Characterization of the core bacteriobiome in the rhizosphere of greenhouse vegetables: taxonomic diversity and putative functions

The aim of the study. The aim was to profile 16S rRNA gene diversity and to assess functional potential of bacterial assemblages in the rhizosphere of some unconventional vegetables grown in protected greenhouse conditions in West Siberia. Location and time of the study. Novosibirsk, Russia, 2016. Methodology. At the end of the growing season in the middle of September the rhizosphere soil was collected from the plants of wax gourd (Benincasa hispida), bitter melon (Momordica charantia), kiwano (Cucumis metuliferus) and cowpea (Vigna unguiculata) grown on peat-based substrate in a polyethylene-protected greenhouse that has been in operation for more than 40 years. The metagenomic DNA was extracted and amplified with V3-V4 primers for 16S rRNA genes, and the amplicons sequenced with Illumina MiSeq. The obtained OTUs tables were used to predict putative functions by running through the FAPROTAX database. Main results. The rhizosphere bacteriobiome was dominated by Proteobacteria (32±11% of the total number of sequence reads), Acidobacteria (23±7%) and Actinobacteria (18±3%) phyla, together accounting for about three quarters of the rhizosphere bacteriobiome. In total 20 bacterial phyla were found. The rhizosphere bacteriobiome was surprisingly diverse with Shannon index ranging 7.0–7.5. The number of the observed operational taxonomic units (OTUs) per sample was very high, ranging 4,500–4,900, and the potential number of OTUs estimated as 5,100–5,700; all those OTUs were evenly and equitably represented in the bacteriobiome, and dominance indices (Simpson dominance and Berger-Parker) were very low. The main dominant OTU represented Bradyrhizobiaceae family and accounted for just 1% on average. Overall the study identified 27 OTUs belonging to the Bradyrhizobiaceae family, but only four of them were ascribed to nitrogen fixation by FAPROTAX. Function prediction by FAPROTAX also suggested that bacteriobiome had a marked potential for the carbon cycle, denitrification, aromatic compound and plant polymer degradation, but no plant pathogens. The biggest difference in rhizosphere bacteriobiome diversity was observed between the bitter melon and the other three vegetable crops: bitter melon had much increased abundance of Arthrobacter and Sphingomonas as compared with wax gourd, kiwano and cowpea, and increased number of bacterial species associated with aromatic compounds degradation. Conclusion. Based on the finding that the studied rhizosphere bacteriobiomes were very diverse, we conclude that the crops were able to recruit diverse microbiota from the peat-based soil substrate, which, in its turn, means that diverse soil substrate microbiota has been sustained over several decades of the greenhouse operation. All crops apparently shaped distinct bacteriobiomes in their rhizosphere, which ideally should be included into studies of plant-associated bacterial diversity profiles for breeding and sustainable production.The aim of the study. The aim was to profile 16S rRNA gene diversity and to assess functional potential of bacterial assemblages in the rhizosphere of some unconventional vegetables grown in protected greenhouse conditions in West Siberia. Location and time of the study. Novosibirsk, Russia, 2016. Methodology. At the end of the growing season in the middle of September the rhizosphere soil was collected from the plants of wax gourd (Benincasa hispida), bitter melon (Momordica charantia), kiwano (Cucumis metuliferus) and cowpea (Vigna unguiculata) grown on peat-based substrate in a polyethylene-protected greenhouse that has been in operation for more than 40 years. The metagenomic DNA was extracted and amplified with V3-V4 primers for 16S rRNA genes, and the amplicons sequenced with Illumina MiSeq. The obtained OTUs tables were used to predict putative functions by running through the FAPROTAX database. Main results. The rhizosphere bacteriobiome was dominated by Proteobacteria (32±11% of the total number of sequence reads), Acidobacteria (23±7%) and Actinobacteria (18±3%) phyla, together accounting for about three quarters of the rhizosphere bacteriobiome. In total 20 bacterial phyla were found. The rhizosphere bacteriobiome was surprisingly diverse with Shannon index ranging 7.0–7.5. The number of the observed operational taxonomic units (OTUs) per sample was very high, ranging 4,500–4,900, and the potential number of OTUs estimated as 5,100–5,700; all those OTUs were evenly and equitably represented in the bacteriobiome, and dominance indices (Simpson dominance and Berger-Parker) were very low. The main dominant OTU represented Bradyrhizobiaceae family and accounted for just 1% on average. Overall the study identified 27 OTUs belonging to the Bradyrhizobiaceae family, but only four of them were ascribed to nitrogen fixation by FAPROTAX. Function prediction by FAPROTAX also suggested that bacteriobiome had a marked potential for the carbon cycle, denitrification, aromatic compound and plant polymer degradation, but no plant pathogens. The biggest difference in rhizosphere bacteriobiome diversity was observed between the bitter melon and the other three vegetable crops: bitter melon had much increased abundance of Arthrobacter and Sphingomonas as compared with wax gourd, kiwano and cowpea, and increased number of bacterial species associated with aromatic compounds degradation. Conclusion. Based on the finding that the studied rhizosphere bacteriobiomes were very diverse, we conclude that the crops were able to recruit diverse microbiota from the peat-based soil substrate, which, in its turn, means that diverse soil substrate microbiota has been sustained over several decades of the greenhouse operation. All crops apparently shaped distinct bacteriobiomes in their rhizosphere, which ideally should be included into studies of plant-associated bacterial diversity profiles for breeding and sustainable production

Оценка влияния температуры на скорость разложения растений-торфообразователей в условиях длительного модельного эксперимента

The aim of the study. To quantify the effect of the temperature on the decay rate of the modern peat-forming plants of oligotrophic bogs in the southern taiga subzone of Western Siberia in a long-term laboratory experiment. The study location and time. Samples of the prevalent peat-forming plants (Chamaedaphne calyculata Moench., Eriophorum vaginatum L. and Sphagnum fuscum Klinggr.) were collected on the oligotrophic bog "Bakcharskoye" (Bakcharsky district, Tomsk region, 56°26' N, 84°50' E) in September 2017. To assess the dynamics of the decomposition rate of plant substrates, laboratory experiment was conducted from November 2017 to April 2018. Methodology. The rate of decomposition (DecR, µg C / g of substrate / hour) of plant substrates of the main peat-forming plants was estimated in the 6-month laboratory experiment by the control of the СО2 emission rate at 2, 12 and 22 °C. Humidity of plant samples corresponded to 90% of their water-holding capacity. Measurements of DecR were taken 3-5 times per week during the 1-st month of the experiment and 1 times per week for the next 5 months. The effect of temperature on the DecR value was estimated using the temperature coefficient Q10. Main results. The highest СО2 emission rate from all plant samples was recorded at 22 °C in the first 2-3 weeks of the experiment, whereas the maximum values ​​of the СО2 emission at 2 °C rate were observed only 1-2 weeks after the start of incubation of samples. C. calyculata demonstrated the most significant C(CO2) losses for the 6 months of the experiment at 22 °C  whereas E. vaginatum - at 12 ° C (21% and 23%of initial C content, respectively). The maximum values of the temperature coefficient Q10 were found for E. vaginatum in the temperature range of 2–12 °C, and for C. сalyculata - in the range of 12–22 °C. Conclusion. Temperature and type of plant material had a pronounced effect on the dynamics of DecR of prevalent peat-forming plants during the incubation experiment. Excepting E. vaginatum, all plant samples at a moisture of 90% of their water holding capacity were characterized by the highest total losses of С (СО2) during the whole experiment at a temperature of 22 °С.  Sphagnum fuscum showed the highest resistance to decomposition. The temperature coefficient Q10 also depended on the type of plant sample and the temperature range for which the measurement was performed.Цель исследования: количественная оценка влияния температуры на скорость разложения современных растений-торфообразователей олиготрофных болот южно-таежной подзоны Западной Сибири в условиях длительного модельного эксперимента. Место и время проведения. Образцы основных растений-торфообразователей (листья кустарничка Chamaedaphne cаlyculata Moench., ветошь травянистого растения Eriophorum vaginatum L., очес мха Sphagnum fuscum Klinggr.) были отобраны в сентябре 2017 года на территории стационара «Васюганье» (ИМКЭС СО РАН) на олиготрофном болоте «Бакчарское» (Бакчарский район, Томская область, 56° 26′ с.ш., 84° 50′ в.д.). Лабораторный эксперимент по оценке динамики скорости разложения растительных субстратов проводился с ноября 2017 г. по апрель 2018 г. Методология. Скорость разложения растительного опада основных растений-торфообразователей (DecR, мкг С/г субстрата/час) оценивали в рамках 6-ти месячного лабораторного эксперимента по интенсивности выделения С(СО2) при 2, 12 и 22оС. Влажность растительных проб соответствовала 90% их водоудерживающей способности. Определение скорости выделения СО2, проводили 3-5 раз в неделю в течение первого месяца эксперимента и 1 раз в неделю – все последующее время. Влияние температуры на величину DecR оценивали с помощью температурного коэффициента Q10. Основные результаты. Наибольшая интенсивность выделения С(СО2) из всех растительных образцов при 22оС фиксировалась в первые 2-3 недели проведения эксперимента, а при 2оС максимальные значения интенсивности выделения С(СО2) наблюдались только спустя 1-2 недели после начала инкубирования образцов. Самые значительные потери C(CO2) за 6 месяцев эксперимента демонстрировали Chamaedaphne calyculata при 22оС и Eriophorum vaginatum при 12оС (21% и 23% соответственно). Самые высокие значения температурного коэффициента Q10 выявлены для Eriophorum vaginatum в диапазоне температур 2-12оС, а для Chamaedaphne саlyculata - в интервале 12-22оС. Заключение. Температура и вид растительного субстрата оказывают значительное влияние на скорость разложения растений-торфообразователей. При влажности, соответствующей 90% водоудерживающей способности, все растительные образцы за исключением Eriophorum vaginatum характеризовались наиболее высокими суммарными потерями С(СО2) (за все время эксперимента) при температуре 22оС. Образцы Sphagnum fuscum демонстрировали самую высокую устойчивость к разложению. Величина температурного коэффициента Q10 также зависела от вида растительного образца и температурного интервала, для которого выполнялся расчет

