CC BY
19
Нацюнальний лкотехшчний ун1верситет Украши
УДК 633.466 Астр. У.М. Тарас1 - НЛТУ Украти, м. Львiв
ЗАСТОСУВАННЯ ПОКАЗНИК1В ВИДОВОГО Р1ЗНОМАН1ТТЯ
М1КРОМ1ЦЕТ1В ГРУНТУ ПРИ ОЦ1НЮВАНН1 ПОРУШЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА ВНАСЛ1ДОК Д11 АНТРОПОГЕННИХ ФАКТОР1В
Охарактеризовано причини змши видового р1зномашття внаслщок дп природних та антропогенних факторш, а також способи застосування еколопчних показниюв мжромь цетних комплексш на Яворшському ирчаному кар'ер1. Описано шдекс видового р1знома-шття Шеннона, щдекс ступеня домшування видш у грунтових комплексах Сшпсона та шдекс вир1внюваност1 Шслу. Описано та проаншпзовано коефшденти схожост комплек-с1в Соренсена та Жаккара. Пораховано 1 проаншпзовано значення показниюв структури комплекав мшроскотчних грибш для грунпв Явор1вського срчаного кар'еру.
Ключовi слова: показники видового р1зномашття, сукцес1я, мшромщети.
Актуальнiсть теми. Змши угруповань мiкроскопiчних грибiв в антропогенних умовах привертало i привертае в свiтi увагу багатьох дослщнитв та науковцiв. XX ст. охарактеризувалось глибокими змiнами в бюсфер^ пов'язани-ми з людською дшльшстю [1]. Усвiдомлення цих проблем стало основою для створення глобальних бюлопчних дослiдницьких проектiв, що стосуються рiз-них аспектiв антропогенних змiн у бюсфер^ Однiею з найактуальнiших проблем сьогодш е оцiнка бюлопчного рiзноманiття [7]. Саме тому для вщновлення порушених антропогенною дiяльнiстю земель дослвджуваного об'екта i проведения ввдповвдних заходiв рекультивацií необхiдно розрахувати та проаналiзу-вати основнi показники видового рiзноманiття комилекс1в мiкромiцетiв.
Теоретична частина. Змiна видового рiзноманiття визначаеться як при-родними, так i антропогенними факторами. Якщо в минулi тисячолiття змiни присутностi видiв у бiосферi визначались природними факторами середовища -клiматичними, геологiчними тощо, то на сучасному етапi розвитку бюсфери ан-тропогеннi впливи вiдiграють виртальну роль у змiнах бiорiзноманiття. Це та-кi фактори, як: змша та деградащя природних мiсць кнування пiд впливом лю-дини, випадкова та щлеспрямована iнтродукцiя видiв, щлеспрямоване вилучен-ня окремих вид1в, забруднення, глобальнi змiни клiмату, iндустрiалiзацiя сшьського та лiсового господарства й ш. [6, 8].
Вивчення мiкромiцетiв у мкцях посиленого антропогенного наванта-ження е важливим i мае значну перспективу в планi виявлення шдикаторних видав на техногенне забруднення. Детальне вивчення видового складу мшроскотчних грибiв необхвдне з метою вияснення специфiчностi ризосферно1 та прикоренево1 м^офлори рiзних рослин, яка виражаеться передуем у юлькк-ному перевищеннi одного чи декшькох родiв та груп видiв гриб1в, що не трап-ляються у таких кiлькостях та спiввiдношениях у контрольному, некорiнному грунта, i у виявленнi домiнантних видiв у цiй сукцесií.
Одум Ю. сформував ефекти змiн угруповань завдяки антропогенним впливам, що спостерiгались найчастше, а саме зменшення видового рiзнома-нiття, багатства, збшьшення домiнувания, присутшсть органiзмiв r-стратегiв [6,
1 Наук. кергвник: доц. В.П. Ол1ферчук, канд. бюл. наук
8]. Ц змши найбшьше властив1 сильним порушенням, ят можуть розглядатися як катастрофи. Зниження видового р1зноман1ття за умови високих р1вн1в дп як антропогенних, так 1 природних стресових фактор1в продемонстровано на р1з-номаштних групах орган1зм1в у наземних та водних екосистемах [6].
Тимчасов1 змши видово'' структуры угруповань розглядаються у процесах сукцеси. Сукцеси, спричинеш даяльшстю людини, вважаються як антропогенна Чим глибше порушене середовище, тим часпше 1 на бiльш раншх стад1ях завер-шуеться сукцет [8], що так само знижуе видове р1зноман1ття в екосистемах. Рь вень бюр1зномашття визначаеться 1 просторовою неоднорщшстю екосистем. У просторово-однор1дних мкцях кнування часто виявляеться в1дносно низьке р1з-номанитя [7]. Унаслщок високих р1втв антропогенного впливу, просторова не-однорщшсть екосистем може ктотно знижуватися. Хоча грунт е одним 1з найбшьш гетерогенних середовищ кнування органiзмiв, однак тенденщя зниження иросторово!' неодш^дносп якостей вiдзначаеться i для грунтового покриву.
