I. Clasificarea algelor după ecobiomorfe

În anul 1976, Штина Э. А şi . М. М. Голлербах au formulat termenul de biomorfă, adică forma de viaţă a algelor solului, bazată pe poziţia sistematică a acestora, formele de creştere, structură şi ritmurile biologice. Se întâlnesc 9 tipuri de biomorfe a alegelor solului.

Fig.1. Tipuri de biomorfe ale algelor solului

1- forma Ch (Chloorococcum)1. 2- forma C (Cylindrospermum)

2. 3- forma X (Xantophyta)3. 4- forma b (Bacilarriophzta)

4. 5- forma P (Phormidium)5. 6- forma M (Microcoleus)6. 7- forma H(Heterothrix)

7. 8- forma N (Nostoc)8. 9- forma V (Vaucheria)

1. Ecobiomorfa Ch cuprinde alge monocelulare sau coloniale verzi sau parţial xantofite, care vieţuiesc in sol şi in condiţii optimale formează colonii pe suprafaţa solului. Acestea sunt foarte rezistente la diverşi factori extremali şi de obicei sunt numite ubicviste. Denumirea formei vitale a provenit de la genurile Chlorella şi Chlorococcum,ca fiind cele mai caracteristice.

Fig.2. Genul Chlorella Fig 3. Genul Chloroococcum

2. Ecobiomorfa C – şi-a primit denumirea de la genul Cylindrospermum şi cuprinde specii monocelulare, coloniale sau filamentoase, care pot forma o mucozitate considerabilă . Aceste alge vegetează atat in sol cat şi la suprafaţa lui, deseori formand pelicule sau fulgi. Această grupă de alge este mai sensibilă la cantitatea de apă , seceta suportand-o in stare de spori sau ciste, mai rar in stere vegetativă. Reprezentanţi tipici ai acestei grupe sunt algele din genul Chlamydomonas.

Fig.4 Genul Cylindrospermum Fig.5 Genul Chlamydomonas

Din această grupă se distinge subgrupa CF, care cuprinde formele azotfixatoare: Anabaena, Nostoc, Cylindrospermum, care pot forma pe suprafaţa solului pelicule mucilaginoase.

3. Ecobiomorfa X – a primit denumirea de la filumul Xantophyta şi cuprinde specii de alge xantofite sau verzi, care vegetează printre particulele de sol, sunt rezistente la umbră , dar sensibile la uscare şi temperaturi extreme.

Fig. 6 Tribonema viridi

4. Ecobiomorfa B – cuprinde algele bacilariofite, de la care şi-au primit denumirea. Algele date sunt mobile, vegetează in straturile superficiale ale solului umed, sau in mucozitatea altor alge. Speciile date sunt rezistente la ingheţ, la iluminare intensă, la o salinitate sporită, dar sunt foarte sensibile la secetă, datorit ă acestei trăsături speciile date sunt efemere, au o viteză mare de creştere şi reproducere in condiţii optime de umiditate, precum şi capacitatea de a se mişca spre locurile mai umede.

Fig.7 Filum Bacillariphyta

5. Ecobiomorfa P – cuprinde algele cianofite filamentoase (Plectonema, Phormidium), care nu formează mucozitate considerabilă . Ele sunt răspandite printre particulile de sol, impletucindu-le, sau formand pelicule fine pe suprafaţa solului. Majoritatea speciilor sunt xerofite tipice, care predomină in solurile aride. Preferă solurile deschise, mineralizate.

Fig. 8 Genul Phormidium

Din aceast ă grupă se separă subgrupa PF- la care se referă speciile azotfixatoare.

6. Ecobiomorfa M – cuprinde speciile filamentoase de alge cianofite. Cei mai tipici reprezentanţi sunt algele din genul Microcoleus. Se caracterizează printr-o rezistenţă sporită la secetă şi temperaturi limitrofe.

Fig.9 Genul Microcoleus

7. Ecobiomorfa H – cuprinde speciile de alge filamentoase verzi sau xantofite (Heterothrix, Ulothrix, Tribonema ş .a.). Sunt sensibile la secetă şi temperaturi sporite, preferă locurile umbrite şi umede.

Fig.10 Genul Heterothrix

8. Ecobiomorfa N – la acaestă grupă se referă speciile de Nostoc cu talomuri terestre macroscopice. Sunt specii rezistente la o iluminare intensă şi o dehidratare indelungată.

Fig. 11 Genul Nostoc

9. Ecobiomorfa V – include specii filamentoase, de tipul Vaucheria, care pot forma colonii asemănătoare cu pasla pe suprafaţa solului.

Fig. 12Vaucheria sessilis

II. Analiza componenţei biomorfelor algale edafice păstrate în stare de anhidrobioză timp de 15-18 ani

Anhidrobioza este o stare de incetinire lentă, profundă şi indelungată a metabolismului, o capacitate a organismelor de a suporta o deshidratare de lungă durată fără o daună simţitoare a structurilor vitale, o capacitate de restabilire a funcţiilor in cazul condiţiilor favorabile ale mediului

Studierea componenţei floristice a algelor edafice a fost efectuată pe parcursul anilor 2000-2002 in solurile colectate preventiv in anii 1984-1987 in diferite tipuri de fitocenoze naturale şi artificiale şi păstrate timp de 15-18 ani in condiţii de laborator in pachete speciale din hartie dură, in dulapuri prevăzute pentru depozitarea unor astfel de probe. Probele de sol au fost colectate in vegetaţie naturală silvică, de stepă, de luncă şi cultivată ca plantaţii forestiere artificiale, vii şi agrofitocenoze ocupate cu astfel de culturi agricole caracteristice Moldovei ca floarea-soarelui, grau, porumb, tutun, mazăre, lucernă şi sfecla de zahăr. In cadrul vegetaţiei silvice au fost analizate 6 tipuri: pădurile umede de fag, de gorun cu fag, de gorun cu carpen, de gorun cu tei şi frasin, pădurile uscate de stejar cu scumpie şi pădurile subaride de stejar pufos. Aceste 6 tipuri de păduri alcătuiesc un şir ecologic bine determinat incepand cu cele mai umede păduri (cele de fag) şi terminand cu cele mai uscate (cele subaride din stejar pufos).

Pădurile de fag. Analiza solului brun de pădure păstrat in condiţii de laborator timp de 18 ani ne-a permis să determinăm 22 de specii de alge care aparţin la 10 familii, 15 genuri: Cyanophyta – 4, Xanthophyta – 8, Chlorophyta – 10, in comparaţie cu cele 48 de specii din anii 1984-1987 care reveneau la 21 de familii, 35 de genuri: Cyanophyta – 7, Xanthophyta – 18, Chlorophyta – 22, Bacillariophyta ‒ 1. După 15-18 ani de repaos la o viaţă activă şi-au revenit toate speciile ecobiomorfei N şi M. Practic de 2 ori se micşorează numărul algelor atribuite ecobiomorfelor X, H şi Ch. Din cadrul comunităţii algale depistate în anii 2000-2002 complet dispar reprezentanţii formelor vitale C, P şi B.

Păduri de gorun cu fag. Numărul total de specii ale algelor evidenţiate in pădurea de gorun cu fag după o perioadă latentă de 15-18 ani se micşorează aproximativ de 3 ori, de la 71 de specii pană la cele 23 stabilite in anii 2000-2002. Cele mai înalte valori ale coeficienţilor de răspândire întâlnite la speciile algale din solurile analizate în anii 2000-2002 au fost observate la cianofitele ecobiomorfei „N”, xantofitele ecobiomorfei „X” şi algele verzi care se atribuie la grupa ecologică „H”. Totuse micşorează numărul speciilor xantofite, mai puţin a algelor albastre şi cianofite.

Pădurile de gorun cu carpen. Diversitatea algelor stabilite in solurile pădurilor de gorun cu carpen analizate in anii 2000-2002 se reduce la 18 specii care aparţin la 14 genuri şi 9 familii: Cyanophyta – 4, Xanthophyta – 7, Chlorophyta – 7 specii, ceea ce constituie o micşorare aproximativ de 4 ori a numărului iniţial de specii algale stabilite pentru anii 1984-1987. O astfel de

micşorare considerabilă se datorează reducerii diversităţii speciilor din cadrul tuturor filumurilor algale. Din lista speciilor stabilită pentru anii 2000-2002 dispar reprezentanţii ecobiomorfelor „X”, „H” şi „C”.

Păduri de gorun cu tei şi frasin. Comunitatea de alge stabilită in anii 2000-2002 reuneşte 28 de specii, in comparaţie cu cele 85 de specii din anii 1984-1987, care revin la 11 familii, 18 genuri şi se repartizează pe filumuri in felul următor: Cyanophyta – 5; Xanthophyta – 10; Chlorophyta – 13 specii. Şi în acest caz, numărul total al speciilor de alge se micşorează aproximativ de 3 ori. Din lista comunităţii algale dispar, în primul rând, algele ecobiomorfelor „C”, „X” şi „Ch”. În proporţii mari se micşorează numărul formelor filamentoase de xantofite şi alge verzi ale formei vitale „H”. Practic a rămas neschimbată diversitatea algelor filamentoase din grupele ecologice „P” şi „M”. Totodată s-a stabilit reducerea numărului de cianofite fixatoare de azot de 2 ori.

Pădurea de stejar cu scumpie. După o păstrare, in condiţii de cameră, a solului colectat timp de 15-18 ani numărul speciilor de alge s-a micşorat de la 61 pană la 21. Din lista speciilor, primele dispar algele ecobiomorfelor „P” şi „H”. Aproximativ de 2 ori se micşorează diversitatea algelor care aparţin formelor vitale „Ch” şi „X”.Majoritatea familiilor şi genurilor de alge determinate în anii 2000-2002 conţin câte o singură sau maximum 2 specii.

Pădurea de stejar pufos. În rezultatul cercetărilor efectuate în anii 2000-2002 a fost stabilit că numărul speciilor de alge din solurile însămânțate după o perioadă de păstrare de 15-18 ani s-a micşorat considerabil. Cea mai mare parte din algoflora solului analizat în anii 2000-2002, mai mult de 70% din specii, aparţine la 4 familii. La speciile dominante cu o frecvenţă mai inaltă se atribuie, ca şi in alte tipuri de păduri, din cianofite, algele fixatoare de azot. Două treimi din algele verzi şi xantofite intalnite in jumătate din probele edafice analizate (adică cele cu coeficientul de răspandire egal cu 50%) sant forme filamentoase care aparţin ecobiomorfei „H”. Spre deosebire de alte tipuri de păduri, doar in pădurea de stejar pufos algele din această grupă ecologică ocupă primul loc printre alte ecobiomorfe şi reunesc aproximativ 30% din totalitatea speciilor stabilite in anii 2000-2002.

Plantaţii forestiere artificiale. Numărul total de specii s-a micşorat de la 80 la 35, practic cu 50%. De 2 – 2,3 ori a devenit mai mic numărul de familii şi genuri de alge. Majoritatea reprezentanţilor acestor familii se includ în grupele ecologice „Ch”, „X” şi „H” şi împreună constituie aproximativ 80% din numărul total de specii reapărute în anii 2000-2002. Observaţia demonstrează că anume algele respectivelor ecobiomorfe, în astfel de tip de vegetaţie, îşi păstrează cel mai bine vitalitatea după o perioadă latentă de lungă durată.

Culturi de viţă de vie. Diversitatea algelor în solurile ocupate de vii, de obicei, este foarte mică. Se consideră că acesta este un rezultat al utilizării excesive a preparatelor de origine chimică, aplicate cu scopul de a spori recolta de struguri şi de a o proteja de diferite maladii. Solurile plantate cu vii, în limitele Republicii Moldova, se deosebesc de alte tipuri de agrofitocenoze prin cel mai redus număr de specii recalculate la o singură unitate de suprafaţă. Raportul numărului de specii in increngăturile algelor albastre, xantofite şi verzi pentru anii 1984-1987 era de 1,0:1,5:1,3 corespunzător. Acesta ne indică predominarea, in cadrul comunităţii

algale, a algelor xantofite şi verzi. In algoflora solurilor reinsămanţate peste 15-18 ani acest raport s-a schimbat in favoarea speciilor de alge albastre. In acest caz, speciile de cianofite, xantofite şi alge verzi se repartizau corespunzător după următoarele proporţii – 2,0:1,3:1,0. Fenomenul mărturiseşte despre o viabilitate mai mare la cianofite. Diversitatea xantofitelor şi clorofitelor s-a micşorat considerabil. Numărul familiilor şi genurilor s-a redus, iar cel al speciilor a scăzut 4-5 ori.

Câmpurile agricole ocupate cu felurite culturi agricole anuale şi bienale se evidenţiază în raport cu toate celelalte tipuri de fitocenoze naturale şi artificiale prin cea mai bogată algofloră edafică. Acest lucru este determinat de principalii factori ecologici care, în fiecare câmp agricol în parte, se manifestă diferit în funcţie de particularităţile morfologice şi biologice ale fiecărui tip de plantă agricolă cultivată

În general, numărul speciilor de alge care întră în componenţa algoflorei stabilite în anii 2000-2002, în comparaţie cu cel stabilit pentru anii 1984-1987, s-a redus aproximativ de 3 ori, micșorându-se cu 70% de specii. Această legitate este valabilă pentru toate încrengăturile de alge, cu excepţia diatomeelor.

Algoflora solurilor ocupate cu culturi anuale şi bienale este dominată, în proporţii egale, de algele verzi şi cianofite. Ponderea xantofitelor în formarea comunităţilor de alge este puţin mai neînsemnată. În general numărul familiilor din cadrul încrengăturilor evidenţiate se micşorează neuniform. Majoritatea genurilor, 13 din cele 19 stabilite anterior, sânt genuri cu o singură specie. Cu cât condiţiile de existenţă se îndepărtează mai mult de normal, cu atât algoflora devine mai săracă, cu atât mai mult ea este reprezentată prin genuri monospecifice şi specii singulare cu un număr tot mai mare de indivizi. Ponderea mare a genurilor cu o singură specie printre algele verzi ne mărturiseşte despre faptul că anume clorofitele sânt cele mai vulnerabile şi primele reacţionează în caz de înrăutăţire a condiţiilor mediului înconjurător.

Luncă. In acest tip de vegetaţie ierboasă, ca şi in vegetaţia de stepă, predomină reprezentanţii increngăturii Cyanophyta cărora le aparţin 51-56% din algofloră. Numărul total de specii, in comparaţie cu anii 1984-1987, s-a micşorat simţitor (figura 3.11.1). Din cele 87 de specii şi varietăţi de alge stabilite 15-18 ani in urmă, in anii 2000-2002 au reapărut in culturi aproximativ 40% din ele. Reducerea numărului de specii a fost determinată, in primul rand, de micşorarea diversităţii xantofitelor al căror număr s-a diminuat cel mai mult ‒ aproximativ de 3,5 ori. In solurile ocupate cu vegetaţia de luncă, a patra parte din speciile dominante revine formelor de viaţă „N” şi „H”. In mod egal, in solurile vegetaţiei de luncă sant prezente ecobiomorfele „Ch” şi „X” – in majoritate alge monocelulare verzi şi xantofite. Grupa ecologică „C”, care reuneşte alge monocelulare, coloniale şi filamentoase capabile să formeze teci mucilaginoase bine pronunţate, in cazul vegetaţiei de luncă este reprezentată doar prin ultimele două forme (cea colonială şi filamentoasă).