К 100-летию профессора Сергея Сергеевича Трофимова

The article presents the main biographical information about Professor Trofimov Sergey Sergeevich, who was a great scientist, excellent teacher, outstanding pedologist, relentless champion for preservation and sustainable maintenance of natural resource. He also developed  the first fundamental basis for recultivation of soils and soil cover  on the technogenic neorelief  in Siberia.В статье приведены основные сведения о жизненном пути замечательного почвоведа, профессора Сергей Сергеевича Трофимова – фронтовика, прекрасного учёного и учителя, неутомимого борца за сохранение и восстановление природных ресурсов Сибири

Эколого-агрохимическая характеристика содержания микроэлементов в системе почва-растение в агроценозах Омского Прииртышья

oai:https://soils-journal.ru/index.php/POS/oai:article/1The data on the content of microelements Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B in soils of different zones of Omsk Irtysh region and plants grown on them are presented. The content of acid-soluble forms of Mn, Cu, Zn, Co, determined in 5M HNO3, in chernozem and solonets soils of the forest-steppe and steppe approaches the background total content in the chernozems of the south of Western Siberia. It depends on the content of sludge fractions, physical clay, the value of the cation exchange capacity. On the soils of the southern taiga, plants are deficient in mobile B, Mo, Co, Cu. In the chernozem and solonets soils of the forest-steppe and steppe zones, the mobility of the Cu, Zn, Co compounds is low (0.5-1.2% of acid-soluble forms), Mn (1.8-3.3%), B and Mo (5-13% ) is higher. The content in mobile zinc soils is estimated as low, Mn, Cu, Co as low and medium, Mo - medium and high, B - high. The level of trace elements in natural and cultivated plants is higher than in the southern taiga, however, a low content of Cu, Co, and sometimes Zn is often observed. In solonetzes and saline soils, excessive concentrations of mobile B are contained, which contributes to an increase in the entry of the element into food chains.Представлены данные о содержании микроэлементов Mn, Cu, Zn, Co, B и Mo в почвах разных зон Омского Прииртышья и выращенных на них растениях. Содержание кислоторастворимых форм Mn, Cu, Zn, Co, определенных в 5М HNO3, в черноземных и солонцовых почвах лесостепи и степи приближается к фоновому валовому содержанию в черноземах юга Западной Сибири. Оно зависит от содержания фракций ила, физической глины и величины емкости катионного обмена. На почвах южной тайги растения испытывают дефицит подвижных B, Mo, Co и Cu. В черноземных и солонцовых почвах лесостепной и степной зон подвижность соединений Cu, Zn, Co низкая (0,5-1,2% кислоторастворимых форм), Mn (1,8-3,3%), В и Мо (5-13%) более высокая. Содержание в почвах подвижного цинка оценивается как низкое, Mn, Cu, Co как низкое и среднее, Мо – среднее и высокое, В – высокое. Уровень содержания микроэлементов в естественных и культурных растениях больше по сравнению с растительностью южной тайги, однако нередко отмечается пониженное содержание Cu, Co, иногда Zn. В солонцах и засоленных почвах содержатся избыточные концентрации подвижного В, что способствует увеличению поступления элемента в пищевые цепи

