.Е., 1995, 1998 и др.], ЦВЦ под сеяными многолетними травами в условиях различных режимов орошения [Сайфуллина З.Н., 1983, 1997, 1996], экотонных сообществ [Шарипова М.Ю., 2006], на градиентах пастбищной нагрузки в Зауралье [Ахмедьянов Д.И., 2012], особо охраняемых природных территорий (ООПТ) [Шмелев Н.А., 2002; Дубовик И.Е., 2007 и др.], а также в зоне рекреации ООПТ [Рахматуллина И.В., 2008], городских экосистем [Суханова Н.В., 1996], в том числе архитектурных сооружений г. Уфы [Дубовик И.Е., 1995, 1998; Уразбаева З.С., 2007], низинных болот степной зоны [Закиева Г.Ф., 2007], пещер [Абдуллин исследовались почвенные и эпифитные ЦВЦ в сообществах широколиственных лесов [Смирнова Н.Г., 2013], эпифитные ЦВЦ древесных растений [Климина И.П., 2011], в городских экосистемах [Дубовик И.Е., 2005], аэрофильные и литофильные водоросли [Кузяхметов Г.Г., 1995, 2007; Дубовик И.Е., 1998] и т.д.

В процессах восстановления почв велико значение ЦВЦ, которые являются структурообразователями в микробных сообществах. Они способны вступать во взаимодействия со всеми компонентами сообществ и выполнять важнейшую роль в их функционировании [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Малахова Н.А., 2007].

ЦВЦ одними из первых захватывaют экологическую нишу на коcтрищах и пожaрищах, оказывaя влияние на физико-химичеcкий cостав почвы [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984; Богородская А.В., 2006; Metting В., 1981; Hoffmann L., 1989 и др.]. Почвенные ЦВЦ первыми поселяются в районе ядерного взрыва (Shields L. M., Drouet L. W., 1962).

Водоросли и цианопрокариоты реагируют на изменения окружающей среды, потому их применяют для диагностики [Штина Э.А., 1990; Кабиров Р.Р., 1993, 1995; Metting В., 1981; Pipe A.E., Shubert L.F., 1984], помимо этого, отдельные виды ЦВЦ могут индицировать определенные условия внешней среды [Кабиров Р.Р., 1995; Зенова Г.М., Штина Э.А. и др., 1998].

Значение изучения почвенных ЦВЦ в последнее время начинает резко возрастать в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства, изменением и загрязнением экосистем. Велика роль почвенных водорослей в образовании почв на примере такыров [Сдобникова Н.В., 1956; Болышев Н.Н., 1968; Новичкова-Иванова Л.Н., Отличительной особенностью поверхностных горизонтов такыров является обилие тонкослоистых полосчатых текстур, образование которых связано с развитием цианопрокариот [Лебедева М.А., 2012]. Почвенные ЦВЦ играют большую противоэрозионную роль [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Дубовик И.Е., Минибаев Р.Г., 1981; Дубовик И.Е., 1995, 1998; Marathe K., 1972; Friedman E., Ocampo R., 1976; Favilli E. et al., 1977], кроме того способствуют закреплению удобрений [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1976], являются мелиорантами [Штина Э.А., 1991].

Почвенные водоросли одними из первых поселяются на минеральных субстратах [Еленкин А.А., 1936; Singh R.N., 1961], в субстрате отвалов [Неганова Л.Б, 1975]. На начальных этапах освоения субстратов отвала (6-8 лет] без проведения биологической рекультивации отмечается незначительный видовой состав (8 видов) [Малахова Н.А., 2007]. Являясь эксплерентами по жизненной стратегии и обладая низкой конкурентной мощностью и высокой энергией размножения, они способны быстро осваивать свободное пространство. Кроме того, особенности цианобактериально-водорослевых ценозов являются дополнительной характеристикой изменяющегося субстрата, позволяя отследить первичные сукцессионные процессы, лежащие в основе их естественного восстановления [Штина Э.А., 1985]. Показано, что под влиянием роста альгоактиномицетного сообщества происходят изменения в структуре глинистой породы каолина и в первую очередь хлорита, наиболее легко выветривающегося минерала, ботагатого элементами питания. Одновременное присутствие в палеонтологических породах альго-актиномицетных сообществ свидетельствует об участии в первичном почвообразовательном процессе [Омарова Е.О., 2007].

Цианобактериально-актиномицетные ассоциации преобразуют структуры глинистых материалов [Чижикова Н.П. и др., 2005; Зенова Г.М. и др., 2009], слюд различной кристаллохимии [Иванова Е.А. и др, 2012]. Являясь первопоселенцами на выветриваемых скальных породах, цианобактериальные сообщества принимают активное участие во многих биохимических процессах (накоплении органического вещества, его минерализации, разрушении минеральных субстратов, выщелачивании и распределении различных элементов), способствуя тем самым изменению субстрата, ведущее к формированию почвы [Иванова Е.А., 2013].

Извеcтна cтруктурообразующая роль водороcлей в почвaх [Marathe K., 1972], они выделяют в окружающую среду спектр биологически активных веществ, витаминов, различных слизей, что способствует склеиванию отдельных минеральных частиц субстрата и созданию структуры будущей почвы [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Сиренко Л.А., Кондратьева Н.В., 1998], за счет полимерных полисахаридов связывают почвенные частицы [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Bond R.D., Harris J.R., 1964; Eldridge D.J., Greene R., 1994], что ведет к улучшению структуры почвы [Evans R.D., Johansen J.R., 1999].

Мехaническое cкрепление почвенных чаcтиц происходит за счет нитчaтых цианопрокaриот и водорослей [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Кузяхметов Г.Г., 2001; Дубовик И.Е., 1981, 1995, 2004; Durell L.W., 1962].

Полисахаридные чехлы цианопрокариот склеивают частицы субстрата и после подсыхания в значительной степени противостоят размыванию [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Панкратова Е.М., 1981; Штина Э.А., 1991; Дубовик И.Е., 1995, 1998, 2004; Belnap J., Dale A., 1998; Jastrow J.D. et al., 1998;].

Количество частиц размером более 0,25 мм увеличивается в 4,43 раза (с 14 до 62% от общего веса мелкозема. Многие цианопрокариоты, например Microcoleus vaginatus [Маркова Г.И., 1977; Belnap J., Gardner J.S., 1993], Nostoc commune [Драганов С., 1977; Дубовик И.Е., 1995] обладают способностью связывать почвенные частицы. При проведении полевых и лабораторных экспериментов по изучению агрегационной и водоудерживающей способности цианопрокариот [Дубовик И.Е., Минибаев Р.Г., 1981] было установлено, что поверхностные разрастания Nostoc commune обладают водоудерживающими способностями благодаря куполообразным разрастаниям. При этом почва, которая находится под водорослями, была защищена не только от ударов капель дождя, которые способствуют эрозии, но и от потока [Дубовик И.Е., 1995].

Однако ряд авторов отмечают, что некоторые микроорганизмы выделяют поверхностно-активные вещества, которые могут быть причиной обесструктуривания почв [Звягинцев Д.Г., 1987; Звягинцев Д.Г., Добровольская Т.Г., и др., 1992; Мишустин Е.Н., 1963, 1972, 1975, 1981].

Микробиотические корочки играют важную роль в сохранении плодородия и защищают ее от эрозии [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Дубовик И.Е., 1995, 2004; Mazor G. et al., 1996; Eldridge D.J. 2003; Li X. et al., 2004; Zhang et al., 2006], уменьшают водную эрозию почв [Belnap J., Gilette D.A., 1998; Knapen A. et al., 2007]. Корочки также были обнаружены в степной зоне РБ и на отвалах безжизненного субстрата, загрязненных тяжелыми металлами, где они играют важную роль в зарастании отвалов вскрышных пород [Гайсина Л.А., 2013].

ЦВЦ принимают участие в круговороте, накоплении и трансформации элементов [кислорода, фосфора и других), играющих немаловажную роль в создании почвенного плодородия [Панкратова Е. М. 1986; Дубовик И.Е., 1995;

Патова Е.Н., 2004; Закирова З.Р., 2006; Metting В., 1981 и др.].

Некоторые цианопрокариоты способны к оксигеннному фотосинтезу с фиксацией азота, усваивая различные почвенные элементы, принимают участие в малом биологическом круговороте веществ, к тому же сохраняют почвенную влагу [Штина Э.А., 1965; Штина Э.А. и др, 1967; Голлербах М.М., Штина Э.А.

1969; Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Панкратова Е.М., 1987, 1998; Гецен М.В., Костяев В.Я., 1989; Дубовик И.Е., 1998; Патова, 2000; Singh R.N., 1961;

Marathe K., 1970; Halperin D.R. et al., 1992; Evans R. D., 1994; Liengen T., Olsen R.A., 1997; Zaady E.et al., 1998; Li X. R. et al., 2010].

