Костина Наталья Викторовна

Впервые комплексно изучена биологическая активность микробных сообществ в заповедных тропических экосистемах Вьетнама на четырех типах сопряженных субстратов: минеральная почва, растительный опад, ризосферная почва и «подвешенные» почвы в корзинах эпифитных папоротников (специфические почвоподобные образования).Показано, что «подвешенные» почвы и растительный опад характеризуются в 3–5 раз более высокой микробной биомассой (до 1,44 мг×г⁻<sup style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));">1</sup>), а также значительно более интенсивными процессами эмиссии диоксида углерода, азотфиксации и денитрификации по сравнению с минеральными почвенными горизонтами. Выявленная высокая биологическая активность указанных субстратов соотносится с крайне высоким содержанием в них органического углерода (до 51,4%) и более низкими значениями pH. Впервые для данной территории количественно охарактеризована эмиссия метана, показавшая максимальные значения в верхнем слое почв (до 173 нг CH<sub style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));">4</sub>×г⁻<sup style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));">1</sup>×сут⁻<sup style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));">1</sup>) и отрицательную корреляцию с высотой над уровнем моря (p=0,0001). Полученные данные позволяют идентифицировать растительный опад и эпифитные «подвешенные» почвы как ключевые локусы биогеохимических циклов азота и углерода в тропических лесах Вьетнама.
</p>

Получены данные по численности сапротрофных бактерий и структуре бактериальных комплексов культивируемых бактерий почвы залежного поля, материала муравейников, расположенных на исследуемом поле, и муравьев видов Lasiusniger и Lasiusflavus, являющихся доминантными видами на данной залежи. Установлено, что муравьи двух близких видов из рода Lasius существенно различаются по численности и составу ассоциированных с ними культивируемых бактерий и оказывают различное влияние на микробиоценоз населяемых ими почв. Показано высокое сходство бактериальных комплексов муравьев L.niger и материала их гнезд, в то же время для L.flavus такой закономерности не выявлено. Установлено, что структурные компоненты муравейников различаются по численности и составу культивируемых бактерий. Показано, что муравейники являются локусами повышенной численности и более высокого бактериального разнообразия по сравнению с контрольными почвами, что прослеживается не только в поверхностном слое почвы. Выявлено, что гнездостроительная активность муравьев способствует перераспределению микроорганизмов вниз по профилю, вследствие чего повышенное биоразнообразие микроорганизмов поддерживается на более значительной глубине, чем в контроле. В большей степени это явление характерно для почвообитающих муравьев L.flavus. В муравейниках обнаружена повышенная по сравнению с контролем численностьбактерий, улучшающих плодородие и обладающих высоким биотехнологическим потенциалом, таких как Pseudomonaskoreensis,способных к фиксации атмосферного азота, и Paenibacilluschitinolyticus, проявляющих хитинолитическую активность. По результатам дополнительных исследований из накопительной культуры на среде Эшби были идентифицированы представители Agrobacteriumradiobacter, не выявленные методом прямого посева.С помощью полногеномного секвенирования были определены несколько видов бактерий, которые не определялись методом масс-спектрометрии..

Несмотря на значительную роль черного садового муравья (Lasiusniger) в почвообразовательных процессах, сезонная динамика микробной биомассы в его гнездах и прилегающих городских почвах остается малоизученной. Актуальность данного исследования связана с необходимостью оценки вклада L. niger в биологическую активность почв в условиях антропогенной нагрузки. Проведенное исследование направлено на анализ динамики микробной биомассы и ее активности в гнездах муравьев L.niger и окружающих городских почвах в течение вегетационного периода. В данной работе были применены методы люминесцентной микроскопии для оценки общей численности микроорганизмов и динамики ее изменения в течение вегетационного сезона, а также метод мультисубстратного тестирования для определения функционального разнообразия микробных сообществ и методы математической статистики.В исследованных городских почвах отмечено значительное снижение доли грибной и увеличение доли бактериальной компоненты в микробной биомассе по сравнению с зональными почвами. В грибной биомассе зафиксировано преобладание грибных клеток (спор и клеток дрожжей), при этом максимальное их количество и минимальная биомасса грибного мицелия отмечались в конце вегетационного периода. Влияние муравьев L. niger на состав микробной биомассы в почве проявлялось в увеличении длины грибного мицелия и запасов бактериальной биомассы по сравнению с контролем. Влияние фактора антропогенной нагрузки на показатели структуры микробной биомассы в муравейниках выражено сильнее, чем в контрольных почвах. Гнездостроительная деятельность муравьев оказывала значительное влияние на функциональные показатели формирующихся в почве микробных сообществ. В материале муравейников отмечено изменение по сравнению с контрольными почвами спектра потребляемых микробным комплексом органических субстратов и скорости их потребления. Было установлено, что в муравейниках на территориях с наименьшей антропогенной нагрузкой формируются менее климаксные, чем в почве, микробные сообщества, что может быть связано с более интенсивной фуражирной активностью насекомых на этих территориях. Следует отметить, что показатель устойчивости (d) микробных комплексов в муравейниках проявлял меньшую изменчивость на протяжении вегетационного сезона, чем аналогичный показатель в почвах.