УДК 57.026 + 582.4 (С173)
МИКОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ -РЕГИОНАЛЬНЫЙ АСПЕКТ
А. С. Маленкова,
старший преподаватель,
malenkova.an@yandex.ru,
Д. Г. Укубаева, аспирант,
di_ukubaeva@mail.ru,
А. А. Чердинцев, аспирант,
cherdintsev.aleksandr@gmail.com,
ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный
педагогический университет
В статье рассматриваются научные основы создания региональной системы индикации состояния среды лесных экосистем путем анализа видового состава и структурных характеристик сообществ древоразрушающих базидиальных грибов в пределах Южного Приуралья (Оренбургская область). Анализируются данные о встречаемости видов грибов, на основе которых делается вывод о видах-индикаторах устойчивых и квазинатуральных лесов региона. Приводятся списки видов, которые могут рассматриваться в качестве индикаторов мелколиственных, широколиственных и хвойных лесов региона. Обсуждаются существующие в регионе научные разработки по контролю накопления плодовыми телами грибов тяжелых металлов, а также о перспективах использования грибов в качестве индикаторов состояния урбанизированных экосистем. Приведенные материалы могут быть положены в основу создания и функционирования полноценной системы микоиндикации состояния среды.
The article discusses a scientific basis for the establishment of a regional system of displaying environmentental status of forest ecosystems through the analysis of species composition and structural characteristics of the communities of xylotrophic basidiomycetes within the Southern Urals (the Orenburg Region). The data on the occurrence of fungi species on the basis of which a conclusion on the species-indicators of sustainable and quasinatural forests of the region are analyzed. Lists of species that can be considered the indicators of small-leaved, broad-leaved and coniferous forests of the region are given. The article discusses current local research and development to control the accumulation of heavy metals in fruit bodies of fungi as well as the prospects of the use of fungi as indicators of the status of urban ecosystems. The data can be the basis for the establishment and operation of an adequate system of mycological indication of the environment state.
Ключевые слова: биоиндикация, древоразру-шающие грибы, микобиота, Южное Приуралье, Оренбургская область.
Keywords: bio-indication, wood-destroying fungi, mycobiota, the Southern Urals, the Orenburg Region.
Лесные экосистемы подвергаются интенсивному антропогенному воздействию — как прямому, так и косвенному. Вследствие этого происходит снижение лесопокрытых площадей, в особенности площадей, занятых старовозрастными насаждениями; упрощение структуры древостоев; банализация флоры и фауны лесов; активное развитие фи-топатогенной фауны и микобиоты. Нарушение значимых характеристик лесной биоты ведет к нарушению функциональной устойчивости лесов, что сказывается на их вкладе в биогеохимические циклы углерода и кислорода, а также ряда других элементов; к возникновению дисбаланса между процессами накопления и деструкции органики. Изменения многих лесных экосистем, подвергающихся особо интенсивным воздействиям, практически не обратимы, поэтому важной задачей является получение объективных данных о современном состоянии лесных экосистем с целью определения лесов, нуждающихся в принятии неотложных мер по их реставрации. Одним из широко распространенных способов оценки состояния экосистем является система биоиндикации.
Наряду с использованием отдельных видов в качестве индикаторов используются данные о динамике популяций отдельных видов и структурных характеристик сообществ [4], а также анализ содержания в них определенных веществ (поллютантов).
Для оценки состояния именно лесных экосистем одной из специфичных групп индикаторов являются грибы-мак-ромицеты, в частности — древоразрушающие грибы как важная составная часть системы редуцентов. Грибы в качестве индикаторов состояния окружающей среды привлекают все больше внимания российских и зарубежных исследователей [3, 9—13 и др.].
Наиболее достоверными индикаторами являются отдельные виды грибов, отличающиеся высокой чувствительностью по отношению к тем или иным факторам среды и исчезающие из сообщества при их интенсификации [1]. Можно предположить, что леса, в которых обитает большое количество чувствительных видов, менее подвержены внешним воздействиям и могут рассматриваться в качестве особо ценных лесных массивов. Впервые ксило-
166
Экологический мониторинг
№ 5, 2014
трофные грибы в качестве индикаторов антропогенных трансформаций лесов были применены финскими учеными X. Котирантой и Т. Немеле [12], которые создали оценочные (индикаторные) шкалы для хвойных лесов Финляндии.
Выделение специализированных видов является одним из элементов формационного анализа («формационных эндемиков» [2]), которые можно обозначить как индикаторы формаций. Это виды, характерные для сообществ, существующих в лесах тех ли иных формаций. В основе этой приуроченности лежит, в первую очередь, субстратная специализация видов. Поскольку для большинства родов древесных растений могут быть выделены стенот-рофные виды, для каждой из формаций лесов региона может быть также выделена своя группа видов-индикаторов. Формационные виды — индикаторы могут быть многочисленными, доминантными видами или же занимать подчиненное положение, быть редкими. Эти виды индицируют типичность (уникальность) сообществ и лесных экосистем и во многом определяют особенности деструкции специфичной древесины. Их численность отражает степень соответствия сообщества конкретным условиям биотопа. Чем больше в сообществе доля видов, характерных данному формационному комплексу, тем оно специфичнее и, соответственно, тем лучше выполняет свои функции, так как скорость деструкции ими древесины определенного рода древесины выше, чем у неспециализированных видов.
