Экоморфическая характеристика мезофауны дерново-литогенных почв на лессовидных суглинках участка рекультивации Никопольского марганцево-рудного бассейна

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЭКОМОРФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЗОФАУНЫ ДЕРНОВО- ЛИТОГЕННЫХ ПОЧВ НА ЛЕССОВИДНЫХ СУГЛИНКАХ УЧАСТКА РЕКУЛЬТИВАЦИИ НИКОПОЛЬСКОГО МАРГАНЦЕВО-РУДНОГО БАССЕЙНА

Днепропетровский государственный

аграрно-экономический университет

Наведено екоморфічну характеристику ґрунтової мезофауни дерново-літогенних ґрунтів на лесоподібних суглинках. Представленість широкого спектра екоморф показує весь комплекс екологічних режимів. Екоморфічна структура тваринного населення, в якій враховується чисельність, показує реалізовану екологічну нішу угруповання.

Ключові слова: ґрунтова мезофауна, рекультивація, екоморфи.

Приведена экоморфическая характеристика почвенной мезофауны дерново-литогенных почв на лессовидных суглинках. Представленность широкого спектра экоморф показывает весь комплекс сложившихся экологических режимов. Экоморфическая структура животного населения, в которой учитывается численность, показывает реализованную экологическую нишу сообщества.

Ключевые слова: почвенная мезофауна, рекультивация, экоморфы.

мезофауна почва литогенный суглинок

The article contains an ecomorphical characteristics of soil mesofauna in the sod-lith-ogenic soil on the loes loam. Representation of a wide spectrum of ecomorphs shows the whole complex of existing environmental regimes. Ecomorphical structure of the animal population, and take into account the number shows implemented an ecological niche community.

Key words: soil mesofauna, reclamation, ecomorphs.

Основой анализа экологической структуры сообществ живых организмов является жизненная форма (Бельгард, 1950). Экологическое разнообразие может быть количественно оценено на основе принципов экоморфического анализа Акимова - Бельгарда. Спектры экоморф дают возможность провести диагностику существенных свойств и естественных биогеоценозов и техногенно трансформированных ландшафтов (Жуков, 2009). Экоморфы являются проявлением диагностических свойств зооценоза. По Д. Р. Кашкарову (1933), не видовой состав, а преобладание и соотношение тех или иных жизненных форм характеризуют сообщество.

Почвенная мезофауна - фаунистический комплекс, состоящий из крупных беспозвоночных. Важность изучения населения почвенных беспозвоночных обусловлена их огромной ролью в жизни почвы, где они не только обитают, но и активно формируют структуру почвенных горизонтов. Представители почвенной мезофауны участвуют во многих почвообразовательных процессах и являются важными экосистемными инженерами (Lavelle et al., 1997).

Почвенные беспозвоночные, в силу высокой зависимости от динамики почвенных процессов, являются удобной моделью, которая отражает изменения условий и состояния биоты (Нагуманова, Ни, 2005). Анализ техногенных трансформаций элементов экосистем - основа для разработки системы экологической диагностики антропогенных нарушений (Воробейчик, 1991).

Цель работы - дать экоморфическую характеристику животного населения дерново-литогенных почв на лессовидных суглинках участка рекультивации Никопольского марганцево-рудного бассейна.

Материалы и методы. Материал отобран на участке рекультивации Днепропетровского государственного аграрного университета Никопольского марганцево-рудного бассейна (Днепропетровская обл., г. Орджоникидзе) в апреле-мае 2012 г. Пробы отобраны в дерново-литогенных почвах на лессовидных суглинках.

Материал отобран по регулярной сетке - 7 трансект по 15 проб в каждой, в сумме 105 проб. Лаг между трансектами и пробами 3 м. Учет почвенных беспозвоночных провели методом почвенных прикопок и ручной разборки почвенных образцов. Размер пробы по стандартным методикам почвенно-зоологических исследований (Покаржевский и др., 2007) составлял 0,25^0,25 м.

