Arbuskulāro mikorizu ietekmējošie ekoloģiskie faktori dabiskos biotopos un agrocenozēs

Abstract

Šī darba mērķis bija noskaidrot arbuskulāro mikorizu (AM) ietekmējošos ekoloģiskos faktorus dažādos dabiskos un antropogēni ietekmētos biotopos, kā arī noskaidrot arbuskulārās mikorizas sēņu daudzveidību un sastopamību. Kopumā veikti seši pētījumi dabiskos biotopos un lauksaimniecībā izmantotās zemēs. Darbā izmantota standarta metodika, kas ir atzīta par piemērotu arbuskulārās mikorizas pētījumiem. Pētīto parametru ietekme novērtēta ar vispārināto lineāro modeļu (GLM) metodi. Gradienti noskaidroti ar CCA (canonical correspondance analysis) metodi. Pētījumu rezultātā noskaidrots, ka būtiskie biotiskie arbuskulāro mikorizu ietekmējošie faktori ir saimniekauga suga un tā sakņu morfoloģiskās īpatnības. Novērotas atšķirības starp arbuskulāro mikorizu ietekmējošo faktoru būtiskumu dažādos biotopos, kā arī to ietekmes variācijas dažādos gados. Konstatēts, ka vieni no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē sēņu aktivitāti saknēs un sporu veidošanos augsnē, ir augsnes granulometriskais sastāvs un pH. Noskaidrots, ka sporu veidošanās nav atkarīga no sakņu kolonizācijas intensitātes. Analizējot AM sabiedrības struktūru 21 Latvijā rajonētai Hordeum vulgare šķirnei, noskaidrots, ka vecākām šķirnēm mikorizālā aktivitāte ir lielāka. No 43 pētītajām briofītu sugām simbioze konstatēta tikai sešām vienkāršā un saliktā lapoņa aknu sūnām. Pētītajos biotopos konstatētas 13 sporulējošas arbuskulārās mikorizas sēņu sugas. No tām visbiežāk sastopamās sugas ir Glomus intraradices un Glomus mossae. Šā pētījuma ietvaros iegūtie dati par arbuskulārās mikorizas daudzveidību un to ietekmējošiem faktoriem apstiprina, ka simbioze ir sarežģīta, kompleksa sistēma, tādēļ nepieciešami turpmāki pētījumi, lai produktīvi izmantotu informāciju par mikorizu sabiedrībām kā ekoloģiskiem indikatoriem biotopu kvalitātes noteikšanā un bioloģiskās daudzveidības monitoringā. Promocijas darbs izstrādāts Latvijas Universitātes Bioloģijas institūtā un Bioloģijas fakultātes Botānikas un ekoloģijas katedrā laika posmā no 1996. gada līdz 2008. gadam.

The main objective of the present work was to determine the ecological factors affecting the arbuscular mycorrhiza (AM) in various natural and anthropologically affected habitats, as well as to determine the diversity and occurrence of arbuscular mycorrhizal fungi. Altogether six studies were carried out in natural biotopes and agricultural lands. The methods used to perform the work are acknowledged as fitting for arbuscular mycorrhizal research. The influence of the examined parameters was evaluated using the method of generalized linear models (GLM). The gradients were determined using the canonical correspondence analysis (CCA). The results of the research testify that the most important biotic factors affecting the arbuscular mycorrhiza are the host plant identity (species) and the morphological features of its roots. Differences were found among the relevance levels of the factors affecting arbuscular mycorrhiza in various habitats, and variations were detected among the results obtained in different years. The granulometric composition of soil and pH values have been found to be among the main factors affecting the fungal activity in roots and the formation of spores in soil. It has been established, that the formation of spores is not dependent on the intensity of root colonization. The analysis of the structure of AM communities in 21 cultivars of Hordeum vulgare approved in Latvia reveals that mycorrhizal activity is higher in older cultivars. Symbiosis was detected only for six simple an complex thalloid liverwort species out of 43 examined bryophyte species, In total13 species of sporulating arbuscular mycorrhizal fungi were found in the investigated habitats. The most common were the fungi of the genus Glomus – G. intraradices and G. mossae. The data obtained in these studies about the diversity of arbuscular mycorrhiza and the factors affecting it confirm that symbiosis is a very complex system, therefore further research is needed to effectively use the information about mycorrhizal communities as ecological indicators in the determination of habitat quality and monitoring of biodiversity. The doctoral thesis was conducted in the Institute of Biology of the University of Latvia and the Faculty of Biology, Department of Botany and Ecology, from 1996 to 2008.