The Mycelial Component of Eutrophic Peat Soils in the Zone of Active Organic Detritus Decomposition

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The analysis of structural indicators (abundance, diversity) of fungal and actinomycete complexes of eutrophic peat soils in the zone of active organic detritus decomposition, represented by litter (layers L and F) and eutrophic peat horizon (TE) was carried out. Samples were taken in swamp forests (black alder forest, pine forest, birch forest, mixed forest) of Tver and Tomsk regions (Russia) in the summer period of 2021.The abundance of mycelial organisms was analyzed by fluorescent-microscopic and plate methods. Species identification of culturable representatives was conducted basing on their phenotypic features. In the litter, the length of fungal mycelium (by 2‒10 times), the number of culturable fungi (by 2‒3 orders), and actinomycetes (by 1‒2 orders) were higher than in the eutrophic peat horizon. The litter enzymatic layer (F) was characterized by the maximum carbon content of the mycelial component (3‒10 mgC/g). The stocks of actinomycete biomass in the zone of active organic detritus decomposition varied from 23 to 60 kg/ha, fungal biomass from 1593 to 3718 kg/ha. The share of litter in the profile stock of mycelial biomass was greater in deciduous forests. Culturable fungi by 70 species of 43 genera and actinomycetes by 42 species from 12 series and 4 sections were isolated from the zone of active organic detritus decomposition. Representatives of genera Penicillium, T-alaromyces, and Trichoderma dominated in the fungal complex, and Streptomyces dominated in the actinomycete complex. The litter was not inferior to the eutrophic-peat horizon in terms of species diversity of fungi and actinomycetes. The species similarity of fungi complexes of the litter and TE horizon was 0.68, and that of actinomycetes was 0.27.

About the authors

A. V. Golovchenko

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: golovchenko.alla@gmail.com
Russia, 119991, Moscow

T. A. Gracheva

Lomonosov Moscow State University

Email: golovchenko.alla@gmail.com
Russia, 119991, Moscow

T. A. Semenova

Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

Email: golovchenko.alla@gmail.com
Russia, 117071, Moscow

A. A. Morozov

Lomonosov Moscow State University; Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

