Soil microbiome plays an important role in soil forming process as well as soil functioning. This is especially relevant for initial stages of soil regeneration after strong anthropogenic impact (i.e., in quarrying complexes). The study of soil microbiome in such areas is crucial for both understanding the forces driving soil formation and optimization of the reclamation techniques. This study is aimed to investigate the soil microbiome of different ages of soil formation on the heaps of limestone mines in conditions of boreal climate of North-West of Russia. Soil microbiome analysis was performed using high-throughput sequencing. Soils of the investigated sites were predominantly Rhendzic Leptosols. The initial set (2 years) of OTUs in the entire period of soil formation remains unchanged, accumulating more than 98% of the total microbiome in each time point. Analysis of beta-diversity (weighted and unweighted) demonstrated a clear differentiation of microbiomes of all time points, which suggests that underlying taxonomic structure variations can be attributed to variation of the minor taxa set composition. The most significant differences occur in Proteobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria, and Actinobacteria, but majority of these phyla have different sets of OTUs demonstrating opposite trends. Generally time positively correlate with microbiome of carbonate soils in all cases of benchmark and newly formed soils is familiar because of the uniform zonal environmental conditions in geochemically specific landscape of Izhora upland.

No abstract

Микробный состав нарушенных почвенных покровов после рекультивации может указывать на степень восстановления и характер протекающих в них процессов, а также на пригодность таких почв для дальнейшего использования в сельскохозяйственном обороте. Кингисеппский карьер по добыче фосфоритов разрабатывался в 1960-е годы, а в конце 1970-х была проведена его горнотехническая рекультивация. Уникальность этого объекта в том, что мониторинг почвенных показателей здесь ведется уже на протяжении 29 лет, а при рекультивации использовались три разные древесные породы -ель, лиственница и сосна, причем на участке с елью глыбистую массу разравнивали с внесением торфяно-минеральной смеси, тогда как при высаживании лиственницы и сосны использовали минеральный субстрат без торфа. Однако анализ микробного состава почвенного покрова на рекультивационных площадках до сих пор не проводился. В представленном исследовании мы показали, что структура изученного почвенного микробиома не зависела от физико-химических параметров почв, разнообразие почвенного микробиома не коррелировало с основными минеральными элементами питания, а доминирующая растительная порода существенно не повлияла на структуру микробиома. Целью работы было изучение почвенного микробиома на рекультивационных площадках Кингисеппского карьера с использованием методов высокопроизводительного секвенирования ампликонных библиотек гена 16S рРНК, а также поиск связи состава микробиома с типом рекультивации и физико-химическими параметрами почв. На трех участках провели описание растительного покрова и почвенных разрезов и отобрали пробы для определения физико-химических параметров почвы и выделения ДНК. Учитывали гранулометрический состав образцов, pH, величину субстрат-индуцированного и базального дыхания, содержание органического углерода, подвижных соединений фосфора и калия, обменного аммония и нитратов. Количественное содержание бактерий, архей и грибов определяли методом ПЦР в реальном времени (qPCR). При анализе микробных сообществ оценивали и -разнообразие, таксономическую структуру, а также взаимосвязь этих показателей с биохимическими параметрами почвы и растительным покровом. По результатам проведенных исследований, почвенные параметры были схожи для всех участков, а показатели базального и субстратиндуцированного дыхания оказались очень низкими -в пределах 0,02-0,05 мкг СО 2 /(гŁч). Участок под посадками ели показал более кислую реакцию почвенной вытяжки (pH 6,5), чем участки под лиственницей и сосной (соответственно pH 7,6 и 7,2). Тип растительности не оказался достаточно сильным экологическим фактором, и структура почвенных микробных сообществ на трех изученных участках мало различалась. Количественный состав микроорганизмов достоверно не различался между тремя опытными участками (за исключением более низкой численности архей в посадках ели). -Разнообразие сообщества прокариот на всех трех участках было также сходно, но почва под елями характеризовалась более высоким разнообразием актинобактерий. Во всех образцах доминировали филы Proteobacteria, Actinobacteria ...