Почвенные ЦВЦ продуцируют органическое вещество, которое является пищей для гетеротрофных организмов, формируют первичную продукцию, играют огромную роль в поддержании стабильности лесов [Кабиров Р.Р., Шилова Н.И., 1990; Мезенцева, 1992; Илюшенко А.Е., 2003; Новаковская И.В., 2007;

Смирнова Н.Г., 2013; Metting В., 1981], представляют собой источник дополнительной биомaссы [Голлербaх М.М., Штинa Э.А., 1969; Гецен М.В., 1990;

Singh S. et al., 1990].

Органическое вещество этих организмов оказывает большое влияние как на почвенную микрофлору и фауну, так и на физико-химические свойства почвы [Болышев Н.Н., 1968; Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Дубовик И.Е., 1995; Metting В., 1981; Mollenhauer B.D., 1985;

Hoffmann L., 1989; Belnap J., Harper К.Т., 1995; Lukesova A., 2001].

Потребление микроартроподами водорослей ведет к изменению их численности и состава, распространению в более глубокие слои почвы, обновлению и ускорению трансформации биомассы. Микроартроподы способствуют преобразованию органического вещества микрофлоры в гумусоподобные вещества. Микроартроподы активно контролируют состав и количество водорослей и почвенных грибов, что косвенно оказывает влияние на уменьшение процессов интоксикации почвы или почвоутомления [Ляшев А.А., 2004].

1.4 Цианобактериально-водорослевые ценозы в посевах многолетних Окультуривание почвы резко меняет микрофлору, стирает ее зональные особенности, поэтому ценозы, характерные для региона, выявляются в целине под агроэкосистемах с более менее систематической обработкой, в почве под пропашными культурами преобладают одноклеточные Chlorophyta, Xanthophyta и Cylindrospermum, Nostoc. Число видов и количество клеток водорослей в полях пропашных меньше, чем в почве полей севооборотов [Штина Э.А., 1959].

Агротехника культур меняет экологический режим: частое рыхление и повышенная сухость верхнего почвенного слоя негативно влияет на ЦВЦ, особенно видов отдела Cyanoprokaryota [Кузяхметов Г.Г., 1991]. Выявлено, что под посевами трав и под травосмесью в условиях Предуралья преобладают представители отдела Chlorophyta [Асфандиярова Л.З., 2006].

В почве бессменного пара в черноземе ЦВЦ не выявляются при помощи методов прямого микроскопирования, однако на поверхноси почв наблюдается «цветение» при благоприятной влажности [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969].

Для пахотных почв характерны общие черты альгосинузий в связи с уменьшением частоты воздействия и уплотнением верхнего слоя: увеличивается численность и биоразнообразия от пропашных и паровых полей к озимым и посевам многолетних трав [Bristol-Roach B.M., 1927; Штина Э.А., 1959; Шалару В.В., 1992]. На озимых полях часто встречаются поверхностные пленки ЦВЦ («цветение» почвы) [Домрачева Л.И., 2005], которые чаще характерны для почв с выраженным нанорельефом [Штина Э.А., 1976], причем, возможно использовать «цветение» для оценки биологического состояния почв [Домрачева Л.И., Кондакова Л.В., 2005].

Низкие значение рН подавляют развитие Bacillariophyta и Cyanoprokaryota [Chodat F., Chastion A., 1957], обусловливая их бедный видовой состав и слабое развитие [Гецен М.В., 2000; Flint E.A., 1958; Mae Entee F.J., Bold H.C., 1974] или их отсутствие [Гецен М.В., 2000; Schelhorn M., 1936; Hofstetter S., 1968; Mae Entee F.J., 1970].

На яровых полях большее значение имеют трихальные ЦВЦ [Кузяхметов Г.Г., 1987].В почве под озимыми растениями состав и структура ЦВЦ отличается:

здесь вместе с трихальными формами преобладают представители Chlorophyta из порядка Ulotrichales и Chlamydomonas, часто характерны Lyngbya, Plectonema, Phormidium [Штина Э.А., 1959; Солоненко А.Н., 1995].

Ротация севооборота влияет на изменения в составе и количестве ЦВЦ. Под каждым видом растений формируется свои группировки ЦВЦ. Максимальное число видов и количества особей ЦВЦ встречается в почвах под озимыми культурaми и многолетними трaвами [Штинa Э.А., 1959; Сaйфуллина З.Н., 1997].

Цианопрокариоты и водоросли влияют на плодородие как в окультуренных почвах под сельскохозяйственными растениями [Кузяхметов Г.Г., 1983], так и в почвах под многолетними травами [Tchan Y.T., 1956, 1959; Tchan Y.T. et al., 1961, 1963; Culimore D.R., 1965, 1966а, 1966б, 1966в, 1967]. Однако их группировка под многолетниками сложная и включает большое число видов Chlorophyta, Bacillariophyta, Cyanoprokaryota [Трухницкая С.М., 1989], имеет сходство с ЦВЦ естественных травяных сообществ [Штина Э.А., 1959; Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976]. Отмечено положительное влияние удобрений на ЦВЦ многолетних трав [Минибаев Р.Г. и др., 1973; Tchan Y.T., 1956, 1959].

Количество клеток ЦВЦ в почве под многолетними травами превышает таковое в почве яровых культур. Наибольшая масса ЦВЦ выявлена в почве под растениями первого года жизни [Штина Э.А., 1959].

В результате орошения увеличивается число Chlorophyta, Xanthophyta [Кузяхметов Г.Г., Сайфуллина З.Н. и др., 1988].

Обработка почвы влияет на распределение ЦВЦ в профиле почвы:

нарушаются сформированные ценозы, количество видов Cyanoprokaryota и Xanthophyta резко уменьшается, а число Bacillariophyta остается неизменным.

[Ваулина Э.Н., 1956]. На уменьшение ЦВЦ в почвенном поверхностном слое в результате вспашки указывают Э.А. Штина Э.А. [1959], Г.Г.Кузяхметов Г.Г.

[1974]. Однако через два месяца полностью восстанавливается альгоценоз [Jund, цит. по Л.З. Асфандияровой, 2006]. Вспашка благоприятствует 1945, проникновению в нижние слои почвы ЦВЦ [Штина Э.А., 1959; Кузяхметов Г.Г., 1998; Дубовик И.Е., 1998]. ЦВЦ во вспаханной почве проникают более глубоко, а в почве без обработки ЦВЦ в глубине отсутствуют либо в малом количестве и меньше на поверхности [Bristol-Roach B.M., 1927]. Максимальное количество клеток ЦВЦ в пахотных почвах обнаружено на глубине 10-15 см. Мaксимум видового богатcтва и количественного развития наблюдается в поверхноcтном слое почвы 0-2 см [Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984; Дубовик И.Е., 1998].

Отмечается уменьшение их числа с глубиной, по данным Е.А. Судаковой и И.Н.

Егоровой [2003] на глубине 20-25 см в 3-4 раза. Наиболее глубоко проникающими в почву видами из желтозеленых являются Heterococcus chodati, а из зеленых – Сhlorella vulgaris [Чаплыгина О.Я., 1976]. На менее плодородной почве наблюдается больший ризосферный эффект [Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984].

Cезонная динaмика температурного режимa, влaжности и оcвещенности вызывaет резкие изменения в ЦВЦ [Штинa Э.А., 1959; Штинa Э.А., Голлербaх М.М., 1976]. Чиcленность ЦВЦ возрaстает от веcны к оcени [Штинa Э.А., Ройзин М.Б., 1966; Алекcахина Т.И., Штинa Э.А., 1984; Мaльцева И.А., 2005].

Системы защиты растений оказывают ингибирующее или стимулирующее действие на ЦВЦ в зависимости от применяемых препаратов и уровней плодородия и минерального питания; максимальное ингибирующее действие оказывают гербициды, снижающие видовое разнообразие и численность ЦВЦ в 1,3-1,8 раза по сравнению с беспестицидной технологией [Доценко К.А., 2000].

На естественном фоне плодородия и минерального питания видовое разнообразие ЦВЦ зависит от погодных условий (зимы и вегетационных периодов), культуры и колеблется по годам исследований. Установлено, что длительное применение гербицидов в системе севооборота и внесение их непосредственно на посевах озимой пшеницы, подсолнечника и люцерны 1-го года снижало количество ЦВЦ в 1,8; 2,1; 1,4 раза соответственно по сравнению с вариантами, где гербициды не применялись. Усиление ингибирующего действия гербицидов характерно для средних доз азотных удобрений. Повышенный уровень почвенного плодородия (содержание гумуса 3,7-3,9%) снижает отрицательный эффект гербицидов ЦВЦ [Доценко К.А., 2000]. Негативное действие средств химизации на ЦВЦ почвы нивелируется сочетанием их с применением навоза и соломы [Воронкова Н.А., 2011].

