Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)

Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)

На основании анализа литературных и оригинальных данных обсуждаются вопросы распространения почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981, syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932, и ее устойчивости к различным экологическим факторам – естественным и антропогенного происхожд...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2008
Hauptverfasser: Кабиров, Р.Р., Сафиуллина, Л.М.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України 2008
Schlagworte:
Экология, ценология, охрана и роль водорослей в природе
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5429
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия) / Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина // Альгология. — 2008. — Т. 18, № 2. — С. 134-144. — Бібліогр.: 19 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-5429
record_format dspace
spelling Кабиров, Р.Р.
Сафиуллина, Л.М.
2010-01-19T17:34:43Z
2010-01-19T17:34:43Z
2008
Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия) / Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина // Альгология. — 2008. — Т. 18, № 2. — С. 134-144. — Бібліогр.: 19 назв. — рос.
0868-8540
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5429
92:582.26
На основании анализа литературных и оригинальных данных обсуждаются вопросы распространения почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981, syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932, и ее устойчивости к различным экологическим факторам – естественным и антропогенного происхождения.
На основі аналізу літературних і оригінальних даних обговорюються питання розповсюдження ґрунтової водорості Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981, syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932 і її стійкості до різних екологічних факторів – природних і антропогенного походження.
Original and literature data on the distribution of soil alga Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981 (syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932) and how different ecological factors (both natural and anthropogenous) affect it are analyzed and discussed.
ru
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
Экология, ценология, охрана и роль водорослей в природе
Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)
Особливості екології і розповсюдження одноклітинної ґрунтової водорості Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Південному Уралі (Росія)
Peculiarities of ecology and distribution of unicellular soil alga Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) in Southern Ural (Russia)
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)
spellingShingle Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)
Кабиров, Р.Р.
Сафиуллина, Л.М.
Экология, ценология, охрана и роль водорослей в природе
title_short Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)
title_full Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)
title_fullStr Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)
title_full_unstemmed Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия)
title_sort особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли eustigmatos magnus (j.b. petersen) hibberd (eustigmatophyta) в южном урале (россия)
author Кабиров, Р.Р.
Сафиуллина, Л.М.
author_facet Кабиров, Р.Р.
Сафиуллина, Л.М.
topic Экология, ценология, охрана и роль водорослей в природе
topic_facet Экология, ценология, охрана и роль водорослей в природе
publishDate 2008
language Russian
publisher Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
format Article
title_alt Особливості екології і розповсюдження одноклітинної ґрунтової водорості Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Південному Уралі (Росія)
Peculiarities of ecology and distribution of unicellular soil alga Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) in Southern Ural (Russia)
description На основании анализа литературных и оригинальных данных обсуждаются вопросы распространения почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981, syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932, и ее устойчивости к различным экологическим факторам – естественным и антропогенного происхождения. На основі аналізу літературних і оригінальних даних обговорюються питання розповсюдження ґрунтової водорості Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981, syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932 і її стійкості до різних екологічних факторів – природних і антропогенного походження. Original and literature data on the distribution of soil alga Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981 (syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932) and how different ecological factors (both natural and anthropogenous) affect it are analyzed and discussed.