Пiд час оцiнювання ефекпв порушення середовища у сферi мониторингу та охорони природи широко застосовують екологiчнi показники рiзноманiття. Способи ощнки вимiрювання рiзноманiття, зокрема i внаслвдок антропогенних впливш, наведено в оглядових працях [7]. Автори пiд час вивчення цих ефектiв рекомендують використовувати найбшьш iнформованi иростi мiри видового ба-гатства та домiнування. Розглядають описи рiзних тип1в розподшу як не при-датнi для ощнювання стресових ситуацiй.
Видове рiзноманiття комплекса мiкромiцетiв характеризують на основi шдексш рiзноманiття та вирiвнюваностi, прийнятих у загальнш екологií та представляючих математичне вираження залежностi мiж числом видiв i ''х юль-кiстю [7, 8]. Для ощнювання видового рiзноманiття комплекав грунтових гри-бiв використовують iндекси, найпоширенiшим з яких в опис антропогенних змiн угруповань е шдекс Шенона, значения якого знижуються за умови змен-шення кшькосп видiв, що менша вiд рiвномiрного вiдношения ''х чисельностi [5, 6, 8]. Для ощнювання ступеня домiнування видiв у комилексi використовують шдекс Омпсона та iндекс виршнюваносп Пiслу.
Для оцiнювания ступеня вiдмiнностi та схожостi комплекса грибш дос-лiджуваних бiогеоценозiв використовують коефiцiенти Жаккара та Соренсена, якi виражають вiдношення числа спiвпадаючих ознак опису до загального ''х числа, та мiри вiдстанi на основi статистичних аналiзiв, що визначають рiзницю мiж порiвнювальними об'ектами в багатовимiрному иросторi ознак [7, 5].
Коефщкнти Жаккара та Соренсена використовують для розрахунку схо-жосп комплекса грибш на двох об'ектах, наприклад грунтах рiзних тишв без вра-хування юлькосп iзолятiв кожного виду. Розрахунок коефiцiеита схожосп Соренсена, що застосовують найчаспше, вiдбуваеться також з урахуванням представле-ностi видк у комплексах (просторова частота трапляння чи щiльнiсть) [2].
Для аналiзу схожостi та вiдмiнностi комилексiв мiкроскопiчних грибiв у рiзних компонентах бiогеоценозу, оцiнювания впливу рiзних екологiчних фак-торш на щшьнкть популяцiй видш використовуються статистичнi шдходи -дискримiнантний, факторний, кластерний, кореляцшний, реалiзованi в сучас-них комп'ютерних програмах. Значення просторово'' частоти трапляння застосовують для створення виндно'' матрицi для дискримiнантного аналiзу з метою
2. Екологя та довкшля
137
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
оцiнювания спрямованосп змiн у структурi комплексу мгкромщетгв пiд дiею антропогенних навантажень [7, 6].
Матерiали та методи дослщження. На дослiджуваному об'ектi - Яво-р1вському сiрчаному кар'ерi - було закладено 22 стацiонари для ввдбору проб грунту, 8 з яких розташованi на зональних грунтах, у селах навкруги кар'еру, а 14 - на техноземах, профшьним методом. Розрахунок проведено зпдно з методикою [3, 4]. Зразки для дослщження ввдбрано протягом 2011-2013 рр. на грунтах двох тишв: техноземи та зональш (табл.. Вiдбiр проб для мiкологiчного ана-лiзу проводиться згiдно з ГОСТ 17.4.4.02-84 [4].
Табл. Екологiчнi показники мжромщетних комплекав техноземiв та зональних Грунтiв територш, порушених видобуванням арки (2011-2013 рр.)
Bapiaffra
Сезон,
piK
1ндекс видового pi3HQMaHirra Соренсена
1ндекс домшування Сiмпсонa
1ндекс Шеннона
1ндекс Пiслу
Явоpiвськa копальня
Технозе-ми
2011
2012
2013
21
24
27
9,34
9,47
11,24
0,011
0,014
0,102
1,02
1,03
2,37
0,38
0,34
0,73
Зональш грунти
2011
35
13,56
0,087
2,76
0,79
2012
40
16,64
0,066
3,07
0,79
2013
41
16,91
0,068
3,12
0,84
S
Значення показниюв структури комплекав мжроскошчних гриб1в для обох тишв Грунтав св1дчить про наявнкть ктотних в1дмшностей м1ж зональни-ми та порушеними видобуванням арки Грунтами. 1ндекс видового р1зномашття в зональних Грунтах е вищим. Це св1дчить про те, що структура мжробних уг-руповань вивчених територш стабшьна.
Аналопчно шдекси Шеннона, Сшпсона та Пклу е вищими на Грунтах зональних тишв. Максимальш значення показниюв видового р1зномашття за-фксовано в 2013 р., що шдтверджуе самов1дновлююч1 функцп кар'еру, самоза-ростання та ввдновлення природних угруповань.
