Введение к работе
Актуальность темы. Базидиальные макромицеты-ксилотрофы -одна из важнейших трофических групп грибов, играющих в лесных экосистемах огромную роль. Грибы-ксилотрофы осуществляют поэтапное разложение лигнино-целлюлозных комплексов древесины, способствуют образованию гумуса, а также трансформируют в цепи питания через плодовые тела и насекомых-мицетофагов различные микроэлементы. Кроме того, они представляют собой ценный биологический ресурс. Некоторые виды имеют съедобные плодовые тела и заготавливаются для пищевых целей. В последние годы дереворазрушающие грибы все больше и больше привлекают внимание фармакологов как продуценты биологически активных веществ, обладающих антиоксидантными и адаптогенными свойствами. Ксилотрофные макромицеты лесов Приволжской возвышенности в пределах Пензенской области изучены не полно. Сведения о численности базидиальных макромицетов, вызывающих стволовые и корневые гнили у древесных растений в районе исследований также очень ограничены. Содержание микроэлементов в плодовых телах ксилотрофов изучено значительно слабее, чем у представителей других трофических групп базидиальных макромицетов. Имеющиеся публикации в этом направлении касаются в основном напочвенных грибов -симбиотрофов, подстилочных и гумусовых сапротрофов.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы было изучение видового разнообразия и функциональной роли ксилотрофных базидиомицетов в лесных экосистемах Пензенской области. В ходе ее выполнения решались следующие научные задачи:
Изучить видовой состав ксилотрофных макромицетов лесных экосистем Пензенской области и проанализировать его таксономическую структуру.
Определить консортивные связи представителей изучаемой группы грибов с видами древесных растений в районе исследований.
Изучить характер накопления железа, кобальта, марганца, никеля, свинца, цинка, хрома и мышьяка различными видами ксилотрофных базидиомицетов. Выявить виды-концентраторы определенных химических элементов.
Выяснить характер накопления химических элементов в базидиомах ксилотрофных макромицетов в зависимости от их содержания в субстрате.
Изучить особенности накопления микроэлементов ксилотрофными макромицетами различных жизненных форм.
Определить динамику содержания тяжелых металлов и мышьяка в древесине в процессе ее разложения.
Научная новизна.
Существенно дополнены сведения о видовом составе ксилотрофных макромицетов и проанализирована их таксономическая структура на территории Пензенской области;
впервые в районе исследований определены консортивные связи изученных видов ксилотрофов с древесными растениями;
изучен характер накопления железа, кобальта, марганца, никеля, свинца, цинка, хрома и мышьяка различными видами ксилотрофных базидиомицетов;
выявлены виды-концентраторы определенных химических элементов;
проведен анализ факторов, влияющих на накопление тяжелых металлов и мышьяка базидиомами дереворазрушающих грибов, собранных на территории Пензенской области;
определена динамика содержания тяжелых металлов и мышьяка в древесине в процессе ее разложения.
Положения, выносимые на защиту.
Наибольшее количество видов ксилотрофных базидиомицетов Пензенской области связано с дубом. Консортивные комплексы видов, свойственные хвойным породам и дубу из-за химических особенностей их древесины, обладают высокой спецификой.
Ксилотрофные макромицеты проявляют видовую специфичность в аккумуляции плодовыми телами железа, кобальта, марганца, никеля, свинца, цинка, хрома и мышьяка.
Величина содержания химических элементов в древесине не оказывает существенного влияния на их концентрацию в базидиомах ксилотрофов. Положительная корреляция между этими показателями отмечается лишь в некоторых случаях.
Содержание изученных химических элементов в древесине меняется в процессе ее разложения.
Практическая значимость. Изучена таксономическая структура дереворазрушающих грибов, произрастающих на территории Пензенской области. Определены виды грибов-ксилотрофов, накапливающие высокие концентрации некоторых тяжелых металлов и мышьяка. Некоторые виды ксилотрофных макромицетов могут быть рекомендованы в качестве объектов для мониторинга загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и мышьяком. Материалы данной работы используются для контроля и мониторинга объекта ХУХО в п. Леонидовка Пензенской области.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем в зонах защитных мероприятий объектов по уничтожению химического оружия» (Пенза, 2007), Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы экологии» (Тула, 2007), Юбилейной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения
М.В. Горленко (Москва, 2008), II Съезде микологов России (Москва, 2008), Международной научной конференции, посвященной 135-летию со дня И.И. Спрыгина (Пенза, 2008), Международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова (Пенза, 2008), Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем» (Пенза, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 3 статьи в печатных изданиях перечня ВАК РФ.
Личный вклад автора. Автор лично участвовал в экспедициях по сбору полевого материала, в лабораторных исследованиях, проведении статистической обработки и интерпретации данных, полученных в результате выполнения диссертационной работы.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включающего 155 источника, и приложений. Текст изложен на 119 страницах. Основная часть работы содержит 8 таблиц и 28 иллюстрации (диаграммы, рисунки, фотографии).