Проведенные нами в 2011—2014 годах исследования биоты ксилотрофных грибов Южного Приуралья в пределах Оренбургской области позволили выявить виды дереворазруша-ющих грибов, которые могут рассматриваться в качестве индикаторов особо ценных лесных массивов.
К видам — индикаторам старовозрастных сосновых лесов мы относим Dichomitus squa-lens (Karst.) Reid, Porodaedalea pini (Brot.: Fr.) Murrill, Postia fragilis (Fr.) Julich, Postia hibernica (Berk. & Broome) Julich, P. leucomallella (Murrill) Julich, P. septentrionalis (Vam-pola) Renvall, Postia sericeomollis (Romell) Jülich, Postia stiptica (Pers.: Fr.) Jülich.
Для малоизмененных широколиственных лесов характерны такие виды, как Hymeno-chaete cinnamomea (Fr.) Bres., H. corrugata (Fr.: Fr.) Lev., Ischnoderma resinosum (Schrad.: Fr.) P. Karst., Piptoporus quercinus (Schrad. Ex
Fr.) Pil., Porodaedalea conchata (Pers.: Fr.) Fiasson & Niemella, Postia subcaesia (David) Jülich, P. tephroleuca (Fr.) Jülich, Tyromyces fissilis (Berk. & M. A. Curtis) Donk., Xylobolus subpileatus (Berk. & Curt.) Boidin.
В мелколиственных лесах с низкой степенью антропогенной деградации нами отмечены Piptoporus pseudobetulinus (Murash. ex Pilat ) Pilat, Steccherinum murashkinskyi ( Burt ) Maas G.
Многие из этих видов являются редкими, распространение которых ограничивается субстратным или климатическим фактором [б].
Подавляющее большинство указанных видов было отмечено нами на территории лесов, официально признанных особо ценными лесными массивами, что подтверждает значимость придания им подобного статуса. Некоторые виды отмечались и в других лесах. Это является основанием для проведения специальных изысканий для рассмотрения вопроса о придании этим лесам статуса особо охраняемых природных территорий.
Как указывалось выше, помимо видовой индикации, могут применяться и другие маркеры состояния лесов, основанные на анализе структуры и функций биоты, например, динамика участия биотрофных и сапротрофных грибов в микоценозах [4].
Проведенные в регионе микологические исследования позволили изучить и другие аспекты биоиндикации состояния среды посредством изучения древоразрушающих грибов. Анализ тренда многолетней динамики ксилот-рофных грибов в лесах предгорий Южного Урала (Тюльганский район) [В] продемонстрировал наличие периодичности в появлении разных видов грибов в районе исследований, что необходимо учитывать при создании региональной системы микоиндикации, так как в качестве достоверного индикатора предпочтительней рассматривать виды, постоянно участвующие в сложении сообществ. Прочие виды, образующие плодовые тела с той или иной периодичностью, отражают не столько состояние лесных экосистем и локальной микобиоты, сколько условия увлажнения и температурный режим сезона или года.
Проведен ряд исследований, касающихся анализа накопления базидиомами грибов тяжелых металлов. Сравнение накопления тяжелых металлов в древесине и плодовых телах древоразрушающих грибов показало, что в древесине преимущественно накапливается мар-
№ S, 2014
Экологический мониторинг
1B7
ганец и железо, а в древоразрушающих грибах — цинк и железо. При этом плодовые тела изученных видов грибов отличаются как по суммарному накоплению тяжелых металлов, так и по содержанию отдельных элементов, в особенности марганца и железа. Из числа анализируемых тяжелых металлов наибольший индекс аккумуляции отмечен для меди [7].
Особое направление микоиндикационных исследований — изучение грибов, обитающих в условиях урбосреды. Анализ микобиоты г. Оренбурга показал низкое разнообразие грибов городских насаждений. Среди них половину составляли фитопатогенные виды, ба-зидиомы которых развиваются на ослабленных деревьях [6]. Наибольшее распространение в городе получил трутовик чешуйчатый
(Polyporus squamosus), встречающийся на старых тополях, а также изредка на ясенях. При этом ряд видов, обнаруженных в городской черте, относятся в регионе к числу редких и малочисленных (Laetiporus sulpureus, Spongipellis spumeus и ряд других). Этот факт ставит под сомнение возможность использования указанных видов в качестве микоиндикаторов.
Накопленные в результате многолетних исследований данные делают возможным с
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.