issn 0868-8540
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5429
citation_txt Особенности экологии и распространения одноклеточной почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd (Eustigmatophyta) в Южном Урале (Россия) / Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина // Альгология. — 2008. — Т. 18, № 2. — С. 134-144. — Бібліогр.: 19 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT kabirovrr osobennostiékologiiirasprostraneniâodnokletočnoipočvennoivodoroslieustigmatosmagnusjbpetersenhibberdeustigmatophytavûžnomuralerossiâ
AT safiullinalm osobennostiékologiiirasprostraneniâodnokletočnoipočvennoivodoroslieustigmatosmagnusjbpetersenhibberdeustigmatophytavûžnomuralerossiâ
AT kabirovrr osoblivostíekologííírozpovsûdžennâodnoklítinnoígruntovoívodorostíeustigmatosmagnusjbpetersenhibberdeustigmatophytavpívdennomuuralírosíâ
AT safiullinalm osoblivostíekologííírozpovsûdžennâodnoklítinnoígruntovoívodorostíeustigmatosmagnusjbpetersenhibberdeustigmatophytavpívdennomuuralírosíâ
AT kabirovrr peculiaritiesofecologyanddistributionofunicellularsoilalgaeustigmatosmagnusjbpetersenhibberdeustigmatophytainsouthernuralrussia
AT safiullinalm peculiaritiesofecologyanddistributionofunicellularsoilalgaeustigmatosmagnusjbpetersenhibberdeustigmatophytainsouthernuralrussia
first_indexed 2025-11-25T21:12:14Z
last_indexed 2025-11-25T21:12:14Z
_version_ 1850548258203500544
fulltext Экология, ценология, охрана и роль водорослей в природе 134 ISSN 0868-8540 Альгология. 2008. Т. 18. № 2 Algologia. 2008. V. 18. N 2 УДК 92:582.26 Р.Р. КАБИРОВ, Л.М. САФИУЛЛИНА Башкирский государственный педагогический ун-т, кафедра ботаники, 450000 Уфа, ул. Октябрьской революции, 3а, Россия ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИИ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОДНОКЛЕТОЧНОЙ ПОЧВЕННОЙ ВОДОРОСЛИ EUSTIGMATOS MAGNUS (J.B. PETERSEN) HIBBERD (EUSTIGMATOPHYTA) В ЮЖНОМ УРАЛЕ (РОССИЯ) На основании анализа литературных и оригинальных данных обсуждаются вопросы распространения почвенной водоросли Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981, syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932, и ее устойчивости к различным экологическим факторам – естественным и антропогенного происхождения. К л ю ч е в ы е с л о в а : почвенные водоросли, популяции, распространение, экология, устойчивость. Введение Одноклеточная водоросль Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981 (syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932) относится к отделу Eustigmatophyta, класс Eustigmatophyceae, пор. Eustigmatales, сем. Eustigmataceae.1 Eustigmatos magnus, по-видимому, наиболее распространенный вид пред- ставителей отдела Eustigmatophyta. В наземных экосистемах обитает на поверх- ности и в поверхностных слоях почвы. В некоторых случаях образует массовые разрастания на поверхности почвы (Куликова, 1965). Обнаружен в большинстве исследованных почв – от тундры до сероземов, песчаных и глинистых пустынных областей (Новичкова-Иванова, 1980; Штина и др., 1981; Гецен и др., 1994). Широко представлен в почвах Украины в разных природно-климатических зонах: Украинском Полесье, на территории Украинских Карпат и Крыма (Костіков та ін., 2001). В почвах на территории бывшего СССР особи данного вида выявлены в 135 местообитаниях, в т.ч. в лесных почвах – в 75 местообитаниях (Алексахина, Штина, 1984). Часто встречается в торфяно-болотных и торфяных почвах при кислых значениях рН. Так, Г.С. Антипина (1979) обнаружила P. magna в торфяных почвах осушенного мезотрофного болота с рН 3,8. Обычный представитель почв степных и лесостепных зон (Пивоварова, 1971; Кузяхметов, 1990; Костіков та ін., 2001). В альгосинузиях высокогорных пустынных сообществ памирской подпровинции на высоте 3900-4200 м над уровнем моря E. magnus входил в состав доминирующих и субдоминирующих комплексов (Базова, 1978). © Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина, 2008 1Далее мы будем придерживаться авторской версии названия водоросли – Eustigmatos magnus. Особенности экологии 135 Нами он обнаружен на Шпицбергене (на моховом покрове и вкраплении лугов в каменистой тундре). На нефтяных месторождениях п-ва Ямал. Eustigmatos magnus постоянно встречается в пахотных почвах и в почвах антропогенно- нарушенных территорий, в т.