Изменение климатических характеристик холодного периода гидрологического года юго-востока Западной Сибири и его влияние на глубину промерзания почв региона

This article is about the changes in climatic characteristics during the cold period of the hydrological year in the southeast of Western Siberia over the past 60 years and their impact on the depth of soil freezing in dissected territories. It has been established that at the regional level over the past 60 years there has been an increase in air temperature and an increase in precipitation during cold periods of hydrological years. These changes have a direct impact on the depth of freezing of soils in the dismembered territories of the southeast of Western Siberia. A stable tendency towards a decrease in the freezing depth was noted from 1968 to 2020.Цель исследования: определить изменения климатических характеристик в холодный период гидрологического года на юго-востоке Западной Сибири за последние 60 лет и оценить их влияние на глубину промерзания почв расчлененной территории. Место и время проведения. Предсалаирье (в пределах Новосибирской области). Климатические данные за 1961-2020 гг. Основные результаты. Проведен анализ метеопараметров климата на территории Новосибирского Предсалаирья в период с 1961 по 2020 года. Показаны климатические нормы по температуре воздуха и количеству осадков для двух 30-летних периодов: 1961-1990 и 1991-2020 гг. Определено влияние изменений климатических характеристик на глубину промерзания почв. Для установления динамики современного потепления климата в холодный период на исследуемой территории были рассчитаны климатические нормы (КН) по температуре воздуха: в период с 1961 до 1990 г КН составляла минус 13,1°С, а в период с 1991 по 2020 г. данный показатель повысился до минус 11,8°С. Высчитав климатическую норму для осадков, отмечено, что за последние 30 лет (1991-2020 гг.) на исследуемой территории КН увеличилась на 32 мм по сравнению с таковой в период с 1961 по 1990 г. Глубина промерзания почв за весь период исследований носит колебательный характер. С 1961 по 1969 гг. отмечается увеличение глубины промерзания со 150 до 197 см. С 1970 по 1973 гг. фиксировались максимальные (до 175 см) и близкие к ним значения глубины проникновения температур (от 0° С и ниже), а после 1975 и до 2020 г. выявлена тенденция на уменьшение (в среднем до 60 см) мощности промерзания почв в холодный период гидрологического года. Заключение. Анализ метеорологических данных показывает, что за 60-летний период (1961-2020 гг.) на территории Новосибирского Предсалаирья отмечается стабильное повышение температуры воздуха и количества осадков в холодный период гидрологического года. При отмеченных климатических изменениях происходит уменьшение глубины промерзания почв с рекордно максимальных значений – 197 см (1968-1969 гг.) до минимальных 20 см в 2019-2020 гг

Специфика гумусовых профилей чернозёмов левобережья реки Оби в пределах Приобского плато

Purpose of the study: to identify the features of chernozem humus profiles of the river Ob left bank within the Priob plateau (south of West Siberia) and the reasons that determined their diversity. Place and time. The south of West Siberia (Topchikhinsky district of the Altai Territory), the north-eastern part of the Priobsky plateau, the steppe zone of the Pre-Altai province of the Kulundinsky-Aleysky district, the key site "Volodarka" on the eastern edge of the Porozikhinsky-Aleysky ridge (52°41-42' N and 83°38'E). Sampling was carried out annually in August. Methodology. The collection and interpretation of materials are based on the principles and rules of the systems approach and soil ecology. The objects of study were southern and ordinary chernozems confined to different parts of the Volodarka key site (according to the soil classification of 1977; these classification names of soils are used in the text; according to the new Classification of Russian Soils (2004), the soils belong to the subtype of migratory-mycelial and textural-carbonate; according to WRB-2015 they are in the reference soil group Chernozems with the qualifiers calcic and siltic). The characteristics of humus profiles were obtained using traditional methods. All methods of analytical and instrumental study of humus and its individual components were identical. Methodological features of the research include detailed sampling (every 5–10 cm or less within the visual boundaries of the horizons) in late summer and the absence of strict methods for purifying preparations from mineral impurities. In this work, the concepts of “humus” and “system of humus substances” in soils are used as synonyms. Main results. The humus profiles of the chernozems of the studied territory, currently functioning under the same conditions, have a significant variation in characteristics, representing a range of options typical for such soils (when, based on the combination of characteristics of elementary humus-forming processes - EHP - the upper part with the humification-transformation type of their structure and the lower one - with a transformation-migration type of combination of EHP), to varying degrees of structural complexity (when several parts are distinguished with different quantitative ratios of humus substances parameters with the predominance of their self-healing processes against the background of other EHP). The main characteristics of the studied buried paleosols lie within the limits peculiar to soils formed in temperature conditions optimal for humus formation, but different moisture conditions. Conclusion. A significant difference in the qualitative and quantitative characteristics of chernozem humus profiles of the Ob river left bank within the Priob Plateau is due to both the complex history of the territory development, and different levels of self-healing capabilities of the natural open self-regulating humus substance system, depending on environmental conditions during the period of its formation. During complex history of the territory development different horizons of Middle Pleistocene soils came to the surface in different places, and therefore are found within the thickness usual for mature full-profile modern soils. The advantage of using humus profiles when analyzing the state of soils and the natural environment that forms them is the possibility of conducting a more detailed analysis of the variability of properties, the use of sediments and soils of different preservation, and identifying variations in environmental parameters even in the case of very short episodes of change in one or more soil formation factors or their individual characteristics, which are shorter in duration than the characteristic time required for the formation of the trait morphological expression. The materials presented in the work and their interpretation show that the information obtained about the soil state  and the environment based on the study of soil humus profiles (the characteristics of which can be the results of studying the composition and properties of humus) has not lost its significance and can be used in solving a wide range of soil science problems including monitoring soil conditions, as well as substantiating forecasts of their behavior when changing environmental operating conditions.Цель исследования: выявить особенности гумусовых профилей чернозёмов левобережной части реки Оби в пределах Приобского плато (юг Западной Сибири) и причины, обусловившие их разнообразие. Место и время проведения. Юг Западной Сибири (Топчихинский район Алтайского края), северо-восточная часть Приобского плато, степная зона Предалтайской провинции Кулундинско-Алейского округа, ключевой участок «Володарка» на восточной окраине Порозихинско-Алейского увала (52°41-42' с. ш. и 83°38' в. д). Отбор образцов проводился в августе. Методология. В основе получения и интерпретации материалов лежат принципы и правила системного подхода и экологии почв. Объектами исследования служили приуроченные к разным частям ключевого участка Володарка чернозёмы южные и обыкновенные (по классификации почв 1977 г.; эти классификационные названия почв используются по тексту; согласно новой Классификации почв России (2004), почвы относятся к подтипу миграционно-мицелярных и текстурно-карбонатных; согласно WRB (2022)  они находятся в реферативной почвенной группе Chernozems с квалификаторами calcic и siltic. Характеристики гумусовых профилей получены традиционными методами. Все приёмы аналитического и инструментального изучения гумуса и отдельных его компонентов были идентичны. К методическим особенностям исследований относится подробный отбор образцов (каждые 5–10 см или менее в пределах визуальных границ горизонтов) в позднелетний период и отсутствие жёстких приёмов очистки препаратов от минеральных примесей. В настоящей работе понятия «гумус» и «система гумусовых веществ» почв используются как синонимы Основные результаты. Гумусовые профили чернозёмов изученной территории, функционирующие в настоящее время в одних и тех же условиях, имеют существенное варьирование характеристик, представляя ряд от типичных для таких почв вариантов (когда по сочетанию признаков элементарных гумусообразовательных процессов – ЭГП – четко выделяется верхняя часть с гумификационно-трансформационным типом их структуры и нижняя – с трансформационно-миграционным типом сочетания ЭГП), до разной степени структурной их сложности (когда выделяется несколько частей с разными количественными соотношениями параметров гумусовых веществ при преобладании процессов их самовосстановления на фоне других ЭГП). Основные характеристики изученных погребённых палеопочв лежат в пределах, свойственных почвам, формирующимся в оптимальных для гумусообразования температурных условиях, но разных условиях увлажнения. Заключение. Существенное различие качественных и количественных характеристик гумусовых профилей чернозёмов левобережья реки Оби в пределах Приобского плато обусловлено как сложной историей развития территории, так и разным уровнем возможностей самовосстановления природной открытой саморегулируемой системы гумусовых веществ, зависящих от экологических условий в период её формирования. В процессе развития территории разные горизонты среднеплейстоценовых почв в разных местах выходили на поверхность, и поэтому обнаруживаются в пределах толщи, обычной для сформированных полнопрофильных современных почв. Преимуществом применения гумусовых профилей при анализе состояния почв и формирующей их природной среды является возможность проведения более детального анализа изменчивости свойств, использования отложений и почв разной сохранности, выявления варьирования параметров природной среды даже в случае очень коротких эпизодов смены одного или нескольких факторов почвообразования или отдельных их характеристик, которые по продолжительности меньше характерного времени, необходимого для формирования морфологической выраженности признака. Представленные в работе материалы и их интерпретация показывают, что получаемая информация о состоянии почв и природной среды на основе изучения гумусовых профилей почв, характеристиками которых могут выступать результаты изучения состава и свойств гумуса, не потеряла своей значимости и может использоваться при решении широкого круга проблем почвоведения, в том числе при мониторинге состояния почв, а также обосновании прогнозов их поведения при изменении экологических условий функционирования

Закономерности изменения величин чистой первичной продукции в евразийских степях

The aim of the study. The aim of the study was to analyze changes in the above-ground (ANP), below-ground (BNP) and total net primary production (NPP), expressed in dry matter, in meadow, true and dry steppes along the latitudinal (from 56o to 43o N) and longitudinal (from 36o to 116o E) gradients. Methodology. Production characteristics of 32 steppes (9 meadow, 14 true and 9 dry steppes), obtained by the same method of minimal estimate, were analyzed. Main results. The ANP value in meadow steppes decreases from 10,2 to 3,1 t/ha per year, in true steppes from 6,7 to 0,7 t/ha per year and in dry steppes from 3,7 to 0,6 t/ha per year. The value of BNP in meadow steppes varies from 26,8 to 10,1 t/ha per year; in true steppes - from 25.7 to 7.7 t/ha per year; and in dry steppes - from 24,8 to 4,9 t/ha per year. The BNP changes from West to East were found not to follow the ANP changes: a decrease in ANP may be accompanied by an increase in BNP. According to the ANP estimates the analyzed steppes can be grouped as following: 1) ANP from 10 to 5; 2) ANP from 5 to 3; 3) ANP from 3 to 1; 4) ANP less than 1 t/ha per year. The first group is located between 56o and 51o NL and includes six meadow steppes and one true steppe. The second group includes all three types of steppes (three meadow, six true and one dry steppe) between 56o and 50o N. The third group of steppes, between 54° and 43° NL, consists of six true and seven dry steppes. At 50°N one true and one dry steppes are located with the smallest ANP. The first and the second groups are located in the same territory (from 56o to 50o N) and include both meadow and true steppes. About 70% of the meadow and half of the true steppes are characterized by the ANP ranging from 6.7 to 3.1 t/ha per year. In the northern part of the explored zone there are highly productive meadow steppes, whereas in its southern part there are true steppes with both high and low production. The third group of steppes, with production from 3 to 1 t/ha per year, includes seven low-productive true and eight dry steppes. The average ANP of true and dry steppes of this group are similar (2,2 t/ha per year). Consequently, the area from 54° to 43°N can be considered as a zone of dry steppes. Conclusion. There are no separate zones of meadow and real steppes, but there is a steppe zone that includes meadow and true steppes. The proposed division of the steppes and their zoning is made on the basis of ANP, which is the most important characteristic of any ecosystem.Цель работы. В статье рассмотрено изменение величин надземной (ANP), подземной (BNP) и общей чистой первичной продукции (NPP), выраженных в сухом веществе, в луговых, настоящих и сухих степях вдоль широтного (от 56 до 43° с.ш.) и долготного (от 36 до 116° в.д.) градиента. Методология. Проанализированы продукционные характеристики 32 степей, среди которых 9 луговых, 14 настоящих и 9 сухих степей. Продукционные характеристики получены по единой методике (методом минимальной оценки). Основные результаты. Величина ANP в луговых степях уменьшается с 10,2 до 3,1; в настоящих — от 6,7 до 0,7; в сухих — от 3,7 до 0,6 т/га в год. Величина BNP в луговых степях варьирует от 26,8 до 10,1; в настоящих — от 25,7 до 7,7; в сухих — от 24,8 до 4,9 т/га в год. Изменение кривой значений BNP с запада на восток часто не совпадает с изменением кривой значений ANP: снижение ANP может сопровождаться увеличением BNP. Рассмотренные три типа степей по величине ANP были разделены по группам: с величиной ANP от 10 до 5; от 5 до 3; от 3 до 1; и менее 1 т/га в год. Первая группа располагается в пространстве от 56 до 51° с.ш. и включает шесть луговых и одну настоящую степь. Во вторую группу входят все три типа степей (три луговых, шесть настоящих и одна сухая степь), ограниченных 56 и 50° с.ш. Третья группа степей, в пределах от 54 до 43° с.ш, состоит из шести настоящих и семи сухих степей. На 50° с.ш. находятся настоящая и сухая степи с наименьшей величиной надземной продукции. Первая и вторая группы находятся на одной и той же территории (от 56 до 50° с.ш.) и включают как луговые, так и настоящие степи. Около 70% луговых и половина настоящих степей, характеризуются величиной ANP от 6,7 до 3,1 т/га в год.  В северной части изученной зоны находятся высокопродуктивные луговые степи, в ее южной части — настоящие степи, как с высокой, так и c низкой продукцией. Группа степей с продукцией от 3 до 1 т/га в год включает семь низкопродуктивных настоящих и восемь сухих степей. Средняя величина ANP настоящих и сухих степей данной группы совпадает (2,2 т/га в год). Следовательно, пространство от 54 до 43° с.ш. можно считать зоной сухих степей. Заключение. Таким образом, нельзя выделить отдельно зону луговых и зону настоящих степей, а существует степная зона, включающая луговые и настоящие степи. Предложенное деление степей и выделение степной зоны сделано на основании анализа величин ANP, которая является важнейшей характеристикой любой экосистемы

Исследование растительного компонента горных экосистем Базар-Коргонского района (Кыргызская Республика)