Anthropogenic pollution strongly affects glacial microbiological communities and promotes glacial melting. In the early stages of glacial melting formation of small cylindrical holes (cryoconite) occurs. While the microbiome of cryoconite is well described, the effect of anthropogenic pollution on cryoconite microbiological communities still has not been fully understood. Thus, we performed an unbiased functional comparison of the cryoconite communities from the highly polluted Caucasian glaciers and from less polluted glaciers in Novaya Zemlya. For this purpose, we used the shotgun metaproteomics approach which has not been used for cryoconite microbiome analysis previously. We identified 475 protein groups, a third of which were found in both glaciers. Cryoconites in both glaciers have similar microbiological communities with Cyanobacteria as dominant phyla. Nevertheless, we found a slight shift from the dominance of phototrophic Cyanobacteria in Novaya Zemlya to heterotrophic bacteria in the Caucasus. We assume that it might be caused by anthropogenic pollution, but other factors such as differences in seasonal dynamics of microbiological communities should be tested in the future.

Микробный состав нарушенных почвенных покровов после рекультивации может указывать на степень восстановления и характер протекающих в них процессов, а также на пригодность таких почв для дальнейшего использования в сельскохозяйственном обороте. Кингисеппский карьер по добыче фосфоритов разрабатывался в 1960-е годы, а в конце 1970-х была проведена его горнотехническая рекультивация. Уникальность этого объекта в том, что мониторинг почвенных показателей здесь ведется уже на протяжении 29 лет, а при рекультивации использовались три разные древесные породы-ель, лиственница и сосна, причем на участке с елью глыбистую массу разравнивали с внесением торфяно-минеральной смеси, тогда как при высаживании лиственницы и сосны использовали минеральный субстрат без торфа. Однако анализ микробного состава почвенного покрова на рекультивационных площадках до сих пор не проводился. В представленном исследовании мы показали, что структура изученного почвенного микробиома не зависела от физико-химических параметров почв, разнообразие почвенного микробиома не коррелировало с основными минеральными элементами питания, а доминирующая растительная порода существенно не повлияла на структуру микробиома. Целью работы было изучение почвенного микробиома на рекультивационных площадках Кингисеппского карьера с использованием методов высокопроизводительного секвенирования ампликонных библиотек гена 16S рРНК, а также поиск связи состава микробиома с типом рекультивации и физико-химическими параметрами почв. На трех участках провели описание растительного покрова и почвенных разрезов и отобрали пробы для определения физико-химических параметров почвы и выделения ДНК. Учитывали гранулометрический состав образцов, pH, величину субстрат-индуцированного и базального дыхания, содержание органического углерода, подвижных соединений фосфора и калия, обменного аммония и нитратов. Количественное содержание бактерий, архей и грибов определяли методом ПЦР в реальном времени (qPCR). При анализе микробных сообществ оценивали и -разнообразие, таксономическую структуру, а также взаимосвязь этих показателей с биохимическими параметрами почвы и растительным покровом. По результатам проведенных исследований, почвенные параметры были схожи для всех участков, а показатели базального и субстратиндуцированного дыхания оказались очень низкими-в пределах 0,02-0,05 мкг СО 2 /(гŁч). Участок под посадками ели показал более кислую реакцию почвенной вытяжки (pH 6,5), чем участки под лиственницей и сосной (соответственно pH 7,6 и 7,2). Тип растительности не оказался достаточно сильным экологическим фактором, и структура почвенных микробных сообществ на трех изученных участках мало различалась. Количественный состав микроорганизмов достоверно не различался между тремя опытными участками (за исключением более низкой численности архей в посадках ели). -Разнообразие сообщества прокариот на всех трех участках было также сходно, но почва под елями характеризовалась более высоким разнообразием актинобактерий. Во всех образцах доминировали филы Proteobacteria, Actinobacteria и ...