Проекты

Грибы-дереворазрушители на спилах лесообразующих древесных пород звенигородской биологической станции МГУ им. С.Н. Скадовского

Работа призера конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Экология и природопользование»

Направление работы: Микология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 171
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

Грибы – организмы, заселяющие самый различный субстрат в быстрые сроки. Они играют в жизни человека самую разнообразную роль, являясь и злостными вредителями сельского хозяйства, и разрушителями деревянных построек, и патогенами для самого человека, но в то же время ускоряют гниение растительных остатков с образованием плодородных почв, употребляются в пищу. Некоторые грибы используются для выделения препаратов, потребляемых в медицинских целях. Словом, грибы и грибоподобные организмы представляют собой огромное разнообразие жизненных форм и стратегий.

В связи с этим велика важность изучения субстратных предпочтений грибов и их особенностей, чтобы избежать убытков, например, на предприятиях по деревозаготовке или в сельском хозяйстве при выращивании древесных культур.

Анализ грибкового поражения спилов позволит оценить разнообразие и характер конкурентных отношений грибов, поражающих древесину, время и последовательность ее заселения, степень и скорость развития гнили. Это поможет спрогнозировать не только способы защиты деловой древесины, но и роль грибов в лесных экосистемах.

Особенно важное значение для человека имеют паразитические ксилотрофы, отличающиеся агрессивностью и патогенностью. Они поселяются на живой древесине и вызывают заболевания и гибель древесных пород, в особенности культурных деревьев.

Цель

Изучить видовое разнообразие и субстратную приуроченность грибов-дереворазрушителей на территории Звенигородской биостанции МГУ.

Задачи

  1. Установить видовой состав грибов, произрастающих на спилах деревьев, наиболее часто встречающиеся виды.
  2. Выявить субстратные предпочтения грибов.
  3. Определить характер произрастания грибов на поверхности спила.
  4. Определить соотношение грибов, вызывающих разные типы гнили субстрата.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

  • Звенигородская биологическая станция,
  • микроскопы стерео Микромед МС-2-ZOOM вар.2CR,
  • нож и полиэтиленовый мешок,
  • полевой дневник.

Описание

Спил древесины – удобный материал для изучения характера заселения древесины трутовыми грибами. Материал был собран в Московской области, Одинцовском районе, на территории заказника Звенигородской биологической станции МГУ со 2 января по 12 января 2020 г. маршрутным методом на площади 1,9 км2 в лесных биотопах с преобладанием ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) и березы бородавчатой (Betula pendula Roth.).

На спилах развились дереворазрушающие (кортициоидные и афиллофоровые) грибы, плодовые тела которых определяли по Т. Ниемеля (2001) и Т.В. Светловой, И.В. Змитровичу при помощи микроскопов.

Биотопы, которые кратко описывались по ярусам леса, были выбраны в связи со стереотипностью данных типов лесных формаций в Подмосковье (Дунаев, 1999). Встречаемость видов оценивали по схеме: редко (до 40%,) обычно (41–70%), часто, фоново (71–100%).

Сбор материала проводился выборочно на спилах с разной степенью пораженности грибами: при помощи ножа или других подручных средств материал отделялся с поверхности спила и помещался в полиэтиленовый мешок. Данные о местонахождении спила и примечания фиксировались в полевом дневнике. В основном в работе были использованы спилы с наибольшим числом произраставших на нем видов грибов.

Разбор материала в лаборатории
Звенигородской биологической станции

Во время выполнения данного проекта сбор материала производился в виде фотоматериалов, для дальнейшего определения собиралось небольшое число грибов с поверхности спила. Сбор плодовых тел грибов зимой практически не приносит ущерба биоценозам, т.к. основное спороношение плодовых тел уже произошло осенью, зимой уже начинается их отмирание. Кроме того, сбор плодовых тел не уничтожает экземпляр, т.к. основная часть мицелия расположена в древесине.

Результаты работы

1.Собрано 147 образцов 37 видов (табл. 1) на 60 спилах елей, 2 спилах ив (Salix sp.), 5 спилах сосен (Pinus sylvestris L.) и 32 спилах берез (Betula pendula Roth.). Большинство видов (30%) принадлежит к семейству Polyporaceae.

2.Преобладающее число (62,2%) грибов вызывали белую (коррозионную) гниль. Виды ксилотрофных грибов, встречавшиеся в большом количестве на еловых спилах вызывают бурую (деструктивную) гниль, но при небольшом разнообразии (7 видов) их средняя встречаемость часто выше, чем у грибов, формирующих белую гниль.

Вывод

1. Наиболее часто встречающимися видами являются Fomitopsis rosea, F. pinicola, Trichaptum abietinum, Antrodia serialis. На исследованной территории редкие виды многочисленны по сравнению с более распространенными, число единично встречающихся видов превышает 40%.

2. Грибы, формирующие бурую гниль, предпочитают в основном ель. Большинство трутовых грибов поражают спиленную древесину основных лесообразующих пород.

3. Грибы с бурой гнилью произрастают преимущественно в центре спила, а виды с белой гнилью – чаще по периферии. Но некоторые трутовики с белой гнилью (Fomitopsis pinicola, F. rosea, Fomes fomentarius) не имеют предпочтений в расположении по глубине ствола.

4. Грибы, вызывающие белую гниль, встречаются чаще, чем грибы, формирующие бурую гниль, и практически не произрастают вместе на одном спиле. Таким образом, гипотеза была опровергнута.

Перспективы использования результатов работы

По результатам проведенных исследований можно предложить следующие проектные рекомендации:

  1. Необходимо определить видовой состав грибов-дереворазрушителей перед применением химического метода очистки и защиты древесины: наиболее эффективно будет использование химикатов, предотвращающих развитие грибов, вызывающих белую гниль, поскольку данный вид гнили встречается наиболее часто.
  2. В складах с древесиной, деревянных постройках следует поддерживать низкую влажность и хорошо вентилировать помещение, поскольку в подобных условиях скорость развития грибов (например, Bjerkandera adusta) будет ниже. 
  3. Данные будут полезны студентам, изучающим состояние лесных экосистем заказника на территории Звенигородской биостанции МГУ, и лесотехническим службам, занимающимся уборкой леса.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Зоологический музей МГУ им. М.В. Ломоносова

Мнение автора

«Я выражаю свою благодарность Дунаеву Евгению Анатольевичу за помощь в реализации проекта и ценные методические рекомендации, Винеру Илье Андреевичу за проверку определения грибов, Бобрик Анне Александровне и Калинину Егору Дмитриевичу за помощь в оформлении проекта, Анастасии Сорочан и Полине Гнидаш за помощь в сборе материала»