The aim of the study. To study the current status of the mountain ecosystems of the South-Western Tien Shan using for the ecological assessment the vegetation composition and cover of the Bazar-Korgon district in the Jalal-Abad region. Location and time of the study. The object of the study was vegetation as the main component of the mountain ecosystems of the Bazar-Korgon district, located in the south-central part of the Jalal-Abad region. Methods. The research methods employed were as following: itinerary (identification of species composition of vascular flora); stationary (laying of key sites, fulfillment of geobotanical descriptions); laboratory (herbarization and identification of plants, processing of material). After the vegetation description, eight sites were chozen as the key study sites. A standardized geobotanical plot (a square area of 10x10 m was established for studying herbaceous communities (meadow-steppe cenoses). Key plots were located in the center of the main ecosystems and homogeneous plant communities as the most exposed to anthropogenic influence (overgrazing). At these plots the following characteristics of the plant communities were obtained: their dominants and co-dominants, total projective grass cover, total projective grass cover, and total projective cover of the herbage, total table of floristic composition of the grassland with indication of species abundance according to the Drude scale, phenological phase of plant development and life form. Results. Floristic diversity of the mountain ecosystems of plant communities of the mountain ecosystems of the Bazar-Korgon district in the Jalal-Abad region was inventoried. The vegetation was classified according to according to ecotypes, basic bio - and ectomorphs. The systematic list of plants was compiled in association with the main types. The species composition of phytocenoses included 127 species of higher plants, belonging to 98 genera and 35 families. The sustainability of vegetation is provided by such biomorphs as perennial herbaceous plants (75 species, 59%). According to the adaptation modes to climatic factors (low air temperature), the hemikryptophytes (72 species, 57%) were the most numerous. Mesophytic (55 species, 43%) predominated in the forest and meadow ecosystems due to high moisture content there.  Meadow-steppe ecotypes were dominant, contributing 35. Conclusions. The conducted research inventoried for the first time the current composition of the plant communities of the Bazar-Korgon district, assessing their current condition as well. The obtained results can be used for solving problems of preserving the mountain ecosystems of the South-West Tien-Shan and promoting sustainable agriculture in the Kyrgyz Republic.Цель исследования. Проанализировать структуру видового состава растительности горных экосистем Базар-Коргонского района по основным биоморфам, экологическим группам и экотипам. Место и время проведения. Объектом исследований послужила растительность как основной компонент горных экосистем Базар-Коргонского района, расположенного в юго-центральной части Джалал-Абадской области Кыргызской Республики. Обследования ключевых участков проводили два раза в год (с 2016 по 2022 гг.) в начале июня и во второй половине сентября. Методы исследований: маршрутный (выявление видового состава сосудистой флоры); стационарный (заложение ключевых участков, выполнение геоботанических описаний); лабораторный (гербаризация и определение растений, обработка материала). При описании растительности было выделено 16 ключевых участков. Заложена стандартная геоботаническая площадка размером 10×10 м для травянистых сообществ (лугово-степных ценозов). Ключевые участки заложены в центре основных по площади экосистем и однородных растительных сообществ как наиболее подверженных антропогенному влиянию (перевыпасу). На данных участках отмечены растительные сообщества, доминанты и содоминанты, приведено общее проективное покрытие травостоя, составлена таблица флористического состава травостоя с указанием обилия видов по шкале Друде, фенологической фазы развития растений и жизненной формы. Основные результаты. Выявлено флористическое разнообразие растительных сообществ горных экосистем Базар-Коргонского района; проведена классификация растительности по экотипам, основным биоморфам и экоморфам; составлен систематический список растений; отмечены основные типы почв. Видовой состав фитоценозов включает 127 видов высших растений, относящихся к 98 родам и 35 семействам. Устойчивость растительности обеспечивают такие компоненты биоморф как многолетние травянистые растения (75 видов, 59%). По способам адаптации к климатическим факторам (низким температурам воздуха) в наиболее многочисленны были гемикриптофиты (72 вида, 57%). Преобладание лесных и луговых экосистем, их большую увлажнённость наглядно отражают мезофиты (55 видов, 43%). Из основных экотипов доминирующую позицию занимают лугово-степные: процент их участия составляет 35%. Заключение. Исследования по текущему состоянию растительных сообществ Базар-Коргонского района фактически проведены впервые. Результаты исследования могут быть использованы для решения вопросов, связанных с сохранением горных экосистем Юго-Западного Тянь-Шаня и устойчивым развитием сельского хозяйства Кыргызской Республики