Email: golovchenko.alla@gmail.com
Russia, 119991, Moscow; Russia, 117071, Moscow

S. R. Samigullina

Lomonosov Moscow State University

Email: golovchenko.alla@gmail.com
Russia, 119991, Moscow

T. V. Glukhova

Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences

Email: golovchenko.alla@gmail.com
Russia, 143030, Moscow oblast, Uspenskoe

L. I. Inisheva

Tomsk State Pedagogical University

Email: golovchenko.alla@gmail.com
Russia, 634061, Tomsk

References

  1. 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. Т. 77. № 3. С. 404‒412.
  2. Берсенева О.А., Саловарова В.П., Приставка А.А. Почвенные микромицеты основных природных зон // Известия Иркутского гос. ун-та. Сер. Биология. Экология. 2008. Т. 1. № 1. С. 1‒9.
  3. Вомперский С.Э., Сирин А.А., Глухов А.И. Формирование и режим стока при гидролесомелиорации. М.: Наука, 1988. 168 с.
  4. Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М.А., Терехова Л.П., Максимова Т.С. Определитель актиномицетов. М.: Наука, 1983. 247 с.
  5. Головченко А.В., Волкова Е.М. Запасы и структура микробной биомассы в торфяниках карстовых ландшафтов Тульской области // Почвоведение. 2019. № 3. С. 370–376.
  6. Головченко А.В., Грачева Т.А., Лыпкань В.А., Добровольская Т.Г., Манучарова Н.А. Актиномицетные комплексы низинных торфяников // Почвоведение. 2022. № 8. С. 990‒999.
  7. Головченко А.В., Дмитриенко Ю.Д., Морозов А.А., Поздняков Л.А., Глухова Т.В., Инишева Л.И. Микробная биомасса в низинных торфяниках: запасы, структура, активность // Почвоведение. 2021. № 7. С. 838–848.
  8. Головченко А.В., Добровольская Т.Г., Максимова И.А., Терехова В.А., Звягинцев Д.Г., Трофимов С.Я. Структура и функции микробных сообществ почв южной тайги // Микробиология. 2000. Т. 69. № 4. С. 1‒12.
  9. Головченко А.В., Добровольская Т.Г., Полянская Л.М. Численность и структура микробных комплексов в контрастных почвах мезоморфного ряда ельников южной тайги // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1995. № 3. С. 57‒63.
  10. Головченко А.В., Кураков А.В., Семенова Т.А., Звягинцев Д.Г. Обилие, разнообразие, жизнеспособность и факторная экология грибов в торфяниках // Почвоведение. 2013. № 1. С. 80–97.
  11. Головченко А.В., Семенова Т.А., Морозов А.А., Глухова Т.В., Инишева Л.И. Микобиота низинных торфяников // Почвоведение. 2022. № 3. С. 337‒346.
  12. Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г., Чернов И.Ю., Головченко А.В., Зенова Г.М., Лысак Л.В., Манучарова Н.А., Марфенина О.Е., Полянская Л.М., Степанов А.Л., Умаров М.М. Роль микроорганизмов в экологических функциях почв // Почвоведение. 2015. № 9. С. 1087–1096.
  13. Звягинцев Д.Г., Зенова Г.М. Экология актиномицетов. М.: ГЕОС, 2001. 257 с.
  14. Зенова Г.М., Грачева Т.А., Манучарова Н.А., Звягинцев Д.Г. Актиномицетные сообщества лесных экосистем // Почвоведение. 1996. № 2. С. 1347‒1351.
  15. Зенова Г.М., Грядунова А.А., Дорошенко Е.А., Лихачева А.А., Початкова Т.Н., Судницын И.И., Звягинцев Д.Г. Влияние влажности на жизнедеятельность актиномицетов в низинной торфяной почве // Почвоведение. 2007. № 5. С. 616–621.
  16. Зенова Г.М., Кураков А.В. Методы определения структуры комплексов почвенных актиномицетов и грибов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. 54 с.
  17. Зименко Т.Г., Самсонова А.С., Мисник А.Г., Гаврилкина В.В., Филлипшанова Л.И. Микробные ценозы торфяных почв и их функционирование. Минск: Наука и техника, 1983. 181 с.
  18. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
  19. Кураков А.В., Семенова Т.А. Видовое разнообразие микроскопических грибов в лесных экосистемах южной тайги европейской части России // Микология и фитопатология. 2016. Т. 50. № 6. С. 367‒378.
  20. Мегарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир, 1992. 181 с.
  21. Методы почвенной биохимии и микробиологии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1991. 304 с.
  22. Национальный атлас почв Российской Федерации / Под ред. Шоба С.А. М.: Астрель: АСТ, 2011. 632 с.
  23. Полянская Л.М., Головченко А.В., Звягинцев Д.Г. Микробная биомасса в почвах // Доклады АН. 1995. Т. 344. № 6. С. 846‒848.
  24. Широких И.Г., Широких А.А. Антогонизм и резистентность к антибиотикам актиномицетов из почв трех особо охраняемых природных территорий // Почвоведение. 2019. № 10. С. 1203–1210.
  25. Широких И.Г., Широких А.А. Почвенные актиномицеты национального лесного парка на северо-востоке Китая // Почвоведение. 2017. № 1. С. 86–92.
  26. Chater K.F., Biro S., Lee K.J., Palmer T., Schrempf H. The complex extracellular biology of Streptomyces // FEMS Microbiol. Rev. 2010. V. 34. № 2. P. 171–198. https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2009.00206.x
  27. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.H. Compendium of soil fungi. Eching: IHW-Verlag, 2007. 672 p.
  28. Ellis M.B. Dematiaceous Hyphomycetes. Kew: Commonw. Mycol. Inst., 1971. 607 p.
  29. El-Tarabily Khaled A. Rhizosphere-competent isolates of streptomycete and non-streptomycete actinomycetes capable of producing cell-wall-degrading enzymes to control Pythium aphanidermatum damping-off disease of cucumber // Can. J. Botan. 2006. V. 84 № 2. P. 211‒222. https://doi.org/10.1139/b05-153
  30. Gams W. Cephalosporium-artige Schimmelpilze (Hyphomycetes). Stuttgart: Fischer, 1971. 262 p.
  31. Hoog G.S. The genera Beauveria, Isaria, Tritirachium and Acrodontium gen. nov. // Studies in Mycology. 1972. V. 1. 41 p.
  32. Juan-Ovejero R., Brionesa M.J.I., Öpikb M. Fungal diversity in peatlands and its contribution to carbon cycling // Appl. Soil Ecol. 2020. V. 146. P. 103393. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.103393
  33. Naik G., Shukla S., Mall R., Mishra S.K. Optimization of culture conditions of Streptomyces zaomyceticus RC 2073 by shake flask method // Eur. J. Biomedical Pharmaceutical Sci. 2015. V. 2. № 4. P. 620–629.
  34. Pitt J.I. The Genus Penicillium and its teleomorphic states Eupenicillium and Talaromyces. L.: Acad. Press, 1979. 634 p.
  35. Thormann M.N. Diversity and function of fungi in peatlands: A carbon cycling perspective // Can. J. Soil Sci. 2006. V. 86. P. 281–293. https://doi.org/10.4141/s05-082
  36. Thormann M.N. The role of fungi in boreal peatlands // Ecological Studies. Boreal Peatland Ecosystems / Eds. Wieder R.F., Vitt D.H. Berlin: Springer-Verlag, 2006. V. 88. P. 101‒123.
  37. Thormann M.N., Rice A.V. Fungi from peatlands // Fungal Diversity. 2007. V. 24. P. 241–299.
  38. Ventorino V., Ionata E., Birolo L., Montella S.,Marcolongo L., de Chiaro A., Espresso F., Faraco V., Pepe O. Lignocellulose-adapted endo-cellulase producing Streptomyces strains for bioconversion of cellulose-based materials // Front. Microbiol. 2016. V. 7. 2061. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.02061

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (166KB)
3.

Download (207KB)
4.

Download (253KB)
5.

Download (227KB)
6.

Download (409KB)

Copyright (c) 2023 А.В. Головченко, Т.А. Грачева, Т.А. Семенова, А.А. Морозов, С.Р. Самигуллина, Т.В. Глухова, Л.И. Инишева

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies