Својства земљишта образованих на кречњачким масивима југоисточне Србије и њихов утицај на флористички састав травњачких заједница

Abstract

Кречњачки масиви и на њима образована земљишта су доста распрострањена у Србији, како у источној, у подручју Карпатско-балканског планинског система, тако и у западној Србији и представљају станишта различитих заједница природних и полуприродних травњака. О планинским земљиштима се недовољно зна, јер је већина светских програма истраживања земљишта оријентисана на обрадива земљишта у циљу повећања пољопривредне производње. Међутим, да би се поставили приоритети у очувању природе и управљању природним стаништима планинских региона, неопходне су детаљније информације о биодиверзитету аутохтоне флоре и фауне, као и односима између својстава земљишта и живог света који насељава ова станишта. Циљ истраживања ове докторске дисертације је утврђивање утицаја морфолошких, физичких и хемијских карактеристика земљишта и њихове систематске припадности, на тип и флористички састав травњачких биљних формација, као и земљишног микробиома на кречњачким масивима југоисточне Србије. Након детаљних педолошких проучавања, према домаћој класификацији, издвојена су два типа земљишта: кречњачко-доломитна црница (калкомеланосол) и рендзина. Истраживана земљишта у међународном WRB 2022 систему класификације одговарају лептосолима (Leptosols), фаоземима (Phaeozems) и умбрисолима (Umbrisols). Извршена су детаљна фитоценолошка истраживања травњачке вегетације. Кластер анализом вегетацијa истраживаног подручја груписана је у четири кластера, који одговарају травњачким свезама: Festucion valesiacae (кластер 1), Saturejion montanae на нижим надморским висинама (кластер 2), Saturejion montanae на вишим надморским висинама (кластер 3) и Koelerio-Festucion dalmaticae (кластер 4). Oрдинационе методе мултиваријантне статистике коришћене су у циљу утврђивања утицаја карактеристика земљишта на развој травњачке вегетације. Резултати показују да, од основних својстава земљишта, дубина и садржај глине утичу на развој заједница свезе Festucion valesiacae, затим садржај хумуса, CEC и сaдржај праха на Saturejion montanae, док на развој вегетације типа Koelerio-Festucion dalmaticae утичу садржај пескa, pH и степен засићености базним катјонима. Даље, резултати указују да су лакоприступачни Mg, Mn и Ni значајни за свезу Festucion valesiacae, Fe и Zn за Saturejion montanae, а Ca и Cu за Koelerio-Festucion dalmaticae. Група Saturejion montanaе се развила искључиво на кречњачко-доломитној црници, група Koelerio-Festucion dalmaticae на рендзини, док је Festucion valesiacae присутна на оба типа земљишта. Анализе микробиома земљишта употребом секвенцирања наредне гeнерације показале су да не постоје значајне разлике у микробном саставу испитиваних земљишта.

Limestone massifs and the soils formed on them are widespread in Serbia, both in eastern Serbia, in the area of the Carpatho-Balkan mountain system as well as in western Serbia, and represent the habitats of various communities of natural and semi-natural grasslands. Not much is known about mountain soils, as most soil research programs worldwide focus on arable soils to increase agricultural production. However, to prioritize the conservation and management of natural habitats in mountainous regions, more detailed information is needed on biodiversity of autochthonous flora and fauna and on the relationships between soil properties and habitat in these localities. The aim of the research in this dissertation is to determine the influence of morphological, physical and chemical properties of the soil and their systematic affiliation on the type and floristic composition of grassland formations and the soil microbiome in the limestone massifs of southeastern Serbia. After detailed pedological investigations, two soil types were distinguished according to the national classification: Limestone-dolomite black soil (Calcomelanosol) and Rendzina. According to the international classification system WRB 2022, the studied soils correspond to Leptosols, Phaeozemes and Umbrisols. Detailed grassland vegetation phytocenological studies were carried out. By means of a cluster analysis, the vegetation of the study area was divided into four clusters corresponding to the grassland communities: Festucion valesiacae (cluster 1), Saturejion montanae at lower altitudes (cluster 2), Saturejion montanae at higher altitudes (cluster 3), and Koelerio-Festucion dalmaticae (cluster 4). Detrended correspondence analysis was used to determine the influence of soil properties on the development of grassland vegetation. The results show that among the main soil properties, soil depth and clay content affect the development of Festucion valesiacae vegetation, followed by humus content, CEC and silt content in the development of Saturejion montanae, while the development of Koelerio-Festucion dalmaticae type vegetation is influenced by sand content, pH and base saturation. In addition, the results show that plant-available Mg, Mn, and Ni are significant for the separation of Festucion valesiacae, Fe and Zn for Saturejion montanae, and Ca and Cu for Koelerio-Festucion dalmaticae. The Saturejion montanae group developed exclusively on limestone-dolomitic black soil, the Koelerio-Festucion dalmaticae group on rendzina, while Festucion valesiacae occurred on both soil types. Analyzes of the soil microbiome using next generation sequencing showed that there are no significant differences in the microbial composition of the examined soils