Учет герпетобионтних моллюсков (Mollusca, Gastropoda) провели методом ручной выборки. Размер пробы составлял 0,5 х 0,5 м.

Общее проективное покрытие и проективное покрытие отдельно каждого вида проводилось по стандартной методике геоботанических исследований - по визуальной шкале с градациями 0, 10, ..., 90, 100 % (Воронов, 1973). Видовой состав растительности на дерново-литогенных почвах на лесах составляет 28 видов высших сосудистых растений, среди которых доминируют Seseli campestre (Besser), Bromus squrrosus (L.). Субдоминантой является Consolida regalis (S.F. Gray), Medicago sativa (L.), Lactuca serriola (L.). Общее проективное покрытие составляет составляет 45 %.

Результаты и их обсуждение. В результате наших исследований животного населения в дерново-литогенных почвах на лессовидных суглинках установлено, что мезофауна представлена 47 видами беспозвоночных животных. Плотность почвенной мезофауны изученного полигона составляет 211,1 экз./м2.

Характеристика таксономического и экологического разнообразия сообщества мезопедобионтов изучаемого полигона представлена в табл. 1.

Жизнедеятельность почвенной мезофауны играет важную роль в почвообразовании. В первую очередь это связано с процессами разложения, минерализации и гумификации органического вещества, а также с механическим воздействием на почвенный покров. К наиболее активным средопреобразователям, или «эко- системным инженерам», относят дождевых червей (Заугольникова, Браславская, 2010). Установлено, что в дерноволитогенных почвах на лессовидных суглинках дождевые черви (Lumbricidae) представлены двумя видами Aporrectodea rosea rosea и Aporrectodea caliginosa trapezoides. По вертикальному распределению в почвенном профиле оба вида относятся к экологической группе собственно почвенных червей и есть гумусообразователями. Дифференциация их экологических ниш проходит по ординате увлажнения: A. r . rosea способен жить как в ксерофильных условиях, так и в мезофильных; A. c . trapezoides предпочитает мезофильных стации (Жуков, 2007).

Установлено, что для дерново-литогенных почв на лессовидных суглинках плотность видов A. rosea и A. trapezoides мало отличается - 27,1 и 28,7 экз./м2 соответственно.

Наземные моллюски - относительно малочисленная, но широко распространенная группа беспозвоночных (Сачкова, 2009). Преимущественно наземные брюхоногие питаются растительной пищей - зелеными частями растений или растительными остатками, гниющими. Есть среди них и хищники, питающиеся другими моллюсками, личинками насекомых (Крамаренко, Крамаренко, 2009; Гу- раль-Сверлова, Гураль, 2012).

Таблица 1

Видовой состав и обилие почвенной мезофауны пробного полигона на дерново-литогенных почвах на лессовидных суглинках

Примечания: ценоморфы: St - степанты, Pr - пратанты, Pal - паллюданты, Sil - сильванты; гигроморфы: Ks - ксерофилы, Ms - мезофиллы, Hg - гигрофилы, UHg - ультрагигрофилы; ценотрофоморфы: MsTr - мезотрофы; MgTr - мегатрофы; UMgTr - ульра- мегатрофы; топоморфы: End - эндогейные. Ep - эпигейные, Anec - норники; трофомор- фы: SF - сапрофаги; FF - фитофаги; ZF - зоофаги.

В дерново-литогенных почвах на лессовидных суглинках зафиксировано четыре вида наземних моллюсков (Gastropoda, Mollusca) из трех семейств: Enidae, Helicidae, Hygromidae. Среди моллюсков доминантом является Brephulopsis cylindrica, плотность популяции которого составляет 72,2 экз./м2. Субдоминна- том является Monacha cartusiana (21,6 экз./м2). Плотность популяции моллюска Chondrula tridens значительно ниже и составляет 0,2 экз./м2. Следует отметить, что при относительно небольшой численности (5,2 экз./м2) моллюски Helix lucorum martensii достигают высокой биомассы, чем обусловлена их существенная функциональная роль в сообществе.