Видове р1зноман1ття м1цел1альних мшромщепв зростае шсля переходу ввд фггоплани до шдстилки та верхнього мшерального горизонту Грунпв. Ц за-коном1рност1 узгоджуються з функщональними можливостями мщел1альних м^омщетк (наявнктю широкого спектру пдролггичних та шших ферменпв, що дають змогу утил1зувати р1зн1 сполуки, зокрема важкодоступш для 1нших м^ооргашзмк), мщел1альним типом росту, що допомагае усшшно вести коло-шзацда р1зних субстрапв, високою ксерофишстю i достатньо вираженою тер-мотолерантнктю мiкроскопiчних грибiв.
Лггература
1. Билай В.И. Микромицеты почв / В.И. Билай, И. А. Элланская, Т.С. Кириленко и др.; под общ. ред. В.И. Билай. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1984. - 264 с.
2. Грибы в природных и антропогенных экосистемах // Труды международной конференции, посвященной 100-летию начала работы проф. А.С. Бондарцева в Ботаническом институте им. В.Л. Комарова РАН (Санкт-Петербург, 24-28 апреля 2005 г. - СПб., 2005. - Т. 1. - 416 с.
3. Дудка И. А. Методы экспериментальной микологии : справочник / И. А. Дудка, С.П. Вас-сер, И. А. Элланская, З.Э. Коваль и др. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1982. - 551 с.
4. Кириленко Т.С. Атлас родов почвенных грибов (Ascomycetes и Fungi Imperfecti) / Т.С. Кириленко. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1977. - 126 с.
5. Литвинов М.А. Методы изучения почвенных микроскопических грибов / М.А. Литвинов. - Л. : Изд-во "Наука", 1969. - 124 с.
6. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов / О.Е. Марфенина. - М. : Изд-во "Медицина для всех", 2005. - 196 с.
7. Новое в систематике и номенклатуре грибов / под ред. Ю.Т. Дьякова, Ю.В. Сергеева. -М. : Изд-во "Национальная академия микологии"; "Медицина для всех", 2003. - 496 с.
8. Терехова В. А. Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистем / В.А. Терехова. - М. : Изд-во "Наука", 2007. - 215 с.
Тарас У.М. Применение показателей видового разнообразия микро-мицетов почвы при оценке нарушения окружающей природной среды в результате действия антропогенных факторов
Охарактеризованы причины изменения видового многообразия в результате действия естественных и антропогенных факторов, а также способы применения экологических показателей микромицетних комплексов на Яворивском серном карьере. Описан индекс видового многообразия Шенона, индекс степени доминирования видов в грунтовых комплексах Симпсона и индекс равенства Пислу. Описаны и проанализированы коэффициенты всхожести комплексов Соренсена и Жаккара. Посчитано и проанализировано значение показателей структуры комплексов микроскопических грибов для почв Яворивского серного карьера.
Ключевые слова: показатели видового разнообразия, сукцессия, микромицеты.
Taras U.M. The Use of Indicators of Species Diversity Micromycetes of Soil in Assessing Disturbance of the Natural Environment as the Result of Anthropogenic Factors
Some causes of changes in species diversity in consequence of natural and anthropogenic factors are characterised. The ways to use environmental performance micromycetes complexes in Javorivskyi sulphur quarry are described. Species diversity indexes, dominance index of the species degree in the complex index of equality are identified. Similarity coefficients of Sorensen complexes are analysed. Some values of complex patterns of microscopic fungi to soil on Javoriv sulphur quarry are also analysed and calculated.
Key words: indicators of species diversity, succession, micromycetes, sulphur quarry.
УДК 630 *114.351 Астр. Х.1. Чернявська1 -
1нститут екологп Карпат НАН Украти, м. Львiв
ВЛАСТИВОСТ1 Л1СОВО1 П1ДСТИЛКИ ЯК КОМПОНЕНТА
ПРАЛ1СОВИХ ЕКОСИСТЕМ ПРИРОДНОГО ЗАПОВ1ДНИКА "ГОРГАНИ" (УКРАШСЬК1 КАРПАТИ)
Дослщжено особливосй нагромадження, стратифшаци на горизонти (Ь, Б, Н), кислотшсть та вм1ст оргашчно! речовини в люовш шдстилщ пралюових екосистем природного заповедника "Горгани". Дослщження проведено на восьми пробних площах у стацюнарному науковому профш1 " Джурдж1". Усього отримано 80 зразюв шдстилки. Виявлено залежшсть потужност горизонпв шдсилки вщ таких фактор1в: типу та вшу насадження, а також абсолютно! висоти розташування праладв. Встановлено, що найбшьша зольшсть шдстилки акумулюеться у Н-горизонт (5,97-12,3 %), а найменша -у верхньому Ь-горизонт1 (4,36-7,34 %).
Ключовi слова: екосистема, лкова шдстилка, пралки, опад, оргашчна речовина.
Вступ. Пралiсова екосистема природного заповвдника "Горгани" в Укра-шських Карпатах е особливою, оскшьки в нш вiдбуваються бiогеохiмiчнi цикли всiх елеменлв, якi е характерними для непорушених антропогенною дiяльнiстю
1 Наук. кергвник: ст. наук. спгвроб. 1.М. Шпакгвська, канд. бюл. наук
2. Екологя та довкiлля
139