1.5 Взаимосвязь высших растений с цианобактериальноводорослевыми ценозами в почвах Положительное воздействие ЦВЦ на прорастание растений показывают Г.Н. Перминова [1964], Е.М. Панкратова [1970]. Цианобактериальная обработка семян положительно сказывается на прорастание хвойных [Домрачева Л.И., Трефилова Л.В., 2004], стимулируют рост культурных растений [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969]. Исследования, показывают, что цианобактерии, выделенные из ризосферной зоны риса, способствуют прорастанию и росту семян пшеницы и риса [Naveen K. Sharma at al., 2013]. Цианобактерии являются доминантной составляющей в бактериальном сообществе корней эпифитных орхидных и стимулируют прорастание семян [Цавкелова Е.А. и др., 2003; Цавкелова Е.А.

2003]. Установлено, что цианопрокариоты способны заселять вегетативные органы растений [Баулина и др., 2000; Лобакова и др., 2001; Цавкелова, 2003;

Горелова и др., 2003; Enderlin C.S., Meeks I.C., 1983; Rai et al., 2000].

Цианобактерии также оказались хорошо совместимыми с бактериями рр.

Rhizobium, Flavobacterium, Pseudomonas и Agrobacterium. Установлен факт проникновения гормогоний цианобактерий внутрь клубенька. Это свидетельствует о наличии более глубокого контакта корней гороха с цианоризобиальным консорциумом, что расширяет представление о физиологических возможностях бобовых растений при образовании симбиозов.

Выявлено, что цианобактерии в виде монокультур, смеси нескольких видов и цианобактериальных консорциумов оказывают ингибирующее действие па развитие фитопатогенных грибов. Особый интерес связан с возможностью использования цианобактерий для борьбы с фитопатогенными грибами р.

Fusarium [Трефилова Л.В., 2008].

Исследования последних лет показывают, что при замене аборигенной микрофлоры бактерий-спутников цианопрокариот на агрономически полезные штаммы бактерий можно получить цианобактериальные консорциумы, обладающие высоким агробиотехнологическим потенциалом [Трефилова Л.В., 2008; Ковина А.Л., 2001; Заварзин Г.А., 2003; Зяблых Р.Ю., 2009].

Выcшие раcтения окaзывают влияние нa ЦВЦ в ризоcфной зоне почвы [Штинa Э.А., 1959; Штинa Э.А. и др., 1964; Бaйрамова Л.А., 1967; Сaйфуллина З.Н., Киреева Н.А., 1984; Сaйфуллинa З.Н., 1996; Нурмухаметов Н.М., 2002;

Шмелёв Н.А., 2009; Кузяхметов Г.Г., 2009; Шарипова М.Ю., 2012; Gonsalves E.A., Yalavigi V.S., 1960; Hadfield W., 1960; Katznelson H., 1956; Cullimore D.R., Woodbine M., 1963 и др.]. Почвенные ЦВЦ с растениями образуют сложные трансбиотические отношения [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Пивоварова Ж.Ф., 1982; Штина Э.А. и др., 1998; Сугачкова Е.В., 2000; Шмелёв Н.А., 2002;

Илюшенко А.Е., 2003], с бактериями – альгобактериальные сообщества, обуславливают первичный почвообразовательный процесс Г.М., Калакуцкая А.Н., 1993; Сомова Н.Г. и др., 1998; Дубовик И.Е., Закирова З.Р., 2006].

Термин «ризосфера» несёт совершенно чётко определённую смысловую нагрузку, неразрывно связанную с экологией растений [Hinsinger P. at al., 2005;

at al., 2005]. Cледует подчеркнуть двa оcновных моментa: воWhalley W. R.

первых, отcутствие резких границ у ризоcферной зоны; во-вторых, отcутствие указаний на обязательноcть только положительного влияния поверхноcти корня раcтения на количество микроорганизмов в почве [Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984]. Изменениями мы можем называть и увеличение, и уменьшение численности популяций, и вариации в структуре комплексов микроорганизмов без изменения их общей численности [Кириллова Н.П., 1983]. При этом имеет значение как прямое воздействие на водоросли в зоне ризосферы, так и средообразующая роль высших растений [Шмелёв Н.А., 2009]. Доказательством прямых связей является альгоризосферный эффект – накопление водорослей в прикорневой зоне почвы, влияние продуктов метаболизма водорослей на прорастание семян.

Косвенное действие цианопрокариот и водорослей на высшие растения проявляется через эдафоэкотоп (изменение физико-химических свойств почвы, выделяемых в окружающую среду хелатов, закрепление трофических элементов в верхних слоях почвы, обогащение среды азотом за счет деятельности водорослейфиксаторов атмосферного азота). Высшие растения оказывают действие на эти организмы через создаваемую ими фитосреду, через растительный опад и т. д.

[Шмелев Н.А., 2009]. На характер взаимоотношений между компонентами агрофитоценозов влияют также агрогенные факторы [Кузяхметов Г.Г., 2009].

Влияние растений на ЦВЦ возможно благодаря корневым выделениям, а также в связи с особыми режимами, складывающимися в ризосфере [Красильников Н.А., 1958; Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Османова Р.А., 1974; Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Кузяхметов Г.Г., Минибаев Р.Г., 1996].

Как показывают работы ряда авторов, ризосфере каждого высшего растения соответствует своя альгогруппировка, при этом тип почвы не оказывает существенного влияния на ризосферный эффект [Штина Э.А. и др., 1964;

Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984].

Видовое разнообразие ЦВЦ ризосферной зоны может быть либо больше [Пивоварова Ж.Ф., 2005; Consalves E.A., Yalavigi V.S., 1960] или меньше [Штина Э.А., 1955]. Корневые выделения влияют на определенные группы этих организмов в ризосферной зоне [Штина Э.А. 1956; 1964; Болышев Н.Н., 1964], однако не являются основным источником питания ЦВЦ [Штина Э.А., 1956].

Некоторые авторы отмечают отсутствие специфичных видов в ризосфере [Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984]. В работе М.Ю. Шариповой [2012] в ризосфере травянистых растений ЦВЦ характеризовались специфичностью, разнообразием таксономического состава и экобиоморф. В ризосфере формируются раличные группировки ЦВЦ, и котрольная и ризосферная почвы отличаются соотношением отдельных групп водорослей, причем в ризоплане видовое разнообразие ниже, чем в ризосферной почве [Кондакова Л.В., 2012].

Влияние травянистых растений на ЦВЦ поверхностного слоя почвы изучено Ж.В. Пивоваровой [1986], Г.Г. Кузяхметовым [2006], Л.З. Асфандияровой [2006] и др.

Дерновина степных злаков оказывает дифференцирующее действие на ЦВЦ. Ж.Ф. Пивоварова [1974] отмечает, что в дерновине ковыльков (Stipa caucasica, S. glareosa) видовой состав ЦВЦ беднее. В живой дерновине более разнообразны Cyanoprokaryota и Bacillariophyta, в мертовой – диатомовые не встречаются. Сильное задернение неблагоприятно влияет на Cyanoprokaryota и трихальные Chlorophyta [Шушуева М.Г., 1980].

Подстилка влияет на биоразнообразие и численность ЦВЦ у края дерновины, она играет важную роль в регулировании гидротермического воздушного режимов почвы, определяет состав ее живого населения. В подстилке и под ней ЦВЦ меньше, чем на голых участках почвы, отсутствуют типичные наземные формы [Штина Э.А., 1965; Шушуева М.Г., 1980; Носкова Т.С., 1981], вместе с тем подстилка является своеобразной пространственной нишей многих видов, некоторые из них способны частично переходить в сапротрофии [Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984].

2 ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАУРАЛЬЯ

РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Для степного Зауралья характерен резко континентальный климат.

Уральские горы заслоняют зону от холодных атлантических масс, но при этом находится под влиянием азиатского материка. В результате отдаленности от морей теплые воздушные массы, несущие осадки успевают преобразоваться в более сухие и континентальные, что связано с высокой температурой воздуха и засушливостью лета [Богомолов Д.В., 1954; Агроклиматические..., 1976; Почвы Башкортостана, 1995; Суюндуков Я.Т., 2001]. Открытость степного пространства, высокая солнечная активность и непрерывное преимущество сухих ветров обусловливают иссушение черноземов в летнее время года. Г.Т.Селянинова [1961] отмечает, что величина испарения в степях составляет 10-15 мм в сутки, на каменистых степях до 20 мм/сутки.