Многоножки (Myriapoda) представлены двумя классами (Diplopoda, Chilopoda). Из класса Диплоподы зафиксирован вид - Rossiulus kessleri (Lohmander, 1927). Плотность популяции R. kessleri составляет 20,4 экз./м2. Данный вид является сапрофагом, который играет значительную роль в почвообразовательном процессе как активный разрушитель подстилки и древесины (Черний, Головач, 1993).

Губоногие многоножки (Chitopoda) представлены тремя отрядами: многоножками-костянками (Lithoboimorpha), многоножками-землянками (Geophilomorpha) и сколопендровыми многоножками (Scolopendromorpha). Литобиоморфные многоножки - хищники, они являются маркерами интенсивности развития подстилочного блока (Залесская, 1978; Фарзалиева, 2008). В дерново-литогенных почвах на лессовидных суглинках представлены одним видом многоножек - костянок - Lithobius forficatus (Linnaeus, 1758). Вид L. forficatus зафиксирован с плотностью популяции популяции 0,3 экз./м2. Геофиломорфные многоножки (землянки) являются жителями минеральных почвенных горизонтов (Stoev, 2002). Многоножки-землянки также представлены одним видом - в дерново-литогенных на лессовидных суглинках обнаружен вид Diphyonyx sukacevi (плотность популяции 1,4 экз./м2). Сколопендровые многоножки представлены двумя видами из одного рода - Cryptops anomalans и Cryptops hortensis.

В состав мезофауны наземных экосистем относятся паукообразные - группа активных хищников-еврифагов (Прокопенко, Жуков., 2011). Численность пауков в дерново-литогенных почвах на лессовидных суглинках составляет 4,6 экз./м2.

Жесткокрылые - одна из самых широко представленных по плотности групп наземных беспозвоночных, которая играет важную роль в функционировании экосистем. Численность жесткокрылых в дерново-литогенных почвах на лессовидных суглинках составляет 23,4 экз./м2.

С точки зрения видового богатства животного населения изученного полигона биоморфическая-экоморфическая структура выглядит следующим образом: среди ценоморф доминируют степанты (87,7 %), в подчиненном положении находятся пратанты (9,3 %) сильванты и (2,9 %). В спектре гигроморф в подавляющем большинстве представлены мезофилы, с долей участия 75,2 %, сравнительно меньше ксерофилов - 16,5 %, и гигрофилов - 8,3 %. В составе ценотрофоморф доминируют ценоультрамегатрофы (46,1 %), несколько меньше ценомезо - (42,4 %) и ценомегатрофов (14,0 %). (74,2%), эногейными (24,8 %) и норниками (0,9 %). Спектр трофоморф представлен таким распределением:фитофаги - 70,5 %,зоофаги- 6,1 %,и сапрофаги - 23,5 %.

Мевофеуна дерново-литогенных почв на лессовидных суглинках представлена 47 видами беспозвоночных животных. Плотность почвенной мезофауны изученного полигона составляет 211,1 экз./м2.

Доминирующими группами почвенной мезофауны в дерново-литогенных почвах на лессовидных суглинках являются дождевые черви (Lumbricidae), ди- плоподы (Diplopoda) и моллюски (Mollusca).

В экоморфической структуре животного населения доминируют: среди цено-морфстепанты; гигроморф - мезофильные виды; трофоценоморф - ультрамегаценотрофы; топоморф - эпигейные виды; трофоморф - фитофаги.

Библиографические ссылки

1. Бельгард А. Л. Лесная растительность юго-востока УССР / А. Л. Бельгард. - К. : Изд-во Киев. гос. ун-та, 1950. - 294 с.

