STRUCTURE AND DIVERSITY OF MICROMYCETE COMMUNITIES IN SOILS ОN CARBONATE ROCKS OF THE POLAR URALS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The qualitative and quantitative characteristics of micromycete communities in soils along a toposequence from a floodplain to the summit of a carbonate plateau in the mountain landscape of the Polar Urals were investigated. The biomass of fungi in the studied soils varies within the limits of 0.13±0.01 – 1.63±0.81 mg/g. The main contribution to its structure is made by fungal spores (up to 100% of the total biomass). The length of mycelium of microscopic fungi in upper organogenic horizons of soils varies from 18.45±8.70 to 162.71±134.89 m/g. The total taxonomic list of cultured micromycetes includes 38 fungal species from 19 genera, two divisions and sterile mycelium. The smallest number of species (12) was recorded in the soil under the herb-grass-sedge-moss community in the lower part of the slope, and the largest number of species (18 species each) was recorded in the soils of the floodplain herb-grass-grass meadow and spotted dryad tundra. The Mucoromycota Division is represented by 10 species from the genera Linnemannia, Mortierella, Mucor and Umbelopsis. Fungi of the Ascomycota division predominate in mycocenoses of the studied soils on carbonate rocks. The genus Trichoderma (8 species) is the leader by the number of species. The genus Penicillium has low species diversity in conditions of weakly acidic and weakly alkaline reaction of the environment. It has been shown that the fungal complexes of soils developed on carbonate rocks are characterized by low abundance, poor species and genus diversity, and the dominance of sterile mycelium. In tundra conditions, the quantitative characteristics of mycocenoses in carbonate-containing soils depend on the composition and structure of the plant community as well as the organic matter content in the soils. The CaCO3 content does not determine the total abundance and biomass of fungi in soils, but it may influence the taxonomic structure of micromycetes through an increase in pH.

About the authors

M. A. Korolev

Institute of Biology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: korolev.m@ib.komisc.ru
Syktyvkar, 167982 Russia

V. A. Kovaleva

Institute of Biology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: korolev.m@ib.komisc.ru
Syktyvkar, 167982 Russia

Y. A. Vinogradova

Institute of Biology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: korolev.m@ib.komisc.ru
Syktyvkar, 167982 Russia

E. V. Shamrikova

Institute of Biology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: korolev.m@ib.komisc.ru
Syktyvkar, 167982 Russia

A. N. Panyukov

Institute of Biology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: korolev.m@ib.komisc.ru
Syktyvkar, 167982 Russia

E. V. Zhangurov

Institute of Biology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: korolev.m@ib.komisc.ru
Syktyvkar, 167982 Russia

References

  1. Александрова А.В., Великанов Л.Л., Сидорова И.И. Ключ для определения видов рода Trichoderma // Микология и фитопатология. 2006. Т. 40. № 6. С. 457–468.
  2. Ананьева Н.Д., Полянская Л.М., Сусьян Е.А., Васенкина И.В., Вирт С., Звягинцев Д.Г. Сравнительная оценка микробной биомассы почв, определяемой методами прямого микроскопирования и субстрат-индуцированного дыхания // Микробиология. 2008. Т. 77. № 3. С. 404–412. https://doi.org/10.1134/S0026261708030168
  3. Виноградова Ю.А., Лаптева Е.М., Ковалева В.А., Перминова Е.М. Биомасса грибов и разнообразие культивируемых микромицетов в сезонноталом слое бугристых торфяников южной тундры // Микология и фитопатология. 2021. Т. 55. № 2. С. 105–118. https://doi.org/10.31857/S0026364821020100
  4. Горчаковский П.Л. Растительный мир высокогорного Урала. М.: Наука, 1975. 283 с.
  5. Дымов А.А., Жангуров Е.В. Морфолого-генетические особенности почв кряжа Енганэпэ (Полярный Урал) // Почвоведение. 2011. № 5. С. 515–524.
  6. Егорова Л.Н. Почвенные грибы Дальнего Востока: гифомицеты. Л.: Наука, 1986. 207 с.
  7. Жангуров Е.В., Лебедева М.П., Шамрикова Е.В., Королёв М.А., Панюков А.Н. Почвы на карбонатных породах Полярного Урала: генезис, свойства и классификация // Почвоведение. 2024. № 12. 1736–1755. https://doi.org/10.31857/S0032180X24120055
  8. Жангуров Е.В., Шамрикова Е.В., Королёв М.А. Морфолого-генетические особенности постпирогенных почв Полярного Урала // Почвы Урала и Поволжья: экология и плодородие. Матер. Междунар. науч.-пр. конф. почвоведов, агрохимиков и землеведов, 3–6 июня 2021 г. Уфа, 2021. С. 18–24. https://doi.org/10.31563/3-6-6-2021-18-24
  9. Ипатов В.С., Мирин Д.М. Описание фитоценоза: Методические рекомендации. СПб., 2008. 71 с.
  10. Катаева М.Н. Доступность растениям химических элементов в почвах горной тундры на породах различного состава (Полярный Урал) // Почвоведение. 2013. № 2. С. 177–186. https://doi.org/10.7868/S0032180X1302007X
  11. Кирцидели И.Ю. Микроскопические грибы в почвах и грунтах арктических горных систем // Биосфера. 2016. Т. 8. № 1. С. 63–78. https://doi.org/10.24855/BIOSFERA.V8I1.144.
  12. Кирцидели И.Ю. Почвенные микромицеты горных тундр (Полярный Урал и Плато Путорана) // Микология и фитопатология. 2001. Т. 35. № 5. С. 48–53.
  13. Кирцидели И.Ю., Власов Д.Ю., Баранцевич Е.П., Крыленков В.А. Соколов В.Т. Комплексы микроскопических грибов в почвах и грунтах полярного острова Известий ЦИК (Карское море) // Микология и фитопатология. 2014. Т. 48. № 6. С. 365–371.
  14. Ковалева В. А., Денева С. В., Лаптева Е. М. Микробиологическая характеристика целинных и постагрогенных тундровых почв (на примере арктической зоны Республики Коми) // Тр. Карельского НЦ РАН. 2020. № 5. С. 5–16. https://doi.org/10.17076/eco1162
  15. Ковалева В.А., Виноградова Ю.А., Лаптева Е.М., Денева С.В., Перминова В.А. Комплексы культивируемых микромицетов торфянистых почв бугристых болот в горных ландшафтах Приполярного Урала // Микология и фитопатология. 2024. Т. 58. № 3. С. 216–230. https://doi.org/10.31857/S0026364824030044
  16. Ковалева В.А., Денева С.В., Виноградова Ю.А., Панюков А.Н., Лаптева Е.М. Влияние ландшафтных условий на функционирование микробных сообществ постагрогенных почв тундровой зоны // Теоретическая и прикладная экология. 2022. № 3. С. 157–165. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2022-3-157-165
  17. Ковалева В.А., Денева С.В., Панюков А.Н., Лаптева Е.М. Почвенные грибы как компоненты постагрогенных биогеоценозов в тундре // Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН. 2017. № 3. С. 7–14.
  18. Корнейкова М.В., Евдокимова Г.А., Мязин В.А., Редькина В.В., Фокина Н.В., Шалыгина Р.Р., Чапоргина А.А., Янишевская Е.С. Микробиологические исследования в Мурманской области // Тр. Кольского НЦ РАН. 2018. Т. 9. № 9–6. С. 87–104. https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.9.87-104
  19. Кураков А.В. Методы выделения и характеристика комплексов микроскопических грибов наземных экосистем. М.: Макс Пресс, 2001. 92 с.
  20. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов. Медицина для всех. М.: Наука, 2005. 196 с.
  21. Маслов М.Н. Углерод, азот и фосфор в тундровых экосистемах северной Фенноскандии. Дис. … канд. биол. наук. М., 2015. 234 с.
  22. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Звягинцева Д.Г. М.: Изд-во МГУ, 1991. 304 с.
  23. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир, 1992. 161 с.
  24. Нешатаева В.Ю., Нешатаев В.Ю. Растительность Полярного Урала в верхнем течении реки Собь // Проблемы экологии растительных сообществ. СПб., 2005. С. 303–342.
  25. Никитин Д.А., Лысак Л.В., Ксенофонтова Н.А., Мергелов Н.С., Долгих А.В., Горячкин С.В. Микроорганизмы – ключ к пониманию изменения климата и почвенного покрова высокой Арктики (Земля Франца-Иосифа, Новая Земля) и Антарктики? // Глобальные проблемы Арктики и Антарктики. 2020. С. 533–537.
  26. Новаковский А.Б. Взаимодействие Excel и статистического пакета R для обработки данных в экологи // Вестник ин-та биологии Коми НЦ УрО РАН. 2016. № 3. С. 26–33. https://doi.org/10.31140/j.vestnikib.2016.3(197).4
  27. Переверзев В.Н. Современные почвенные процессы в биогеоценозах Кольского полуострова. М.: Наука, 2006. 153 с.
  28. Полевой определитель почв России. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.
  29. Полянская Л.М. Микробиологическая сукцессия в почве. Автореф. дис. … д-ра биол. наук. M., 1996. 96 с.
  30. Регуляторная роль почвы в функционировании таежных экосистем / Под ред. Добровольского Г.В. М.: Наука, 2002. 364 с.
  31. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М.: Наука, 1971. 268 с.
  32. Терехова В. А. Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистем. М.: Наука, 2007. 214 с.
  33. Урусевская И.С. Типы поясности и почвенно-географическое районирование горных систем России // Почвоведение. 2007. № 11. С. 1285–1297.
  34. Фирсова В.П., Дедков В.С. Почвы высоких широт горного Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983. 95 с.
  35. Хабибуллина Ф.М. Микобиота почв естественных и антропогенно нарушенных экосистем Северо-Востока Европейской части России // Автореф. … докт. наук. Сыктывкар. 2009. 45 с.
  36. Шамрикова Е.В., Жангуров Е.В., Кубик О.С., Королёв М.А. Состав водных вытяжек из растительного материала, почв на карбонатных породах и поверхностных вод в северной части Полярного Урала // Почвоведение. 2021. № 8. С. 911–926. https://doi.org/10.31857/S0032180X21080153
  37. Шамрикова Е.В., Жангуров Е.В., Кулюгина Е.Е., Королёв М.А., Кубик О.С., Туманова Е.А. Почвы и почвенный покров горно-тундровых ландшафтов Полярного Урала на карбонатных породах: разнообразие, классификация, распределение углерода и азота // Почвоведение. 2020. № 9. С. 1053–1070. https://doi.org/10.31857/S0032180X20090154
  38. Юрцев Б.А., Алексеева-Попова Н.В., Дроздова И.В., Катаева М.Н. Характеристика растительности и почв Полярного Урала в контрастных геохимических условиях. Кальцефитные и ацидофитные сообщества // Ботанический журнал. 2004. Т. 89. № 1. С. 204–205.
  39. Andersen R., Chapman S.J., Artz R.R.E. Microbial communities in natural and disturbed peatlands: a review // Soil Biol. Biochem. 2013. V. 57. P. 979–994. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2012.10.003
  40. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. Compendium of soil fungi. Eshing: IHW–Verlag, 2007. 672 p.
  41. Gaspar M.L., Cabello M.N., Pollero R. et al. Fluorescein diacetete hydrolysis as a measure of fungal biomass in soil // Current Microbiol, 2001. V. 42. P. 339–344. https://doi.org/10.1007/s002840010226
  42. IUSS Working Group WRB. 2022. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. Vienna, Austria: International Union of Soil Sciences (IUSS), 2022. 236 p.
  43. Kochkina G.A., Ivanushkina N.E., Ozerskaya S.M. Structure of mycobiota of permafrost // Mikologiya Segodnya. 2011. V. 2. P. 178–184.
  44. Ozerskaya S.M., Kochkina G.A., Ivanushkina N.E. et al. The structure of micromycete complexes in permafrost and cryopegs of the Arctic // Microbiologiya. 2008. V. 77. P. 482–489. https://doi.org/10.1134/S0026261708040152
  45. Pitt J. A laboratory guide to common Penicillium species. Commonwealth scientific and industrial research organization. N.S.W. Australia, 1991. 187 p.
  46. Ruisi S., Barreca D., Selbmann L., Zucconi L., Onofri S. Fungi in Antarctica // Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2007. V. 6. P. 127–141. https://doi.org/10.1007/s11157-006-9107-y
  47. Seifert K.A., Gams W. The genera of Hyphomycetes – 2011 update // Persoonia. 2011. V. 27. P. 119–129. https://doi.org/10.3767/003158511X617435
  48. Shamrikova E.V., Shevchenko O.G., Zhangurov E.V., Korolev M.A. Antioxidant properties of soils and associated vegetation in the Polar Urals // Catena. 2022. V. 208. P. 105722. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105722
  49. Shcherbakova V.A., Kochkina G.A., Ivanushkina N.E. et al. Growth of the fungus Geomyces pannorum under anaerobiosis // Microbiology. 2010. V. 79. P. 845–848. https://doi.org/10.1134/S0026261710060184
  50. Vinogradova Yu.A., Kovaleva V.A., Perminova E.M., Shakhtarova O.V., Lapteva E.M. Zonal patterns of changes in the taxonomic composition of culturable microfungi isolated from permafrost peatlands of the European Northeast // Diversity. 2023. V. 15. P. 639–650. https://doi.org/10.3390/d15050639

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».