ч. урбанизированных, где в отдельных случаях является доминирующим видом (Кабиров, Шилова, 1994; Кузяхметов и др., 1975; Дубовик, 1995; Зимонина, 1998; и др.). В частности, по данным Г.Г. Кузяхметова и Р.Г. Минибаева (1994), P. magna в среднемощном тяжелосуглинистом выщелочен- ном черноземе доминировала на участках бессменного и занятого пара, в посевах кукурузы, яровой пшеницы, озимой ржи, на залежи. По-видимому, при интен- сивном развитии E. magnus служим источником пищи для почвенных бес- позвоночных. Так, в лабораторных экспериментах установлено интенсивное поедание клеток E. magnus некоторыми видами почвенных ногохвосток (Алалы- кина и др., 1980). Такой обширный ареал и частая встречаемость свидетельствуют о высокой толерантности данного вида к неблагоприятным условиям среды. Цель настоящего исследования – выяснить степень устойчивости E. magnus к некоторым абиотическим и антропогенным факторам и характер его распространения в условиях техногенного загрязнения. Материалы и методы Исследования проводили с 1973 г. на территории бывшего СССР. для выявления Eustigmatos magnus и оценки степени развития ее популяций использовали чашечные культуры со «стеклами обрастания» и водные культуры на вытяжке из исследуемой почвы. В природных условиях на особи и популяции влияет целый комплекс экологических факторов, и вычленить степень и характер влияния какого-то отдельного фактора довольно трудно. Поэтому в лабораторных условиях в серии чашек Петри (или в колбах) моделировали вектор напряженности исследуемого фактора (изменения температуры, значения рН, концентрации токсикантов и т.д.) на фоне относительной стабильности других экологических факторов. В таких экспериментах использовали почву, в которой предварительно был обнаружен E. magnus. Перед экспериментом почву доводили до воздушно-сухого состояния, измельчали, просеивали и тщательно перемешивали. Необходимость такой подготовки обусловлена гетерогенностью почвы и мозаичным распределением в ней клеток водорослей. Подготовленную таким способом почву помещали (по 40- 50 г) в стерильные чашки Петри. В опытные чашки вносили различные количества исследуемых токсикантов (в контрольные – дистиллированную воду) и инкуби- ровали на люминостате при комнатной температуре, поддерживая влажность почвы в пределах 80-100 % полной влагоемкости. Исследована устойчивость E. magnus к гербицидам, минеральным удобрениям, поверхностно-активным веществам, соединениям тяжелых металлов, нефти и нефтепродуктам, рН среды, температуре, радиоактивному загрязнению. При микроскопировании на «стекле обрастания» просматривали по 5 полос (трансект), 4 по краям и 1 трансекту, проходящую через центр стекла. Степень развития E. magnus оценивали по 15-бальной шкале обилия. На каждой трансекте степень развития устанавливали следующим образом: 1 – балл – на Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина 136 трансекте обнаружено 1-3 экз. данного вида; 2 балла – 4-10; 3 балла – более 10 экз. После просмотра пяти трансект рассчитывали сумму баллов обилия на данном «стекле обрастания». При таком подходе минимальное обилие равно 1 баллу, максимальное – 15. Если особи E. magnus обнаруживали в водных культурах (независимо от их обилия), то степень развития оценивали 1 баллом. Если степень развития достигала 15-14 баллов, то E. magnus рассматривали как доминирующий в альгогруппировке вид. Для количественной оценки положения E. magnus в альгогруппировке использовали коэффициент эколого-ценотической значимости вида – ЭЦЗ (Кабиров, Шилова, 1994): ЭЦЗ = ВхО/1500, где В – встречаемость вида в %; О – обилие вида в баллах; 1500 – максимально возможное, исходя из принятой нами методики, значение произведения встречаемости и обилия. Коэффициент ЭЦЗ принимает значения от 0 до 1. При ЭЦЗ = 0 этот вид в данной альгогруппировке отсутствует, при ЭЦЗ = 1 встречается во всех исследованных образцах и имеет высший балл обилия (15 баллов). Результаты и обсуждение Проведенные нами многолетние исследования почвенных водорослей в различных регионах, почвенно-климатических