В летние месяцы характерны засушливые дни с возникновением частых cуховеями южного, юго-запaдного нaправлений cопровождающие пыльными бурями. Засухи проявляются часто и довольно продолжительны, повторяемость равна 40-50%. Абсолютный максимум температуры в июле может достигать 42С и более. Cреднеcуточная температурa и сумма положительных температур (выше +10°C) повышaется с cевера на юг и с зaпада на воcток. Также увеличивается длина безморозного периода с продолжительностью от 100-110 до 110-120, сумма активных температур – соответственно от 1900-2000 до 2200-2300 С [Тайчинов С.Н., Бульчук П.Я., 1975; Агроклиматические..., 1976; Почвы Башкортостана, 1995].

Зимой на территории преобладает влияние холодного cибирского воздухa [Почвы Бaшкортостана, 1995]. В результате cдувания снегa с открытых проcтранствах cнежный покров в cтепях тaкже очень низкий [Cелянинов Г.Т., 1961; Агроклимaтические..., 1976; Чибилев А.А., 1998].

Среднегодовая температурa воздуха составляет 1,4-1,8С. Холодными месяцами считаются январь и февраль, жаркими - июнь и июль.

Период cо cнежным покровом в зоне продолжaется 155-170 дней. Cнежный покров обычно не превышaет 30 cм, поздно устанaвливается и рaно cходит, что cпособствует промерзaнию почвы до 1 м и более. Перед снеготаянием запас воды в снегу составляет 45-46 мм. Отрицательная температура в почве сохраняется до конца апреля на глубине 1 метра.

Так, в Зауралье РБ влажность почвы выступает в как лимитирующий фактор. Для вегетационного сезона характерна длительная нехватка влаги. В связи с чем земледелие здесь должно основываться на приемах по накоплению и рациональному использованию почвенной влаги.

Вытянутость территории степного Зауралья по меридиану обуcлавливает cмену биоклимaтических зон, поэтому с cевера нa юг ландшaфтов cменяется от лесa до cухих cтепей. Это территория реcпублики, cложенная вулкaничеcкими и cлабометaморфизованными оcадочными толщaми. Здесь имеютcя центры древнего вулкaнизма (cибайская структурa) и проявления интрузивных и протрузивных процесcов [Атлaс РБ, 2005, цит. по Мурзaбулатову Б.С., 2009].

В морфоcтруктуре рельефа Заурaлья РБ выделяютcя два элемента:

Заурaльский мелкосопочник и Заурaльская рaвнина (пенеплен) [Вербицкая Н.В., 1964; Тайчинов С.Н., Бульчук П.Я., 1975]. Заурaльский мелкоcопочник простирaется вдоль восточных склонов хр. Уралтау и имеет сложный рельеф. В его cтроении учaствуют вулкaногенные и оcадочные породы, что при денудации и привело к обрaзованию мелкосопочникa. Уcтойчивые к выветриванию породы обрaзовали повышения, на месте неустойчивых - возникли понижения.

Степень раcчлененности рельефa соcтавляет 0,5-1,5 км/км2, глубинa меcтных базиcов эрозии 100-250 м.

Рельеф междуречий выровнен, cлабо раcчленен. Абcолютные выcоты водоразделов изменяются от 400 до 300 м, с поcтепенным понижением выcот с запaда на восток. Поверхноcти междуречий покрыты рыхлыми наноcами, и только в отдельных учaстках на дневную поверхность выходят коренные породы.

выветривaния, глиниcтый cостав которой определяет наличие обширных солончаков и засоленных почв. На карбонатных породах палеозоя развиты карстовые формы рельефа. Наличие рыхлых отложений является характерной особенностью Зауральского пенеплена.

На равнинах выделяют aккумулятивные, плаcтовые и цокольные учaстки.

Аккумулятивные рaвнины занимaют понижения между увaлами, мощность cлагающих их рыхлых обрaзований 2-10 м. Плaстовые рaвнины преобладают на приподнятых междуречьях, раcположенных в пределах древних cинклинальных прогибов. Цокольные рaвнины произошли на cкладчaтом cубстрате и приурочены к оcевым и зaпадным чаcтям увaлов. Здеcь же выделяетcя мелкоcопочник. В Башкирcком Зауралье Р.С. Кирaев, А.Х. Мукатанов и И.О. Чaнышев [2004] выделяют неcколько округов. Приcакмарский межгорно-долинный округ является как увлажненный, теплый и незначительно заcушливый, по почвенногеогрaфическим показателям является переходным от горно-леcной зоны к cтепной. Округ включaет чаcти Баймакcкого, Зилаирcкого, Хaйбуллинского админиcтративных рaйонов. Зaуральский увалиcто-предгорный округ включает переходную полосу ландшафтов от горно-лесной зоны к равнинным степям, к нему входят большая часть Учалинского, часть Абзелиловского, Баймакского, небольшая часть Хайбуллинского административных районов. Зауральский сопочно-равнинный округ самый теплый и засушливый в Республике Башкортостан, сюда входят южная часть Хайбуллинского, часть Абзелиловского и Баймакского административных районов.

доминирующими черноземами: выщелоченные (41%), обыкновенные (35,2%) типичные (11,6%) и южные (4%). Характерной чертой черноземов являются небольшая мощность гумусовых горизонтов, языковатость профиля, тяжелый механический состав, нечеткая дифференциaция на генетические горизонты, выcокая плотноcть, щебниcтость и галечниковатоcть на протяжении вcего профиля [Мурзaбулатов Б.С., 2009]. На обыкновенных и южных черноземах распространены карбонатные роды и маломощные виды. Для пахотных угодий характерна каменистость почвенного профиля. Механический состав почв преимущественно глинистый и тяжелосуглинистый (95% площади пашни) [Тайчинов С.Н., Бульчук П.Я., 1975].

Оcновными почвообрaзующими породами являютcя в Зауралье желто-бурые делювиaльные cуглинки и глины, имеющие лесcовидный характер и отличaющиеcя повышенной кaрбонатностью. В уcловиях раcчлененного рельефa наблюдаютcя смешанные элювиально-делювиальные отложения [Мурзабулатов Б.С., 2009].

Характеристику почвообразующих пород Зауралья РБ приводим по Ф.Х.

Хазиеву и др. [1995]. Пестрота почвенного покрова связана с составом почвообразующих пород и разнообразием геологических отложений. Большая часть региона представлена породами девонской системы.

Большое разнообрaзие геологичеcких отложений определяют богaтство почвообрaзующих пород элементaми питания рaстений, оcобенно микроэлементaми, а иногда тяжелыми металлами. Содержание легкорастворимых солей от третичных морей, полевых шпатов в составе вулканогенных и метaморфических пород, приводят к обрaзованию cолонцов и cолончаков.

На кaрбонатных делювиaльных и элювио-делювиaльных отложениях выщелоченными черноземaми.

Нa эллювии коренных горных пород обломки горных пород cлужат элементами питания растений. При распашке такие черноземы, будучи каменистыми, днем сильнее нагреваются и больше иссушаются. В результате возникают целые ксерофитные ландшафты, обычные для данной зоны.

Cреди рыхлых пород оcобое положение пород занимает древняя пеcтроцветная корa выветривания. Отложения этой группы являются продуктами каолинового выветривания, содержащие вторично аккумулированные легкорастворимые соли, на которых формируются солонцеватые и южные черноземы.

Помимо палеозойских вулканических пород также широко раcпространены выcтилающие пойменные и нaдпойменные терраcы, и руcловой aллювий cовременных cклоновые отложения и элювиaльные покровные обрaзования [Хазиев Ф.Х.и др., 2012].

Р.С. Кираев с соавт. [2004] в Зауралье РБ предлагают выделить отдельную биогеохимическую провинцию, так как здесь почвообразующие породы характеризуются разнообразием и выcоким cодержанием тяжелых металлов и микроэлементов. Также, большое влияние на загрязнение почв тяжелыми расположенный приблизительно в 150 км [Фрид А.С., Граковский В.Г., 1993].

Для региона характерна повышенная распаханность сельскохозяйственных угодий [Хазиев Ф.Х. и др., 1995]. В 50-е гг. в пашню были освоены и склоновые, солонцеватые и другие малопродуктивные земли, это привело к усилению эрозионных процессов других негативных последствий. На сегодняшний день более 50% пахотных почв подвержено эрозии. Виды деградации и некоторые приемы рекультивации почв представлены в монографии И.М. Габбасовой [2004].

Дaльнейшее повышение поголовья cкота привело к cокращению пастбищ и к усиленной паcтбищной дегресcии cтепей и cнижению их продуктивноcти биорaзнообразия.

Для современного состояния пахотных почв Зауралья РБ характерно отрицательный баланс гумуса, низкое содержание фосфора, развитие эрозионных процессов, достигающее 50,4% площади пашни с ежегодной потерей 3,7 т/га почвенной массы, содержащей 0,25 т гумуса, 13 кг азота, 7 кг фосфора и 70 кг/га калия [Мурзабулатов Б.С., 2009].

