Научная статья на тему 'Дерновый муравей Tetramorium caespitum (L. ) на гарях в ленточных сосновых борах верхнего Приобья'

Дерновый муравей Tetramorium caespitum (L. ) на гарях в ленточных сосновых борах верхнего Приобья Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
253
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕРНОВЫЙ МУРАВЕЙ / ПИРОГЕННАЯ СУКЦЕССИЯ / СОСНОВЫЕ ЛЕСА / ПОЖАР / МИКРОСТАЦИАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ / ГОДОВАЯ ДИНАМИКА / TURF ANT (T. CAESPITUM) / PYROGENIC SUCCESSION / PINE FORESTS / FOREST-FIRE / MICROSTACIONAL DISTRIBUTION / ANNUAL DYNAMICS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Кругова Татьяна Михайловна

Дерновый муравей рассматривается как модельный объект для анализа пирогенной динамики животного населения сосновых боров Алтайского края. Исследование, проведенное на трех мониторинговых полигонах, показало, что встречаемость T. caespitum по годам на пострадавших от огня участках может как увеличиваться, так и уменьшаться. Обнаружено, что на гарях этот вид, связанный в ненарушенных сосняках с верхними элементами рельефа, проникает в низины между увалами. Выявлено увеличение разнообразия материалов, используемых дерновым муравьем в гнездостроении.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Кругова Татьяна Михайловна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Дерновый муравей Tetramorium caespitum (L. ) на гарях в ленточных сосновых борах верхнего Приобья»

мейства Asteraceae — Leontopodium ochroleucum богат B, Be, Zn, Co, Mn; из сем. Lamiaceae Salvia stepposa — Zn, Cu, Nb. По сравнению с рассматриваемыми семействами обеднены большинством исследуемых элементов растения из сем. Limoniaceae — Limonium flexuosum L.; из Fabaceae — Caragana pugmaea L.; из сем. Asteraceae — Echinops ritro и Stipa consanguínea — представитель сем. Poaceae.

Содержания микроэлементов в изученных растениях различны не только для разных семейств, но и для индивидуальных организмов внутри одного вида.

Концентрация химических элементов в растениях долины Средней Катуни находится в пределах фоновых значений и укладывается в диапазон содержания, при котором осуществляется нормальное функционирование растительных организмов.

Библиографический список

1. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы земли и ее окружения / В.И. Вернадский. — М.: Наука, 2001. — 376 с.

2. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений / В.Б. Ильин. — Новосибирск: Наука, 1985. — 130 с.

3. Куминова А.В. Растительный покров Алтая / А.В. Куминова. — М.: Изд-во СО АН СССР, 1960. — 450 с.

4. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. — М.: Мир, 1989. — 439 с.

5. Каталымов М.В. Микроэлементы и микроудобрения / М.В. Каталымов. — М.; Л.: Химия, 1965. — 330 с.

6. Дуглас П.О. Воздействие загрязнения микроэлементами на растения /

П.О. Дуглас // Загрязнение воздуха и жизнь растений. — Л., 1988. — С. 327-356.

7. Мальгин М.А. Биогеохимия микроэлементов в Горном Алтае / М.А. Мальгин. — Новосибирск: Наука, 1978. — 272 с.

8. Ельчининова О.А. Биогеохимические аспекты экологической оценки наземных экосистем Алтая: монография / О.А. Ельчининова. — Барнаул: Изд-во АГАУ, 2009. — 142 с.

9. Ильин В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области / В.Б. Ильин, А.И. Сысо. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. — 230 с.

10. Минеев В.Г. Химизация земледелия и окружающая среда / В.Г. Минеев. — М.: Агропромиздат, 1990. — 287 с.

11. Даутов Р.К. Микроэлементы в почвах Чувашской АССР и рациональное использование микроудобрений / Р.К. Даутов, В.Г. Минибаев, С.Н. Калимуллина. — Чебоксары: Чуваш. кн. изд-во, 1979. — 62 с.

12. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: справочник. Кн. 5. Редкие d-элементы / В.В. Иванов. — М.: Экология, 1997. — 576 с.

13. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / под ред. Н.Г. Зырина, Л.К. Садовниковой. — М.: МГУ, 1985. — 204 с.

14. Тяжелые металлы в системе почва — растение — удобрение / под ред. М.М. Овчаренко. — М., 1997. — 290 с.

15. Архиров И.А. Микроэлементы (ванадий и никель) в педосфере бассейна р. Катунь / И.А. Архиров, А.В. Пузанов, О.А. Ельчининова / / Ползуновский вестник. — 2005. — № 4. — С. 163-167.

+ + +

УДК 595.796+574 Т.М. Кругова

ДЕРНОВЫЙ МУРАВЕЙ ТЕТйАМОМиМ САЕБРТиМ НА ГАРЯХ В ЛЕНТОЧНЫХ СОСНОВЫХ БОРАХ ВЕРХНЕГО ПРИОБЬЯ

Ключевые слова: дерновый муравей, пирогенная сукцессия, сосновые леса, пожар, микростациальное распределение, годовая динамика.

Введение

Лесные пожары оказывают на экосистемы глубокое и разностороннее влияние, затрагивающее гидротермический

режим почв, растительность и животное население [1]. Распространение лесных пожаров в сосновых борах Алтайского края и величина ущерба, наносимого огнем лесному хозяйству края, определяют значимость изучения пирогенной динамики биоценозов.

При изучении динамики животного населения принято выбирать в качестве модельных объектов отдельные группы, отличающиеся способностью быстро реагировать на смену экологических условий изменением каких-либо параметров, играющих в то же время заметную роль в экосистемах [2, 3]. К числу таких групп относятся муравьи — влиятельные хищники, активные почвообразователи, переносчики семян, симбионты большого числа организмов — от водорослей и грибов до насекомых. Для анализа пирогенной сукцессии удобно использовать виды, отличающиеся крайними экологическими предпочтениями, например, приуроченные к наиболее засушливым или наиболее влажным местообитаниям. Среди муравьев в условиях Верхнего Приобья один из таких видов — дерновый муравей Т. caespitum, играющий заметную роль в лесных экосистемах в силу своей многочисленности и высокой скорости размножения. Этот вид на территории бывшего СССР в наибольшем количестве встречается в степях и пустынях, в лесостепную зону проникает лишь местами [4]. К.В. Арнольди характеризует дернового муравья как гемиксерофила, мезомакро-терма, в то время как большинство видов муравьев, известных в Алтайском крае, характеризуются этим автором как мезо-гемиксеро- и мезофилы, мезотермы [5]. В сосновых борах Алтайского края Т. caespitum обнаруживается, как правило, в хорошо прогреваемых местах — на не затененных кронами деревьев травяно-злаковых или мертвопокровных участках на вершинах увалов. Дерновый муравей создает многосекционные гнезда. В сосняках они представляют собой, как правило, отверстия в земле или холмики из песка 5-10 см высотой. На гарях при смене гидротермического режима можно ожидать изменений экологических характеристик этого вида, выявление которых и стало целью исследования.

Материалы и методы

Динамика населения муравьев на лесных гарях в первые годы после пожара изучена в приобских сосновых борах на