зонах, антропогенно-преобра- зованных и ненарушенных территориях бывшего СССР показали, что популяции E. magnus успешно развиваются возле металлургических заводов в импактной, буферной и фоновой зонах, на промышленных отвалах и хвостохранилищах, сложенных различными субстратами. Встречаются на урбанизированных тер- риториях, территориях предприятий топливно-энергетической, химической и нефтехимической промышленности, на урбанизированных территориях обнару- живается в различных местообитаниях, значительно отличающихся своими экологическими характеристиками (табл. 1). Т а б л и ц а 1 . Степень развития (в баллах) популяций Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd на территориях городов Южного Урала и их окрестностях Лес, лесополосы Агрофитоценозы Луга, пастбища Расстояние от административной границы НП, км Населенный пункт (НП) Неполив- ные газоны в НП Парки, скверы 3 5 10 3 5 10 3 5 10 ЭЦЗ Киргиз-Мияки н 3 15 8 11 15 1 15 н 15 н 0,25 Кумертау н 4 3 3 15 3 15 15 н 3 6 0,25 Ишимбай 1 н н 6 10 н 15 15 8 15 10 0,23 Рефтинск - 2 6 9 13 - - - - - - - О б о з н а ч е н и я . «н» – не обнаружено; «-» – нет данных; ЭЦЗ – коэффициент эколого- ценотической значимости вида. Поселок Киргиз-Мияки расположен на границе степной и лесостепной зон на значительном расстоянии от больших промышленных узлов. Город Кумертау является крупным центром по добыче каменного угля. На территории г. Ишимбая Особенности экологии 137 сосредоточены мощные предприятия нефтеперерабатывающей промышленности, работающие на сернистой и высокосернистой нефти. В пос. Рефтинске работает очень крупная электростанция на каменном угле. Из табл. 1 видно, что степень развития популяций E. magnus на иссле- дованных участках варьирует в значительных пределах. В некоторых случаях встречаются единичные особи данного вида, в других – он выступает как доминант или один из доминантов. Однако определенная тенденция здесь просматривается. На территории населенных пунктов E. magnus встречался эпизодически, значительно чаще – в их окрестностях. В целом в альгогруп- пировках, развивающихся на территориях населенных пунктов и их окрестностях, E. magnus характеризовался довольно высокими значениями коэффициента ЭЦЗ (см. табл. 1). Значения ЭЦЗ рассчитаны с привлечением дополнительного материала по данным территориям. Как отмечалось выше, E. magnus является обычным представителем альгофлоры пахотных почв, при этом на него оказывают влияние различные приемы агротехники. В лабораторных экспериментах мы исследовали устойчивость E. magnus к некоторым гербицидам, используемым в сельскохозяйственном производстве. Гербициды 2М-4Х (4-хлор-2-метил-феноксиуксусная кислота), триаллат (S-2,3,3- трихлор-аллил N-N-диизопропил-тиокарбомат), реглон (1,1`-этилен-2,2`-дипири- дилий бромистый) вносили в виде водных растворов из расчета 0,2-16,0 кг/га (Чесалин, 1977). Было исследовано влияние производственных, а также более низких и более высоких доз (табл. 2). Одни гербициды даже при высоких дозах не оказывали влияния на степень развития популяций E. magnus, другие подавляли их развитие. Вероятно, это объясняется особенностями химического состава использованных гербицидов. Т а б л и ц а 2 . Влияние гербицидов на степень развития (в баллах) популяций Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 2М-4Х Триаллат Реглон Концентрация, кг/га Балл Концентрация, кг/га Балл Концентрация, кг/га Балл Контроль 9 Контроль 9 Контроль 9 0,2 6 0,4 4 1,0 (пд) 1,0 0,4 9 0,8 (пд) 3 2,6 (пд) 1,0 0,8 6 1,6 (пд) 3 4,0 1,0 1,6 (пд) 7 6,4 7 8,0 1,0 16,0 5 16,0 1 О б о з н а ч е н и я : пд – производственная доза. При физико-химической мелиорации почв часто используют различные полимеры, которые, безусловно, оказывают влияние на жизнедеятельность почвенных организмов. Проведенные нами лабораторные исследования показали сравнительно низкую токсичность полиакриламида (ПАА). В интервале концент- раций 0,1-1,0 % ПАА массы воздушно-сухой почвы степень развития популяций Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина 138 E. magnus находилась на уровне контроля. Более высокие (1,5-4,0 %) концент- рации незначительно ингибировали развитие E. magnus. Резкое снижение обилия наблюдалось в вариантах с концентрацией ПАА 7 % массы воздушно-сухой почвы. Быстрый рост производства и потребления различных ПАВ в мире увеличивает вероятность рассеивания их в окружающей среде. Мы исследовали действие на популяции E. magnus некоторых неионогенных ПАВ. Превоцел W-OFP-100 представляет собой смесь оксиэтилированных (17 групп) и оксипропе- лированных (до 6 групп) высших жирных спиртов С10 – С20. Неонол АФ-14 – алкилфенол на основе α-олефинов фракций С9 – С10, оксиэтилированных на 14 молей. Неонол 2В-1317-12 – оксиэтилированные вторичные спирты фракции С13 – С17. Плюроники – препараты французского производства. Данные ПАВ исполь- зуются в нефтедобывающей промышленности. Препараты вносили в виде раствора в концентрациях 0,2; 1,0; 2,0; 4,0; 10,0; 20,0 мг на 1 г воздушно-сухой почвы. Контроль – дистиллированная вода (табл. 3). В проведенных экспериментах исследуемый фактор (градиент концентраций ПАВ) оказывал определяющее влияние на развитие популяций E. magnus. По результатам однофакторного дисперсионного анализа, показатель силы влияния фактора ń2 составил: для неонола АФ-14 – 0,83, для неонола 2В- 1317-12 – 0,83, для превоцела W-OFP-100 – 0,64. Значения достоверны при Р = 0,05. Т а б л и ц а 3 . Влияние ПАВ на степень развития (в баллах) популяций Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd Концентрация, мг на 1 г воздушно-сухой почвы ПАВ Контроль 0,2 1 2 4 10 20 Неонол АФ-14 5 1 1 - - - - Неонол 2В-1317-12 11 7 1 - - - - Превоцел W-OFP-100 6 7 7 7 3 2 - Плюроник L92 1 1 2 - - - - Плюроник L35 1 2 1 1 4 - - О б о з н а ч е н и я : «-» – особи E. magnus не обнаружены. Изучение влияния нефти и нефтепромышленных сточных вод на E. magnus проводили на территории Республики Башкортостан около двух нефтяных скважин, расположенных на посевах яровой пшеницы. Каждую скважину окаймлял земляной вал высотой 50-70 см. Он отделял наиболее загрязненный участок почвы, имеющий форму круга радиусом 50 м, от остальной территории. Возле каждой скважины закладывали четыре концентрических ключевых участка. Первый участок представлял собой круг радиусом 10-12 м, центром была нефтяная скважина. Почва сильно утоптана, высшая растительность отсут-ствовала, визуально заметны пятна нефти. Второй участок был в виде кольца шириной 30-35 м и располагался между первым участком и земляным валом. Почва уплотнена, имелись отдельные особи высших растений, разливы Особенности экологии 139 нефти не обнаружены. Третий участок закладывали вокруг скважины в виде кольца шириной 30-40 м за земляным валом на расстоянии 5-10 м от него. четвертый – контроль на расстоянии 200-250 м от скважины. Т а б л и ц а 4 . Развитие популяций Eustigmatos magnus (балл обилия) возле нефтяных скважин Скважина Уч. 1 Уч. 2 Уч. 3 Уч. 4 Первая н 6 4 13 Вторая н н 13 9 О б о з н а ч е н и я : здесь и в табл. 5: «н» – особи E. magnus не обнаружены. Из представленных в табл. 4 данных можно сделать, по крайней мере, два вывода. 1. Земляной вал достаточно эффективно защищает окружающие его тер- ритории от воздействия нефтяной скважины. 2. В большинстве случаев внутри участка, ограниченного земляным валом, создаются экстремальные условия, при которых особи популяций E. magnus не способны вегетировать. В лабораторном эксперименте оценивали влияние совместного внесения сырой нефти и удобрения на популяции E. magnus. Нефть вносили в виде водной суспензии в дозах 0,007-7,0 см3 на 40 г воздушно-сухой почвы, удобрения – в виде водного раствора из расчета 45 и 160 кг/га действующего вещества (табл. 5). Внесение высоких доз удобрений стимулировало развитие E. magnus, причем это стимулирующее воздействие сказалось и на нефтезагрязненных почвах. Т а б л и ц а 5 . Влияние совместного внесения нефти и минеральных удобрений на популяции Eustigmatos magnus (балл обилия) Доза нефти, см3 на 40 г воздушно-сухой почвы Без удобрений N45P45K45 N160P160K160 Не вносили 1 1 15 0,007 н н 10 0,07 н н 1 0,7 н н н 7,0 н н н Исследования влияния этилированного бензина А-72 на E. magnus показали, что концентрации бензина от 0,002 до 0,2 мл на 1 г воздушно-сухой почвы подавляют развитие E. magnus, концентрации 0,4 мл и выше вызывают гибель водоросли. В окрестностях предприятий металлургической промышленности происходит накопление в почве металлов. Возле предприятий черной металлургии среда изменяется от слабокислой до слабощелочной за счет большого привноса щелочноземельных элементов. Возле предприятий цветной металлургии происходит сильное подкисление почвы. Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина 140 Для меди, цинка и марганца определяли значения показателей LC50 и LC100 соответствующих концентраций 50 %-го снижения обилия и летальной концентрации металла. Металлы в почву вносили в виде водного раствора следующих солей: CuSO4•5H2O, ZnSO4•7H2O, MgSO4•5H2O. Концентрации рас- считывали по действующему веществу, т.е. по металлу. Значения LC50 для E. magnus по меди установить не удалось, по цинку оно составило 0,5 г/кг, по марганцу – 0,5 г/кг. По меди LC100 = 0,01 г/кг; цинку = 2,0 г/кг; марганцу = 0,1 г/кг. Таким образом, для E. magnus медь оказалась более токсичной, чем цинк и марганец. Лабораторные исследования показали, что E. magnus способна сущест- вовать при низких значениях рН. В то же время кислая среда оказывает не- благоприятное воздействие. Так, если при рН 7,5 степень развития популяций E. magnus оценивалась 15 баллами, то при рН 3 составляла 4 балла, а при рН 2 – 5 баллов. Специальные исследования реакции клеток E. magnus на изменение рН среды и температуры, проведенные в водных культурах, показали, что при рН 2 и 11-12 происходит полное разрушение клеточного содержимого. При рН 2,5-4,0 20-90 % клеток гибнут, обесцвечивается и выходит наружу протопласт. При рН от 4,5 до 8,5 морфология клеток не изменяется. При рН 9-10,5 у 30-80 % клеток протопласт имеет форму гранул и бледно-желтую окраску. При изучении влияния высоких положительных температур на E. magnus суспензию культуры подвергали 20-минутной экспозиции в интервале температур 20-100 оС с «шагом» 10 оС. На третьи сутки после воздействия температурного фактора клетки E. magnus сохраняли свой морфологический статус при температуре 20-30 оС. В интервале 40-50 оС наблюдалось изменение окраски протопласта клеток с зеленой на буроватую. При температуре 60-70 оС погибало 40-45 % клеток, у остальных наблюдалась грануляция протопласта, при 80-90 оС погибало 50-60 % клеток и также наблюдалась грануляция протопласта. При 100 оС погибали все клетки E. magnus. Кроме того, было установлено, что повышение температуры до 30-40 оС усиливает процессы образования зооспор и апланоспор. Имеющиеся в литературе отрывочные данные свидетельствуют о высокой устойчивости почвенных водорослей к радиации. В основном это касается представителей Cyanophyta. Полученные нами результаты также характеризуют E. magnus как вид, устойчивый к радиоактивному загрязнению. Исследования проводились нами в 1988-1989 гг. в районе Чернобыльской АЭС и на экспериментальном полигоне отдела радиационной генетики и радиобиологии Московского отделения ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова с искусственным гамма-облучением. Возле Чернобыльской АЭС почвенные пробы отбирали в 1988 г. на расстоянии 1,5 км от эпицентра аварии. Здесь степень развития популяции E. magnus составляла 2 балла. На полигоне пробы отбирали на участках естественного луга вне зоны облучения (250 м) и на расстоянии 5 и 15 м от источника излучения. За 17 лет функционирования полигона суммарные дозы составили на расстоянии 5 м – 872 Грэй, 15 м – 397. В этих условиях степень развития популяций E. magnus составила на расстоянии 250 м – 2 балла, 15 м – 9 и на расстоянии 5 м – 3 балла. Особенности экологии 141 Eustigmatos magnus можно использовать при оценке токсичности различных химических соединений, субстратов, воды, почвенного и снежного покрова определенной территории. В качестве примера приведем данные, полу- ченные нами при оценке токсичности почвенного покрова небольшого промыш- ленного города Аша, расположенного в Челябинской обл., выполненного с использованием культур E. magnus (табл. 6, 7). Т а б л и ц а 6 . Величина индекса оптической плотности клеток Eustigmatos magnus в водных вытяжках из исследуемых почвенных образцов Координаты квадратов 1 2 3 4 5 6 7 8 А 0,785 1,007 0,700 1,002 0,860 0,568 0,595 0,775 Б 0,940 0,736 0,970 0,920 0,941 0,630 0,730 1,125 В 0,943 0,560 0,697 0,800 0,312 0,969 0,910 1,485 Г 0,578 0,820 0,670 0,566 0,595 0,535 0,683 0,940 Д 0,600 0,541 0,735 0,690 0,662 0,853 0,587 - О б о з н а ч е н и я : «-» – данные отсутствуют. Т а б л и ц а 7 . Величина индекса токсичности (ИТФ), рассчитанная по данным табл. 6 Координаты квадратов 1 2 3 4 5 6 7 8 А 0,80 1,03 0,71 1,02 0,88 0,58 0,61 0,79 Б 0,96 0,75 0,99 0,94 0,96 0,64 0,74 1,15 В 0,96 0,57 0,69 0,82 0,32 0,99 0,93 1,52 Г 0,59 0,84 0,68 0,58 0,61 0,55 0,70 0,96 Д 0,61 0,55 0,75 0,70 0,68 0,87 0,60 н П р и м е ч а н и е . Оптическая плотность в контрольном варианте 0,98. При оценке токсичности почвенного покрова города вся его территория была условно разбита на километровые квадраты. В каждом квадрате отбирали одну усредненную пробу, состоящую из 40 отдельных почвенных образцов. В качестве контроля использовали почву, взятую на удалении 2 км от города, за водораздельным хребтом. Из почвенных проб готовили водные вытяжки, в которые вносили суспензии клеток E. magnus и инкубировали на люминостате при комнатной температуре. Степень развития E. magnus оценивали по оптической плотности суспензии клеток. По итогам тестирования рассчитывали индекс токсичности по формуле (Кабиров, 1995): ИТФ = ТФо/ТФк, где ИТФ – индекс токсичности оцениваемого фактора (в данном случае водной вытяжки из исследуемой почвы); ТФо – значение регистрируемой тест-функции в опыте; ТФк – значение регистрируемой тест-функции в контроле. Здесь в качестве тест-функции выступает оптическая плотность суспензии клеток E. magnus. Величина ИТФ Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина 142 изменяется от 0 до М, где М – любая положительная величина. Полученные данные преобразованы в оптическую диаграмму. Вся процедура отбора проб, приготовления их для биотестирования и сама процедура биотестирования подробно описана нами ранее (Кабиров, 1995). Для сравнительного анализа использована шкала токсичности Р.Р. Кабирова (Кабиров, 1995), состоящая из 6 классов. Шкала токсичности Класс токсичности Величина индекса токсичности (ИТФ) Пояснения VI (стимуляция) > 1,10 Фактор оказывает стимулирующее воздей- ствие на тест-организм, величина тест- функции в опыте превышает контрольные значения V (норма) 0,91-1,10 Фактор не оказывает существенного влия- ния на развитие тест-организма, величина тест-функции находится на уровне конт- роля IV (низкая) 0,71-0,90 Снижение величины тест-функции в опыте по сравнению с контролем III (средняя) 0,50-0,70 Снижение величины тест-функции в опыте по сравнению с контролем II (высокая) < 0,50 (ниже индекса LD50, принятого в токсикологии) Снижение величины тест-функции в опыте по сравнению с контролем I (сверхвысокая) Среда не пригодна для жизни тест-организма Наблюдается гибель тест-организма К участкам с явно выраженной токсичностью почв относится территория вдоль трансект В, Г и Д. Повышенная токсичность этой территории объясняется рядом причин. Во-первых, здесь расположены заводы (металлургический и лесохимический), являющиеся основными загрязнителями городской среды. Во- вторых, вдоль этих трансект протекает р. Сим. В пойму реки поступают стоки из других участков города и разносятся вдоль всего русла. В-третьих, по этим участкам проходит железная дорога, которая является дополнительным источ- ником загрязнения почвы. В настоящее время на кафедре ботаники Башкирского государственного педуниверситета хранятся несколько штаммов E. magnus. В процессе работы с ними в старых культурах был обнаружен полиморфизм клеток. Наряду с морфо- логически типичными клетками (Е-форма) наблюдались вытянутые клетки цилиндрической формы (М-форма) и вишерияподобные (V-форма) клетки. Заключение Eustigmatos magnus характеризуется высокой толерантностью к неблагоприятным условиям среды и имеет широкий ареал распространения. Особенности экологии 143 Обитает в поверхностных слоях почвы и в некоторых случаях образует массовые разрастания на поверхности почвы. Встречается на урбанизированных территориях, территориях предприятий топливно-энергетической, химической и нефтехимической промышленности. Обнаруживается на промышленных отвалах и хвостохранилищах, сложенных различными субстратами. Установлены границы устойчивости E. magnus к высоким температурам, рН среды, концентрации поверхностно-активных веществ, нефти и нефтепродуктам, гербицидам, металлам, полимерам, радиоактивному загрязнению. Действие гербицидов, используемых в сельскохозяйственном производстве, на E. magnus зависит от их химического состава и внесенных доз. Популяции E. magnus обладают высокой устойчивостью к поверхностно-активным веществам, радиоактивному загрязнению и чувстви- тельны к загрязнению почвы тяжелыми металлами, нефтью и нефтепродуктами. По степени увеличения токсичности по отношению к E. magnus исследованные металлы можно расположить в следующей последовательности: цинк → марганец → медь. E. magnus можно использовать для оценки токсичности почвенного покрова и зонирования различных территорий, подвергнутых антропогенному загрязнению. R.R. Kabirov & L.M. Safiullina Department of Botany, Bashkir State Pedagogical University, 3a, Oktiabrskoi Revolutsii St., 450000 Ufa, Bashkortostan, Russia PECULIARITIES OF ECOLOGY AND DISTRIBUTION OF UNICELLULAR SOIL ALGA EUSTIGMATOS MAGNUS (J.B. PETERSEN) HIBBERD (EUSTIGMATOPHYTA) IN SOUTHERN URAL (RUSSIA) Original and literature data on the distribution of soil alga Eustigmatos magnus (J.B. Petersen) Hibberd 1981 (syn. Pleurochloris magna J.B. Petersen 1932) and how different ecological factors (both natural and anthropogenous) affect it are analyzed and discussed. K e y w o r d s : soil algae, populations, distribution, ecology, tolerance. Алалыкина Н.М., Артемьева Т.И., Борисович Т.М. и др. Почвенная фауна и биологическая активность осушенных и рекультивируемых торфяников. – М.: Наука, 1980. – 170 с. Алексахина Т.И., Штина Э.А. Почвенные водоросли лесных биогеоценозов. – М.: Наука, 1984. – 148 с. Антипина Г.С. Альгофлора болот Карелии и ее изменение под влиянием мелиорации: Автореф. дис. … канд. биол. наук. – Л., 1979. – 22 с. Базова Г.А. Почвенные водоросли высокогорий Памира. – Душанбе, 1978. – 140 с. Гецен М.В., Стенина А.С., Патова Е.Н. Альгофлора Большеземельской тундры в условиях антропогенного воздействия. – Екатеринбург: УИФ Наука, 1994. – 146 с. Дубовик И.Е. Водоросли эродированных почв и альгологическая оценка почвозащитных мероприятий. – Уфа: Изд-во Башк. ун-та, 1995. – 156 с. Р.Р. Кабиров, Л.М. Сафиуллина 144 Зимонина Н.М. Почвенные водоросли нефтезагрязненных земель. – Киров, 1998. – 170 с. Кабиров Р.Р. Альтестирование и альгоиндикация (методические аспекты, практическое использование) / Башк. пед. ун-та. – Уфа, 1995. – 125 с. Кабиров Р.Р., Шилова И.И. Сообщества почвенных водорослей на территории промышленных предприятий // Экология. – 1994. - № 6. – С. 16-20. Костіков І.Ю., Романенко П.О., Демченко Е.М. та ін. Водорості грунтів України (історія та методи дослідження, система, конспект флори). – К.: Фітосоціоцентр, 2001. – 300 с. Кузяхметов Г.Г. Анализ альгофлоры степей Башкирського Предуралья // Экол.-флорист. исслед. по споровым раст.: Сб. науч. тр. – Свердловск, 1990. – С. 8-13. Кузяхметов Г.Г., Минибаев Р.Г. Альгокомпоненты некоторых агрофитоценозов // Вопросы агрофитоценологии: Сб. науч. тр. – Уфа, 1994. – Сер. биол. – С. 94-105. Кузяхметов Г.Г., Минибаев Р.Г., Боев В.Г. Флора водорослей некоторых почв Башкирии // Состав и динамика численности альгофлоры почв и некоторые вопросы агрофитоценологии: Сб. науч. тр. – Уфа, 1975. – Сер. биол. – С. 39-51. Куликова Р.М. «Цветение» торфяно-болотных почв // Почвоведение. – 1965. – № 2. – С. 63-67. Новичкова-Иванова Л.Н. Почвенные водоросли фитоценозов Сахаро-Гобийской пустынной области. – Л.: Наука, 1980. – 2565 с. Пивоварова Ж.Ф. Особенности водорослевых сообществ некоторых засоленных почв лесостепной зоны Барабы: Науч. тр. Новосибир. пед. ин-та. – 1971. – В. 32. – С. 18-24. Чесалин Г.А. Гербициды и некоторые их свойства: Справочник по гербицидам. – М.: Россельхозиздат, 1977. – С. 174-178. Штина Э.А., Антипина Г.С., Козловская Л.С. Альгофлора болот Карелии и ее динамика под воздейст- вием естественных и антропогенных факторов. – Л.: Наука, 1981. – 269 с. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. – М.: Наука, 1976. – 144 с. Получена 19.06.06 Подписал в печать С.П. Вассер

Ähnliche Einträge