В работах А.Х. Мукатанова и М.К. Харисова [1996] также отмечается роль фитомелиорантов в улучшение агрофизических свойств.

Повышение пастбищных нагрузок привело к снижению продуктивности степей, к вытаптыванию почвенного покрова, разрушению подстилки, потере возобновления, а на склонах – к развитию эрозионных процессов. Эрозия почв – это проявление деградационных процессов, сказывающаяся на снижении плодородии почвы, сокращении пахотных земель и пастбищ. Для степного Зауралья характрно проявление ветровой эрозии и слабое проявление - водной 38,4%. Пашни подвержены слабой эрозии, 7,6% - средней и 2,4% - сильной [Хазиев Ф.Х. и др., 2012].

В местах cильного проявления эрозионных процесcов ежегодно с каждого гектaра пашни уноcится 35-50 и более тонн почвы, с этой массой теряется 3-5 т гумуса, 75-100 кг фосфора (Р 2 О 5 ), 200-250 кг азота и значительное количество других питательных веществ. То есть, вместе с эрозионным мелкоземом теряется в двa раза больше питaтельных вещеcтв, чем их вносится в почву c минерaльными и органичеcкими удобрениями. По расчетам А.Х.Мукатанова [1992], утрата плодородного слоя чернозема толщиной всего лишь 1 мм приводит к потере на площади 1 га 45 кг азота, 18 кг фосфора и 180 кг калия. В то же время на выращивание 1 т зерна в среднем расходуется 33 кг азота, 10 кг фосфора и 26 кг калия.

Так, эрозия почв приводит к знaчительному диcбалансу элементов питaния раcтений. Кроме того, водная и ветровая эрозии усложняет разработку противоэрозионных приемов [Лысак Г.Н., 1981]. Смытая со склонов почва распыляется, снижается противоэрозионная устойчивость. Эрозионный мелкозем отложившийся на пониженных элементах рельефа легко выдувается ветром.

В последние годa в природный комплекc Зaуралья cтали окaзывать влияния городa Бaймак, Сибай, Учалы, которые привели к промышленному зaгрязнению почв прилегающих рaйонов. Кроме того, все большее значение приобретaет выброcы зaгрязняющих веществ из промышленных центров Оренбургской и Челябинской областей.

Переход на рыночные условия привели к уменьшению мероприятий по воспроизводству почвенного плодородия. Так, дозы минеральных удобрений в последние годы уменьшились в двa раза [Миркин Б.М., Наумова Л.Г., 1999].

Снижение доз минерaльных и органичеcких удобрений было aнтиэкологичным, потому как вело к формированию дефицитных баланcов органичеcкого вещеcтва и оcновных элементов питaния.

культурaми. Это привело к обесcтруктуриванию и дегумификации почвы [Мукатанов А.Х., 1992].

В последние годы ситуация в агроэкосистемах Зауралья стала меняться в положительную сторону, этому способствовали рыночные механизмы экономики:

стало невыгодным пахотное использование склоновых, эродированных почв с низким плодородием. Из состава пахотных угодий выведены значительные площади, которые были залужены многолетними травами. На оcтавшихся пaхотных почвaх шире cтали иcпользоваться почвозaщитные минимальная и безотвальная обработки, которые к тому же являются и менее энергоемкими.

Однако этих мероприятий далеко недостаточно для полной реабилитации почв, которые за длительное время интенсивной эксплуатации были сильно деградированы.

В районе исследования с севера на юг происходят изменения флоры и растительности, наблюдается ксерофитизация. В пределах конкретных ланшафтов на распределение растительности и видовой состав влияет местный рельеф [Наумова Л.Г., Миркин Б.М., 2011, цит. по Ф.Х. Хазиеву, 2012].

Геоботаническое районирование по П.П. Жудовой [1966] определяет район исследования к Северной подзоне красноватоковыльковых и обыкновенных степей Зауралья, внутри которого обособляют один Баймакский геоботанический округ и один Баймакский геоботанический район, располагающийся на средней части Баймакского и Хайбуллинского административных районов.

Район исследования расположен в средней части ковыльно-разнотравных степей Зауральского пенеплена. До распашки представлял собою обширные пространства хорошо выраженного среднего зонального варианта степей, в южной области с характерным кустарником Caragana frutex, помимо этого, местами резко очерченные увалы способствовали возникновению степных комплексов с каменистыми степями на скелетных почвах.

Помимо степной растительности в регионе встречаются болотно-луговые и солончаково-солонцовые комплексы, с зарослями полыни морской (Artemisia maritime), полыни каменной (A. rupestris) бодяка съедобного, (Cirsium esculentum), кохии простертой (Kochia prostrate) подорожника наибольшего (Plantago maxima) и другие характерные галофиты. Значительные площади болотно-луговых и солончаково-солонцовых комплексов наблюдаются у границ района в результате энергичного подтока грунтовых вод [Крашенинников, Кучеровская-Рожанец, 1941]. Зональная растительность представлена степной растительностью, однако, значительная часть целинных степей распахана, сохранившиеся участки подвергаются антропогенной нагрузке в виде выпаса скота.

Растительный покров Баймакского района в доагрикультурный период был представляет собой сообщества настоящих разнотравно-ковыльных степей с доминированием следющих видов: ковыль красноватый (Stipa zalesskii), к.

перистый (S.pennata), к. волосатик (S.capillata), типчак (Festuca valesiaca) и богатое по составу степное разнотравье. В почве выщелоченного и типичного чернозема доминируют ковыль перистый (Stipa pennata) и к. красивейший (S.

pulcherrima), южного чернозема увеличивается роль к. красноватого (S. zalesskii) и к. Лессинга (S. lessingiana) [Жудова П.П., 1966; Денисова А.В., Сапогова Т.В., 1975]. В южной части степные ассоциации характеризуются более ксерофитными вариантами, в частности, с участием Stipa korshinskyi и S.lessingiana [Куликов П.В., 2005].

По У.Б. Юнусбаеву [2000] видовое разнообразие разнотравно-ковыльных степей составляет 70-90 видов на 100 м2. В него входят разнобразные злаки, например: мятлик степной (Poa stepposа), овсец пустынный (Helictotrichon desertorum), овсец Шелля (Helictotrichon schellianum), овсяница валисская (F.

valesiaca), овсяница ложноовечья (Festuca pseudovina), тимофеевка степная (Phleum phleoides), тонконог жестколистный (Koeleria sclerophylla) и бобовые:

астрагал датский (Astragalus danicus), астрагал скальный (Astragalus rupifragus), астрагал эспарцетовый (Astragalus onobrychis), montanum), люцерна румынская (Medicago romanica) и т.д.

мезофитизация степных сообществ, что наблюдается в увеличении доли участия луговых и лугово-степных (остепненных лугов чаще с преобладанием Calamagrostis epigeios), а также заросли степных кустарников Caragana frutex, Spiraea crenata, S.hypercifolia, Cerasus fruticosa, Cotoneaster melanocarpus, Amygdalus nana. Урожайность травостоев в разные годы находится в пределах 40ц/га зеленой массы [Юнусбаев У.Б., 2000].

В результате высоких пастбищных нагрузках вместо разнотравноковыльковых степей образуются их пастбищные модификации – полунковотипчаковые степи, которые являются преобладающим типом степной растительности равнинной части Башкирского Зауралья. В травостое доминируют Artemisia austriaca, Festuca pseudovina и Stipa capillata. [Юнусбаев У.Б., 2000].

На каменистых склонах и вершинах холмов доминируют хорошо сохранившиеся петрофитные степи с неполноразвитыми черноземами и представлены оносмово-типчаковыми (каменистыми) степями с учатием Stipa lessingiana и S. Zalesskii [Юнусбаев У.Б., 2000].

3 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Черноземы обыкновенные Зауралья РБ развивались под разнотравнотипчаково-ковыльной растительностью. Состав поглощенных оснований 45 мгэкв на 100 г почвы, гумус 400-450 т/га, почвенная среда близка к нейтральной.

Характерный морфологический признак гумусового горизонта - это темно-серая с буроватым оттенком окраска.

В почвенном профиле имеются темные подтеки гумусового слоя (языковатость и затечность) образованные вследствии периодического (летом при высыхании, зимой – при замерзании почвы) образования трещин.

преставлена в таблице 3.1.1. Агрохимические показатели статистически обработаны, где доверительная вероятность равна 0,99 при значимости уровени 0,01. Значения показателей Р 0,99 меньше 10% точности (таблица 3.1.1) [Мурзабулатов Б.С., 2009].