III. Numărul ecobiomorfelor identificate in probele de sol analizate in anii 1984-1987 şi 2000-2002.

În baza materialului prezentat în capitolele precedente, analiza comunităţilor algale, din punctul de vedere al grupelor ecologice de specii identificate în anii 1984-1987 şi 2000-2002 ne-a demonstrat în general că, după o perioadă de păstrare îndelungată (timp de 15-18 ani) în condiţii de laborator, în primul rând dispar formele hidrofile şi amfibiene (fig. 4.1.1). Nu rezistă păstrării îndelungate formele filamentoase de alge din genul Vaucheria, care, de obicei, se dezvoltă abundent pe suprafaţa solurilor umede. Din lista algelor stabilite în anii 1984-1987 lipsesc complet ecobiomorfele de tipul „B” la care se referă alge monocelulare mobile, întâlnite în straturile de la suprafaţa solului umed sau în mucozitatea altor specii de alge. După o păstrare timp de 15-18 ani şi reînsămânţarea solului, practic nu s-a schimbat numărul speciilor de alge care aparţin ecobiomorfei „M”. Prin rezistenţa înaltă faţă de o perioadă îndelungată de insuficienţă de umiditate se caracterizează şi speciile ecobiomorfei „N”. Din cele 14 specii de alge, care se atribuie la grupa ecologică respectivă, stabilite în anii 1984-1987, în culturile însămânțate în anii 2000-2002 au fost prezente 9 specii. Numărul algelor atribuite ecobiomorfei „Ch” practic s-a micşorat de 2 ori. Dacă în culturile analizate în anii 1984-1987 au fost prezente 62 specii, în solurile cercetate în anii 2000-2002 au fost nominalizate doar 34 specii. Pe parcursul perioadei de păstrare, lista speciilor din ecobiomorfa “H” s-a micşorat de 2,2 ori, de la 37 de specii în anii 1984-1987 la 17 în anii 2000-2002. Mai puţin rezistente la păstrare îndelungată s-au dovedit a fi reprezentanţii ecobiomorfei „X” diversitatea cărora s-a micşorat de la 42 specii în anii 1984-1987 la 16 în anii 2000-2002. Cele mai puţin rezistente s-au dovedit a fi formele vitale „C” şi „P”, diversitatea cărora din anii 1984-1987 până în 2000-2002 s-a micşorat aproape de 4 ori. Reieşind din cele observate şi luând în considerare conţinutul în procente, din cadrul fiecărei ecobiomorfe în parte, a numărului de specii depistate în anii 2000-2002 în comparaţie cu numărul lor din 1984-1987 putem aranja ecobiomorfele în anumită consecutivitate, de la cele mai rezistente către cele mai puţin rezistente. Un astfel de şir ecologic are următorul aspect: „M” (75%) > „N” (64%) > „Ch” (55%) > „H” (46%) > „X” (38%)> „P” şi „C” câte (31%). Astfel, am constatat că cele mai rezistente la o păstrare îndelungată, în condiţii de laborator, s-au dovedit a fi speciile de alge care aparţin ecobiomorfelor „M” şi „N” şi, în mare măsură, sânt reprezentante de genurile Nostoc şi Schizothrix. Aceasta înseamnă că reprezentanţii grupelor sistematice care aparţin ecobiomorfelor respective îşi pot păstra viabilitatea rămânând timp îndelungat în stare de repaos (anhidrobioză). Şi dimpotrivă, algele ecobiomorfelor „P” şi „C” s-au dovedit a fi mai pretenţioase. Pentru a-şi păstra viabilitatea, ele necesită ca perioada de vegetaţie activă şi cea latentă să urmeze una după alta peste un interval de timp mai redus. Aceasta înseamnă că în cazul când am păstra speciile ecobiomorfelor respective în stare uscată (de anhidrobioză) în colecţiile de microorganisme şi microalge în condiţii de laborator, algele care aparţin formelor vitale „P” şi „C” ar fi trebuit să fie reactivate (reînsămânţate) mai des, în comparaţie cu cele ce aparţin ecobiomorfelor „M” şi ” N„.