Глава 3. Послепожарная динамика структуры и численности ЭКТГМ в почвах смешанных лиственничников

Изучение структуры и численности основных групп микроорганизмов бурозема темного выщелоченного показало, что максимальная их численность расположена в подстилке и верхней части темногумусового горизонта и постепенно убывает вниз по профилю, что характерно для автоморфных почв (рис. 1). Преобладание прототрофов над аммонификаторами указывает на высокую интенсивность процессов микробиологической минерализации органических веществ. В то же время, численность олиготрофов, извлекающих мономерные соединения при низкой их концентрации в среде, достаточно высока, но чаще всего не превышает количество аммонификаторов, что свидетельствует об оптимальном количестве легкоминерализуемого органического вещества для поддержания пула гидролитической и копиотрофной группировок в микробном комплексе (рис. 1). Следует отметить невысокую численность микромицетов в составе микробных комплексов почв (2.2-0.5 млн. КОЕ/1г) и высокое процентное содержание актиномицетов (до 10-15%), выросших на крахмало-аммиачном агаре. В целом отмечена достаточно высокая вариабельность численности микроорганизмов в подстилке и верхней части темногумусового горизонта лиственничника, что объясняется мозаичностью напочвенного покрова и влиянием нано- и микрорельефа.

Выявлено, что действие пожара высокой интенсивности на микробоценозы почвы смешанного лиственничника неоднозначно в пределах одного участка: изменение структуры и численности, а также функциональной активности микробоценоза зависит от степени прогорания подстилки с напочвенным покровом (НП) во время пожара, которая сильно варьирует и определяется неравномерным распределением горючих материалов, мозаичным характером НП и влажностью почвы, связанными с микрорельефом. Сильному прогоранию соответствовали зоны со значительным сгоранием подстилки и НП (4-5 см), среднему – 1,5-3 см, слабому – менее 1 см. Зоны слабого прогорания незначительны на участке 2 и приурочены к микропонижениям с более высоким увлажнением подстилки, которая слабо прогорела.

Самые значительные изменения численности микрофлоры после пожара происходят в подстилке, которая подвергается воздействию высоких температур во время пожара (около 1000^оС). Максимальное снижение численности микроорганизмов изучаемых эколого-трофических групп (на 50-80%) отмечено в подстилке и верхней части темногумусового горизонта (0-5 см) в зонах с сильным прогоранием (рис. 1). В зонах со слабым прогоранием численность микрофлоры изменяется незначительно по сравнению с допожарным уровнем. Следует обратить внимание на возросшее здесь в 10 раз количество грибных зачатков (в основном за счет Penicillium), что, вероятно, связано с созданием благоприятных гидротермических условий при тепловой мелиорации достаточно влажной подстилки в совокупности с обогащением почвы легкогидролизуемым органическим веществом и зольными элементами (Попова, 1997; Fritze, Pietikainen, 1993; Certini, 2005).

В верхней части темногумусового горизонта (0-5 см) после пожара во всех зонах количество аммонификаторов доминирует над численностью прототрофов, либо равно их количеству, что свидетельствует о снижении темпов микробиологической минерализации остаточного органического вещества. В нижней части того же горизонта (5-15 см) в зонах с сильным прогоранием подстилки и НП количество микроорганизмов несколько повышается, а в зонах со средним и слабым прогоранием не наблюдается значительных изменений структуры и численности ЭКТГМ, поскольку на данной глубине температура во время пожара не поднимается до критических для микрофлоры значений (Богородская, 2006).

Рис. 1. Послепожарная динамика структуры и численности ЭКТГМ в почве лиственничника после пожара высокой интенсивности (уч. 2) 1 – до пожара; 2 – через сутки после пожара.

Сразу после низкоинтенсивного пожара (участок №3) в подстилке количество аммонификаторов и прототрофов несколько повышается, тогда как количество грибных зачатков уменьшается в 2 раза (рис. 2). В верхнем 5 см слое темногумусового горизонта отмечено незначительное снижение аммонификаторов и почти трехкратное уменьшение численности грибной микрофлоры. Ряд авторов указывает на большую по сравнению с бактериальной флорой чувствительность микромицетов к воздействию высоких температур  (Dunn et. al., 1985; Diaz-Ravina et. al., 1996; Fritze, Pietikainen, 1993).

Рис. 2. Численность микроорганизмов в буроземе темном оподзоленном после низкоинтенсивного пожара (уч.№3)