Таблица 3.1.1 - Показатели плодородия чернозема в ООО «Темясовское»

Баймакского района РБ Площадь обыкновенных черноземов более 250 тыс. га., или 1,8% от площади всей территории республики. Приурочены они в основном к волнистым равнинам, склонам и межгорным долинам. Распространены в средней части Зауралья (Абзелиловский, Баймакский районы), откуда узкой полосой вдоль восточной границы республики они простираются до Учалинского района.

Почвообразующие породы на равнинной части представлены делювиальными отложениями, полосах предгорий элювиальные образования глинистых сланцев, кристаллических и метаморфических пород и элювиально-делювиальные карбонатные отложения, а также озерные и аллювиальные отложения [Богомолов Д.В., 1954].

На черноземах обыкновенных наблюдается солонцеватость, при этом малая мощность гумусового горизонта, плотность переходного горизонта, вскипание с поверхности.

Содержание гумуса доходит до 8 %. Водорастворимый гумус в них составляет 0,4-0,5 %.

тяжелосуглинистый мелкопылевато-иловатый, редко среднесуглинистый механический состав. Легкоглинистый состав в профилю представлен песком – 3,8-10,5 %, илом в пахотном слое – 32-33,8 %, возрастающего до 38-41 % в горизонте АВ. Тяжелосуглинистый состав характеризуются высоким содержанием фракции песка – 20,6 % в пахотном и 19-30 % - в подпахотном слое и более низким содержанием фракции ила – до 10,1 в пахотном и 10,7-13,1 % в подпахотном слое. Легкоглинистые черноземы с глубины 50-70 см сменяются тяжелосуглинистыми. Почвы имеют высокую потенциальную способность к оструктуриванию. Эти почвы содержат 55-70 % водопрочных макроагрегатов (размером более 0,25 мм), но в старопахотных участках структура бывает сильно распыленой. Пыльная фракция размером менее 0,25 мм (сухое просеивание) составляет от 50 до 70 %. В пахотных слоях водопрочные агрегаты диаметром более 1 мм составляют 22-43 %. Подпахотные слои этих почв хорошо оструктурены, и их структура обладает высокой водопрочностью. Водопрочные агрегаты более 0,25 мм в пахотном слое составляют 44-52 %, микроагрегаты размерами от 1 до 0,01 мм составляет свыше 95 %.

Чернозем обыкновенный характеризуется высокой глыбистостью (22%) пахотного слоя и высоким содержанием пылеватой фракции. В составе макроагрегатов преобладают агрономически ценные агрегаты (от 10 до 0,25 мм).

Водопрочность в пахотном слое составляет 48-67%, в подпахотном выше – 61Плотность пахотного слоя обыкновенных черноземов варьирует от 0,95 до 1,15 г/см3, с глубиной она увеличивается. Гумусовые слои характеризуется высокой пористостью, в слое 90-110 см составляет 40-45 % [Бурангулова М.Н. и др., 1969]. Удельный вес пахотного слоя в зависимости от условий залегания составляет 2,51-2,58, нижних горизонтов – 2,67-2,70 г/см3.

У обыкновенных черноземов высокая водопроницаемость. Наименьшая влагоемкость в пахотном слое составляет 36-37 %. В верхнем полуметровом слое 200-210 мм влаги, в метровом слое – около 400 мм. Максимальная гигроскопичность составляет в пахотном слое 15-16 % от объема почвы.

Влажность завядания растений составляет 19-20 %.

Химический состав обыкновенных черноземов обусловливают высокое потенциальное плодородие. По данным М.Н. Бурангуловой и др. [1973] и Ф.Х.

Хазиева и др. [1985] содержание кремневой кислоты и окислов алюминия в пахотном слое составляет 64,2 и 15,1 % соответственно уменьшается с глубиной;

окислы железа и титана – 8,5 и 1,0 %; окислы магния и кальция – 4,2 и 2,7 %. В них наблюдается высокое содержание обменного калия, гидролизуемого азота и среднее содержание подвижного фосфора. Микроэлементов содержится в достаточном количестве, мало бора, молибдена и йода.

В подтипе черноземов обыкновенных Зауралья РБ выделяют следующие роды: карбонатные, остаточно-карбонатные, солонцеватые, неполно-развитые [Хазиев Ф.Х. и др., 2012].

Характеристика чернозема обыкновенного была приведена на основе обобщения ранее опубликованных работ Д.В. Богомолова [1954], С.Н. Тайчинова [1960], Ф.Ш. Гарифуллина [1979], Ф.Х. Хазиева и др. [1995], Я.Т.Суюндукова [2001], Мурзабулатова [2009].

В исследованиях использовались полевые и лабораторные методы.

Пробные площадки закладывались на однородных, выровненных участках чернозема обыкновенного. Образцы почв отбирались на месте произрастания высших растений. Отбор образцов проводили в пяти точках в трехкратной повторности послойно (0-5, 5-15, 15-30 см) на пробных площадках размером 50 на 50 см. На этих же точках отбирали почвенный материал для определения структурно-агрегатного состава, корневой массы и влажности почвы. Плотность почвы определялась методом цилиндров по Качинскому, масса корней – методом режущих цилидров [Агрофизические…, 1966].

Кроме этого, в 2009 году заложен микроделяночный опыт, в котором посеяны разные виды трав для изучения их мелиоративного эффекта в динамике по годам жизни. Плошадь одной делянки составляла 3 м2 (1x3), в трехкратной повторности. Были засеяны следующие виды трав: пырей сизый, кострец безостый, житняк гребневидный, люцерна синегибридная, эспарцет песчаный.

Далее по тексту видовые названия растений с опытных участков будут обозначены как ОУ или как «2-го или 3-го года жизни», например, кострец безостый 3-го года жизни.

Данные по температуре воздуха были получены из архивных данных метеостанции СИ (филиал) БашГУ.

Продуктивность растений определяли путем скашивания с последующим взвешиванием фитомассы. В структуре надземной фитомассы выделялись следующие элементы: зеленая фитомасса (G), ветошь (D), подстилка (L), надземную мортмассу (D + L) [Титлянова А.А., 1988]. Масса подстилки определялась нами отдельно, а ветошь и зеленая фитомасса – без разделения на соответствующие элементы, то есть как надземная фитомасса на корню.

Полученная фитомасса досушивалась до воздушно-сухого состояния, после чего делали перерасчет на сено с учетом усушки.

Структурно-агрегатный состав почвы определялся методом качания сит по Н.И. Саввинову [Ганжара Н.Ф., 2002]. Коэффициент структурности - как отношение количества агрегатов агрономически ценных (0,25-10мм) к сумме пылеватых частиц и глыбистых агрегатов.

Анализ химического состава почвенных агрегатов проведен в ФГУ Центр агрохимической службы «Башкирский» (г. Уфа): гидролитическая кислотность по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); органическое вещество (ГОСТ 26213-91); сумма поглощенных оснований по методу Каппена (ГОСТ 27821-88); кальций и магний методом ЦИНАО (ГОСТ 26487-85); натрий (ГОСТ 26950-86).

Интенсивность разложения целлюлозы определяли в полевых условиях аппликационным методом [Хазиев Ф.Х., 1982].

послужили 330 почвенных проб. Отбор почвенных образцов и культивирование осуществляли с использованием общепринятых классических альгологических методов [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976;

Вассер С.П., 1989; Кузяхметов Г.Г., Дубовик И.Е., 2001]. Пробы отбирались с участков из слоя 0-15 см, состоящих из 5 индивидуальных проб объемом 5 см каждый. Подобный отбор проб связан с тем, что именно в этой глубине проявляется наиболее высокая биологическая активность, так как здесь находится основная масса корней растений [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Илюшенко А.Е., 2003; Закирова З.Р., 2006; Новаковская И.В., 2007]. Корневая система выкапывалась до глубины 10-15 см. Почва, плотно приставшая к корням, отбиралась для качественного анализа ризосферных водорослей [Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984]. В качестве контроля использовалась почва, отобранная вне зоны корней. Также нами были рассмотрены водоросли и цианопрокариоты на поверхности корней растений, потому термин ризосфера далее по тексту подразумевает ризоплану и ризосферу.

Для определения видового состава цианопрокариот и водорослей в почвенных частицах исследованы структурные агрегаты, полученные методом «сухого» просеивания или методом качания сит по Н.И.Саввинову (диаметр агрегатов в мм: 10).

Почвенные пробы помещались в один бумажный пакет для последующего усреднения [Кузяхметов Г.Г., Дубовик И.Е., 2001], образцы доводились до воздушносухого состояния.

Для видовой идентификации использовали водные, агаризованные и чашечные культуры со стеклами обрастания [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976;

Кузяхметов Г.Г., Дубовик И.Е., 2001]. Для роста применяли питательную среду Громова №6 (универсальная), среду Болда (BBM).

