| Результаты этапа: В модельном опыте был осуществлен годовой мониторинг за показателями обилия, разнообразия и активности микроорганизмов в нативных и механически измельченных образцах живого сфагнума и его очеса. Эффект от механического измельчения был более выражен для живого сфагнума, чем для его очеса. Механическое измельчение живого сфагнума способствовало увеличению общей микробной биомассы в 2-4 раза и эмиссии CO2 – в 2 раза за счет активного развития, как грибов, так и бактерий. Показатели обилия микроорганизмов и интенсивности потока CO2 возрастали с увеличением степени измельчения сфагнума.
Механическое измельчение сфагнума до мелкодисперсной фракции привело к перестройке в структуре бактериальных сообществ. Оно заключается в смене доминирующих в нативных образцах эккрисотрофных агробактерий бактериями гидролитического блока. Использование молекулярно-биологических методов для идентификации доминирующих в сфагнуме таксонов позволило выявить таких специфических бактерий-гидролитиков как Janthinobacterium agaricum и Streptomyces purpurascens. Кинетический метод определения физиологического состояния бактерий in situ также показал большее функциональное разнообразие бактерий-гидролитиков в сообществе измельченного мха, по сравнению с нативным. Эти факты свидетельствуют о создании условий, способствующих ускорению разложения мха при его механическом измельчении. Подтверждением этому являются показатели деструкции органического вещества С/N, которые значительно снизились через год в образцах сфагнума, измельченного до мелкодисперсных фракций. Отсутствие механического измельчения сфагнума в естественных условиях, связанное с низкой численностью и разнообразием почвенных беспозвоночных животных, способствует сохранению устойчивости тканей сфагнума. Тем самым опосредовано доказано, что механико-химическая устойчивость тканей сфагнума является одним из ведущих факторов, ограничивающих деструкцию этого мха на начальных этапах. |
| Результаты этапа: Обобщены данные, полученные в ходе проведения годового модельного опыта, относительно влияния механического измельчения сфагнума на численность и таксономическую структуру микромицетного комплекса и физиологическое состояние бактериальных комплексов. Механическое измельчение живого сфагнума и его очёса привело к значительному увеличению численности микромицетов только на начальном этапе экспозиции. Максимальная степень измельчения исследуемых субстратов усиливала этот эффект. После четырех месяцев эксперимента показатели обилия микромицетов снижались и оставались низкими до конца опыта. В процессе работы было выделено и идентифицировано 36 видов микромицетов, относящихся к 19 родам. В нативных и механически измельчѐнных образцах на всех стадиях сукцессии массовыми как по частоте встречаемости, так и по относительному обилию, были виды рода Penicillium, главным образом, P. miczynskii Zalessky и Penicillium spinulosum Thom. Виды Cladosporium cladosporioides (Fresen.) de Vries, Oidiodendron griseum Robak и Penicillium janczewskii Zalessky были отнесены к группе часто встречаемых (30-60%), остальные виды – к группам редких и случайных. Механическое измельчение образцов не внесло корректировку в таксономическую структуру микромицетного комплекса. Коэффициенты сходства видового состава (Серенсена) микромицетных комплексов нативных и механически измельчённых образцов оказались высокими (0,7-0,8), что свидетельствует об отсутствии значимых различий в их структуре. Следует, однако, отметить тенденцию к увеличению видового богатства в мелкодисперсных образцах живого сфагнума. Кинетический метод показал большее функциональное разнообразие бактерий-гидролитиков и долю r-стратегов в сообществе измельчённого мха. Наибольшие различия бактериального сообщества мха по параметрам роста были получены на среде с хитином, ксиланом и пектином. Хитин входит в состав измельчённых оболочек грибов, повышение численности которых наблюдается при измельчении мха. Ксилан и пектин – полимеры, входящие в состав клеточных стенок мха. Эти факты можно интерпретировать в пользу создания условий, способствующих ускорению разложения мха при его механическом измельчении, подтверждением чего являются показатели деструкции органического вещества, которые значительно снизились через 12 месяцев эксперимента в образцах сфагнума, измельчённого до мелкодисперсного состояния.
Проанализирована структура микробных сообществ регрессионных пятен верхового торфяника люминесцентно-микроскопическим методом. Показано, что микробная биомасса в регрессионных плѐнках в 2-3 раза выше, чем в сфагновом очёсе и достигает 25 мг/г субстрата. В её структуре преобладает биомасса водорослей, которая составляет 74-87%. На долю спор грибов и бактерий приходится по 6-16%. В регрессионных плѐнках грибной мицелий обнаруживали в минимальных количествах (1%), тогда как в очёсе сфагнума он был доминирующим компонентом микробной биомассы (75-81%). Анализ торфяных профилей на участках с регрессивными явлениями и на контрольных участках без признаков регрессии, выявил их различия только в верхней 50-см толще. Нижняя толща, глубиной от 50 см до 3 м, по микробиологическим показателям не отличалась. Регрессионная плёнка характеризовалась высокой численностью бактерий, она в 3-5 раз превосходила таковую в очёсе сфагнового мха. В структуре сапротрофного комплекса доминировали бациллы и азотобактер. Обнаружение азотобактера в качестве доминанта может быть тесно связано с ассоциациями водорослей, обильно заселяющими регрессионные пятна. |
| Результаты этапа: Впервые проанализирована структура микробных сообществ регрессионных пятен верхового торфяника люминесцентно-микроскопическим методом. Показано, что микробная биомасса в регрессионных плёнках в 2-3 раза выше, чем в сфагновом очёсе. В её структуре преобладают водоросли, доля которых в суммарной микробной биомассе составляет 74-87%. На долю спор грибов и бактерий приходится по 6-16%, на долю грибного мицелия – не более 1%. Регрессионная плёнка характеризовалась высокой численностью бактерий, она в 3-5 раз превосходила таковую в контрольных образцах сфагнового мха. В структуре сапротрофного бактериального комплекса регрессионных плёнок доминировали бациллы и азотобактер. |