2. Воробейчик Е. Л. О влиянии техногенных эмиссий фтора на животное население почвы / Е. Л. Воробейчик. - Свердловск : УрО АН СССР, 1991. - С. 75-80.

3. Воронов А. Г. Геоботаника / А. Г Воронов. - М. : Высшая шк., 1973. - 730 с.

4. Гиляров М.С. Методы почвенно-зоологических исследований / М. С. Гиляров. - М. : Наука, 1975. - 277 с.

5. Гураль-Сверлова Н. В. Визначник наземних молюсків України / Н. В. Гураль-Сверлова, Р. І. Гураль. - Л. : Вид-во «Простір-М», 2012. - 126 с.

6. Жуков О. В. Екоморфічний аналіз консорцій ґрунтових тварин: моногр. / О. В. Жуков. - Д. : Вид-во «Свідлер А.Л.», 2009. - 239 с.

7. Жуков О. В. Трофоценоморфи грунтових тварин та їх діагностичне значення для встановлення трофотопів / О. В. Жуков. // Вісник Донец. ун-ту, 2007. - Серія Біологічна. - С. 277-291.

8. Залесская Н. Т. Определитель многоножек-костянок СССР / Н. Т. Залесская. - М. : Наука, 1978. - 212 с.

9. Заугльникова Л.Б. Методические подходы к экологической оценке лесного покрова в бассейне малой реки / Л. Б. Заугльникова, Т. Ю. Браславская. - М. : Товарищество научных изданий КМК, 2010. - 383 с.

10. Кашкаров Д. Н. Среда и общество (основы синэкологии) / Д. Н. Кашкаров. - М. : Медгиз., 1933. - 244 с.

11. Крамаренко С.С. Пространственно-временная изменчивость фенетической структуре метапопуляций наземного моллюска Helix albescens Rossmassler, 1839 (Gastropoda, Pulmonata, Helicidae) / С. С. Крамаренко, А. С. Крамаренко // Науч. ведомости Белгор. унта, 2009. - Т. 11(66). - С. 55-61.

12. Нагуманова Н. Г. Пространственное разнообразие мезофауны Степного Зауралья / Н. Г Нагуманова, Г. В. Ни // Вестник ОГУ - 2005. - Т. 2. - С. 33-38.

13. Покаржевский А.Д. Пространственная экология почвенных животных / Покаржевский А. Д., Гонгальский К. Б., Зайцев А. С.. - М. : Изд-во «Галлея-Принт», 2007. - 174 с.

14. Прокопенко О. В. В. Розмаїтість герпетобіонтних безхребетних на експериментальній ділянці рекультивації земель, порушених гірничодобувною промисловістю / О. В. Прокопенко, О. В. Жуков // Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону, 2011. - 1 (11). - С. 172-187.

15. Сачкова Ю. В. Исследование наземных моллюсков на Самарской Луке / Ю.В. Сачкова // Проблемы региональной и глобальной экологии. - Самарская Лука, 2009. - 18 (3). - С. 138-145.

16. Фарзалиева Г. Ш. Фауна и хронология многоножек (Miriapoda) Урала и Приуралья: автореф. дис. на соискание уч. степени канд. биол. наук. : спец. 03.00.16 «Экология» Г Ш. Фарзалиева.- М., 2008. - 24 с.

17. Черный Н. Г. Двупарноногие многоножки равнинных территорий Украины / Н. Г. Черный, С. И. Головач. К.,1993. - 55 с.

18. Lavelle P., Bignell D., Lepage M. et al. 1997. Soil function in a changing world: therole of invertebrate ecosystem engineers / P. Lavelle, D. Bignell, M. Lepage et al. - European Journal of soil biology. V. 33. P. 159-193.

19. Stoev P. A Catalogue and Key to the centipedes (Chilopoda) of Bulgaria / P. A. Stoev. Sofia;Moscow, 2002, 103 pp.

Размещено на Allbest.ru