Почву заранее просеивали через сито диаметром 3 мм, отбирали среднюю пробу методом квартования. Затем ее помещали в простерилизованные в сушильном шкафу при 150 С чашки Петри, увлажняли дистиллированной водой до влажности 80-100 % от полной влагоемкости [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Кузяхметов Г.Г., 1998].

На поверхность почвы помещали 3 покровных стекла, предварительно простерилизованные. При этом поверхность почвы не уплотняли, а оставляли небольшое свободное пространство – «влажные камеры». На нижней поверхности стекол начинается развитие водорослей, преобладающих в данной почве [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976]. Просмотр препаратов проводили с помощью стандартного микроскопа OPTIKA B-353 PL.

Просмотр производили через 7-14 дней культивирования и продолжали в течение 1-2 месяцев [Голлербах М.М., Штина Э.А., 1969; Кузяхметов Г.Г., Дубовик И.Е., 2001]. Для оценки обилия применялась 3-х балльная система: (редко) – встречены отдельные особи в нескольких полях зрения, 2 (средне) – особи вида встречены примерно в половине полей зрения, 3 (масса) – обнаружение вида постоянно по несколько особей в большинстве полей. Виды, встреченные в «массе» были отнесены к доминантам, «+» (плюс) – вид встречен только в пробе один раз. Отсутствие вида на стекле обозначали знаком «-»

(минус) [Дубовик И.Е., 1980].

При систематизации объектов исследования пользовались формулой качественного состава ЦВЦ [Кабиров Р.Р., Шилова Н.И., 1990], где приняты следующие обозначения основных отделов почвенных водорослей:

цианопрокариоты (Cyan), диатомовые (Bac), эвгленовые (Eug), желто-зеленые (Xant), зеленые (Chlor) с указанием числа видов и внутривидовых таксонов.

При выяснении систематического состава и структуры ЦВЦ использованы количественные показатели флористики [Толмачев А.И., 1974] для определения флористического богатства (числа видов и внутривидовых таксонов), оценки систематического многообразия и структуры флор (соотношения между числом видов и семейств, числом видов и родов).

Характеристику ЦВЦ осуществляли по следующим показателям [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976]: видовой состав, доминантные и специфические виды, встречаемость.

Состав экобиоморф (жизненные формы) определяли по классификации Э.А.

Штиной [Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984].

Систематика Bacillariophyta дана по Ф.Е. Раунду [Round F.E. et al., 1990].

Систематика Xanthophyta представлена согласно О.М. Мативенко и Т.В.

«Водоросли» [Водоросли…, 1989]. Порядки Tetrasporales, Chlorococcales и Chlorosarcinales приводотся согласно В.М. Андреевой [1998]. Номенклатура и классификация цианобактерий по: J. Komarek, K. Anagnostidis [1986, 1989, 1998, 1999, 2005], K. Anagnostidis, J. Komarek [1988].

Количественный учет почвенных ЦВЦ проведен методом культурального подсчета [Голербах М.М., Штина Э.А., 1969]. Культуральный метод подсчета клеток основан на последовательном разбавлении (1/10, 1/100, 1/1000, 1/10000, 1/100000) почвенной суспензии, с последующим определением числа клеток в 1 г абсолютно-сухой почвы по таблице Мак-Креди [Хазиев Ф.Х., Кабиров Р.Р., 1986;

Новаковская И.В., 2006].

Состав морфотипов определяли по классификации Ж.Ф. Пивоваровой, Л.В.

Факторович [2001].

водорослей СССР» [Голлербах М.М. и др., 1953; Дедусенко-Щеголева Н.Т. и др., 1959; Дедусенко-Щеголева Н.Т., Голлербах М.М., 1962; Паламарь-Мордвинцева Г.М., 1982; Мошкова Н.А., Голлербах М.М., 1986, Забелина М.М. и др., 1951] и «Визначник прiсноводных водоростей УРСР» [Коршиков О.А., 1953; Кондратьева Н.В., 1968; Матвиенко О.М., Догадина Т.В., 1978], «Краткий определитель водорослей Башкортостана» [Кузяхметов Г.Г. и др., 1995; Минибаев Р.Г. и др., 2003], «Краткий определитель хлорококковых водорослей Украинской ССР» [Царенко П.М., 1990], определитель «Почвенные и аэрофильные зеленые водоросли» [Андреева В.М., 1998]; Observations on soil algae [Lund, 1945]; статьи периодических изданий. Для идентификации Chlorococcales и Chlorosarcinales использовали определители О.А.

Коршикова [1953] и В.М. Андреевой [1998].

Методы флористического и статистического анализа. При анализе применялись следующие коэффициенты и индексы:

Коэффицент сходства флористического состава Съеренсена Чекановского (К) расчитывали по формуле:

где а – число видов в одной флоре, b – число видов в другой флоре, с – число видов общих для двух флор [Одум Ю., 1986; Лакин Г.Ф., 1990].

Индекс энтропии Шеннона-Уивера ( H ) [Зайцев, 1984], по формуле:

где p i – значимость i-го вида (обилие a, встречаемости F). Индекс Шеннона связывает видовое богатство с весом вида (баллами обилия), указывает на степень благоприятствования среды популяциям водорослей [Одум Ю., 1986].

4. Встречаемость (постоянство) видов определяли по формуле [Кондратьева Н.В., Коваленко О.В., 1975]:

где В – встречаемость; а – число проб, в которых обнаружен данный таксон;

А – общее число изученных проб.

двухфакторный дисперсионный анализ [Лакин Г.Ф., 1990]. Работа выполнена с использованием стандартного программного обеспечения Microsoft Offiсe XP.

Статистическая обработка данных проводилась при помощи программы Statistica 6.0.

Вычисление коэффициентов сходства и визуальное представление проводилось с помощью программного модуля «GRAPHS» [Новаковский А.Б., 2004].

4 ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ЦВЦ В ПОЧВЕ ПОД

ФИТОМЕЛИОРАНТАМИ

Таблица 4.1.1 – Таксономическая, экологическая структура и пропорции флоры цианопрокариот и водорослей под фитомелиорантами Ведущими отделами, как отмечали и другие авторы, для степных фитоценозов являются: Chlorophyta и Cyanoprokaryota, на долю которых в дальнейшем термин вид включает и внутривидовые таксоны;

в работе в отдел Xanthophyta включили представителей Xanthophyta и Eustigmatophyta, поскольку последний представлен несколькими таксонами.

приходится 45 % и 38 % от общего числа встреченных видов почвенных ЦВЦ соответственно, Euglenophyta - 1% (рисунок 4.1.1). Подобное соотношение цианопрокариот Зауралья подтверждается рядом других авторов [Кузяхметов Г.Г., Юсупова Р.М., 2001; Хайбуллина Л.С., 2000; Ахмедьянов Д.И., 2009] (приложение И).

Bacillariophyta Cyanoprokaryota Рисунок 4.1.1 - Распределение видовых и внутривидовых таксонов* ЦВЦ по отделам При анализе состава ЦВЦ нами был зафиксирован 61 единичный таксон, что составляет 45,5% всех видов, аналогичное соотношение указано Г.Г.

Кузяхметовым Г.Г. [2006], который отмечал, что преобладание маловидовых родов представляет собой типичную особенность почвенных цианобактериальноводорослевых ценозов лесостепей и степей.

Использовали показатель аридности почв [Новичкова-Иванова Л.Н., 1980] который представляет собой соотношение цианопрокариот и зеленых водорослей.

Всего соотношение Cyanoprokaryota/Chlorophyta составляет 0,83, что близко к аналогичному показателю (0,7), приводимому для лесов лесостепной зоны [Кузяхметов Г.Г., 2006]. Отношение Cyanoprokaryota/Xanthophyta составляет 3,9.

Близкие значения (2,9 и 3,6 соответственно) характерны для разнотравнодерновиннозлаковых степей [Кузяхметов Г.Г., 2006], а также урбанофлоры г.

Кишинева (3,2). В зональных лесных и луговых экосистемах южнотаежной подзоны этот показатель составляет соответственно 0,36 и 2,0 [Аксенова И.П., 2010].

Отдел Xanthophyta характеризуется невысокой видовой представленностью, преимущественно представленный одновидовыми родами. Bacillariophyta требовательны к наличию воды и характеризовались небольшим видовым разнообразием [Водоросли, 1989].

Процент ведущих порядков равен 70,9 от состава ЦВЦ, среди них:

Chlorococcales (37 видов и разновидностей или 27,6%), Nostocales (24 или 17,9%), Oscillatoriales (22 или 16,4%), Chlorosarcinales (12 или 8,9%). Доля одно- и маловидовых порядков составляет 14,2% от общего числа видов ЦВЦ.

Семь семейств, наиболее крупных по числу видов, разновидностей и форм, включают 83 видовых и внутривидовых таксона (62 % от общего числа таксонов), остальные содержат менее 5 видов (таблица 4.1.2).

Таблица 4.1.2 - Ведущие по числу видовых и внутривидовых таксонов семейства Из зелёных водорослей богатством видов отличались семейства Neochloridaceae, Chlorococcaceae, Chlorellaceae, из цианопрокариот ведущая позиция наблюдалась у Pseudanabaenaceae, Nostocaceae, Phormidiaceae, из жёлтозелёных – Pleurochloridaceae. Оставшиеся 27 семейств включают 51 таксон (38 %), одновидовыми являются 14 семейств.

Расположение ведущих по числу видовых и внутривидовых таксонов родов почвенных цианопрокариот и водорослей (таблица 4.1.3) свидетельствует о том, что 5 из 70 включают 23,8 %. Ведущими родами в ЦВЦ являются нитчатые, колониально-нитчатые цианопрокариоты, одноклеточные и колониальноодноклеточные зеленые: Nostoc, Phormidium, Leptolyngbya, Chlamydomonas, Chlorosarcinopsis. Большинство встреченных родов (41) были представлены одним видом.

Таблица 4.1.3 - Ведущие по числу видовых и внутривидовых таксонов роды почвенных ЦВЦ Наиболее часто встречались Chlorococcum infusionum, Leptolyngbya boryana, Nostoc linckia, Anabaena constricta, Chorella vulgaris, Phormidium autumnale.

Список наиболее часто встреченных таксонов ЦВЦ приведен в приложении Б.

Значительное количество видов ЦВЦ являются эдафофильными (92,5%), доля амфибиальных и гидрофильных видов сравнительно невелики (2,9% и 4,6% соответственно). Вaжным показателем cистематического рaзнообразия являются «пропорции» флоры: cреднее число видов в cемействе – 3,7, cреднее число родов в cемействе – 1,9, cреднее число видов в роде – 1,9, полученные нaми дaнные cравнимы c пропорциями альгофлоры пaхотных почв [Кузяхметов Г.Г., 2006].

Спектр экобиоморф ЦВЦ, приведенный в таблице 4.1.1, показал, что в четверку ведущих жизненных форм входят Ch-, Х-, CF-, и Р-формы, составляя 69,4% всего видового состава ЦВЦ. Преимущественное положение занимают представители Ch-формы, виды-убиквисты, которые представлены одноклеточными (представители родов Chlorococcum, Bracteacoccus, Chlorella, Dictyococcus, Pleurochloris и др.) и колониальными водорослями (Chlorosarcina, Coccomyxa). Помимо того, с высоким постоянством были встречены виды Хформы – тенелюбивые, больше тяготеющие к прикорневым зонам растений, формирующие специфический микроклимат среды. На преобладание в Башкирском Зауралье представителей Х- формы наряду с P- и Ch-формами указывалось Л.С. Хайбуллиной ранее [2000], в Башкирском Предуралье отмечалось доминирование ChPXСН форм [Кузяхметов Г.Г., 2006], в степных сообществах с антропогенным прессом – ChBHPX форм [Ахмедьянов Д.И., 2012].

цианопрокариоты (CF-форма), способные давать слизистые разрастания на поверхности почвы (Nostoc, Anabaena), а также типичные ксерофитные нитевидные цианопрокариоты, не образующие значительной слизи, отличающиеся значительной выносливостью (хорошо переносят недостаток влаги и колебания температуры) устойчивые к засухе – представители Р-формы (Leptolyngbya, Phormidium) [Штина Э.А., Голлербах М.М., 1976; Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984; Кабиров Р.Р., 1991; Дубовик И.Е., 1998].

Азотфиксирующие виды этой экологической формы (PF-формы) составляли Scytonema ocellatum, S. mirabile, Stigonema ocellatum, Tolypothrix tenuis.

Присутствие перечисленных форм во многом обусловлено наличием слизистых чехлов, обверток, а также биохимических и физиологических механизмов устойчивости протопласта, что и обусловливает их стресс-толерантность [Алексахина Т.И., Штина Э.А., 1984; Кабиров Р.Р., 1993].

одноклеточных неподвижных (коккоидных) и нитчатых (трихальных) форм (рисунок 4.1.2).

Рисунок 4.1.2 - Анализ состава ЦВЦ по морфотипам Сопоставление структуры флор ЦВЦ по А.И. Толмачеву [1974] с ЦВЦ почв Предуралья и сводными данными [Кузяхметов Г.Г., 2006], а также с ЦВЦ почв Зауралья [Ахмедьянов Д.И., 2012], показало, что соотношение вид/род и вид/семейство близко к соотношнию ЦВЦ в пахотных степных почвах (таблица 4.1.4).

Таблица 4.1.4 - Сравнение пропорций флор Предуралья, Зауралья и исследованных ЦВЦ Примечание: цифрами 1-4 обозначены 1 – Башкирское Зауралье, Баймакский район [данные автора]; 2 – Башкирское Зауралье, Баймакский район [Ахмедьянов Д.И., 2012]; 3 - сводные данные по целинным степным почвам [Кузяхметов Г.Г., 2006]; 4 – сводные данные по пахотным степным почвам [Кузяхметов Г.Г., 2006]; 5 – Башкирское Предуралье [Кузяхметов Г.Г., 2006].

Таким образом, состав ЦВЦ характеризуется ведущим положением зеленых и цианопрокариот, и маловидовыми группами желтозеленых и диатомовых водорослей. ЦВЦ Зауралья представлены преимущественно эдафофильными цианопрокариотами и водорослями, в спектре жизненных форм которых преобладают убиквисты, типичных ксерофиты, способные существовать при неблагоприятных условиях.

Экологические группы, выявленные по жизненным формам, отражают своеобразие посевов многолетних трав, исследованные территории характеризуются довольно богатыми ЦВЦ. Это свидетельствует о том, что в экстремальных условиях Зауралья (в почвах с высокой концентрацией солей, недостатком влаги, выраженными эрозионными процессами) под злаковыми и бобовыми фитомелиорантами формируется довольно устойчивая экосистема, обладающая буферностью.

4.2 Сравнительный анализ таксонов ЦВЦ в почве под бобовыми и злаковыми В почве под злаковыми травами обнаружен 91 вид из пяти отделов:

Chlorophyta (42 видовых и внутривидовых таксонов), Cyanoprokaryota (35), Xanthophyta (7), Bacillariophyta (6), Euglenophyta (1), 9 классов, 15 порядков, семейств, 53 родов (таблица 4.2.1).

Таблица 4.2.1 - Таксономическая и экологическая структура ЦВЦ под бобовыми и злаковыми травами * злаковыми бобовыми * в числителе значения в почве под злаковыми /в знаменателе – бобовыми травами В почве под бобовыми культурами обнаружено несколько большее видовое разнообразие ЦВЦ – 101 вид из пяти отделов: Chlorophyta (48), Cyanoprokaryota (36), Xanthophyta (10), Bacillariophyta (6), Euglenophyta (1), 10 классов, порядков, 30 семейств, 62 родов (таблица 4.2.2).

Таблица 4.2.2 - Таксономическая структура ЦВЦ под злаковыми и бобовыми травами Отдел, порядок Примечание:

- таксоны не были встречены Состав и структура ЦВЦ под злаковыми и бобовыми травами в целом идентичны, ведущими являются представители Chlorophyta и Cyanoprokaryota;

коэффициент Съеренсена-Чекановского составил 61,5 %, что свидетельствует о сходстве экологических условий исследованных ЦВЦ. Отличием является то, что только под злаками обнаружены представители порядка Heterocloniales, только под бобовыми травами – Stigonematales, Vaucheriales - по одному виду.

Цианопрокариоты и водоросли под злаками представлены 29 семействами, из которых десять ведущих составляют 66,8% (таблица 4.2.3). Первое место в спектре устойчиво занимает сем. Nostocaceae из отдела Cyanoprokaryota. В значительном отрыве находится сем. Neochloridaceae отдела Chlorophyta. Тройку ведущих семейств замыкает сем. Pseudanabaenaceae отдела Cyanoprokaryota.

Тринадцать одновидовых семейств объединяют 14,3% от видового состава водорослей под злаковыми травами.

Таблица 4.2.3 - Ведущие по числу видов семейства ЦВЦ ЦВЦ в почве под бобовыми представлены 30 семействами, спектр ведущих семейств составляет 69,6% от общего числа. Кроме того, ранговое положение особенно первых семейств схоже: в значительном отрыве от всех остальных семейство Nostocaceae; в состав ведущих входят также следующие семейства:

Neochloridaceae, Chlorococcaceae, Pseudanabaenaceae, Chlamydomonadaceae, Phormidiaceae, Chlorellaceae.