участках, пройденных огнем в 1997 г. [6-8]. Исследования здесь проведены в 1999-2002 и 2005 гг. До пожара участок в Бобровском лесничестве Бобровского лесхоза Первомайского района представлял собой березово-сосновый разнотравный лес, участок в Ларичихинском лесничестве Среднеинского лесхоза Тальмен-ского района — мшисто-ягодниковый сосновый бор с подростом березы и осины. На гарях получил развитие процесс олуго-вения. Кроме того, для детального анализа численности и микростациального распределения муравьев дополнительный мониторинговый полигон заложен в окрестностях с. Штабка Павловского района Алтайского края, в непосредственной близости к г. Барнаулу. Участок пройден комбинированным пожаром весной 2005 г., в 2006 г. исследования начаты и проводятся ежегодно. На гари сформировались тра-вяно-злаковые и травяно-осоковые сообщества. Не пройденный пожаром однотипный древостой, используемый в качестве контрольного участка, представлен мохово-брусничным сосновым бором с пятнами лишайникового и мертвопокров-ного, с подростом березы и осины. Для всех исследованных территорий характерен увалистый рельеф.

Учеты гнезд Т. caespitum проведены площадочным методом, предполагающем просмотр подстилки на 5-10 (или более) пробных площадках по 25 м2 на каждой исследуемой территории [9]. Из обнаруженных гнезд отобраны по 10-15 особей для уточнения видовой принадлежности. Для оценки численности вида рассчитывали плотность распределения гнезд — их число на 100 м2 [9].

Результаты работы

По приобским борам проанализирована погодовая встречаемость Т. caespitum. В Бобровском лесничестве на контрольном участке дерновый муравей отмечен в учетах во все годы исследования. На гари он зарегистрирован только один раз (в 2001 г.). В Ларичихинском лесничестве в контроле Т. caespitum, напротив, обнаружен лишь один раз в 2002 г.; на гари его встречали ежегодно.

На мониторинговых полигонах в окрестностях с. Штабка Т. caespitum регистрировался ежегодно. Для этой территории рассчитана плотность распределения гнезд. На гари выявлено резкое увеличение данного показателя к третьему году после пожара, особенно заметное на фо-

не его уменьшения на контрольном участке. В нативном сосняке с 2006 до 2008 г. плотность распределения гнезд дернового муравья понизилась от 1,3 до 0,1 на 100 м2, уменьшаясь из года в год. На гари, напротив, в 2006 и 2007 гг. она была незначительной — 0,4 и 0,5 гнезд/100 м2, однако уже в 2007 г. этот показатель на гари был выше, чем на контрольном участке, в 2008 г. на гари — 2,2 гнезда/100 м2.

® 2,5 -5

■ низины Е] вершины

контроль

гарь

Рис. 1. Распределение гнезд Т. caespitum по элементам мезорельефа на гари и на контрольном участке в 2006 г.

3,5

2 3

8

1 2,5

X

К

I 2

со

5

II 1,5

I £

£ 1 I

Б

^ 0,5 0

контроль

гарь

Рис. 2. Распределение гнезд Т. сэеврНит по элементам мезорельефа на гари и на контрольном участке в 2008 г.

Проанализировано распределение

гнезд дернового муравья по элементам мезорельефа на мониторинговых полигонах в окрестностях с. Штабка. Для данного вида в сосновых борах Алтайского края характерна очень ясно выраженная связь с наиболее прогреваемыми участками —

вершинами увалов, верхними частями склонов. В низинах между увалами или в средних и нижних частях склонов в каком-либо ненарушенном сосняке гнезд Т. сэеврНит за время изучения мирме-кофауны Алтайского края не найдено. В окрестностях с. Штабка на контрольном участке гнезда Т. сэеврНит также всегда приурочены к вершинам увалов и к верхним частям южных склонов и отсутствуют на других элементах рельефа. На гари распределение дернового муравья по элементам мезорельефа изменяется, происходит проникновение в низины. Хотя преимущественно гнезда Т. сэеврНит встречаются на вершинах увалов. Уже в первый год после пожара (2006 г.) они отмечены и в низинах (0,4 гнезда/100 м2) (рис. 1). Для уточнения распределения гнезд дернового муравья по элементам мезорельефа в 2008 г. исследованы 5 частей увалов: вершины, верхние, средние, нижние части склонов и низины. Т. сэеврНит обнаружен на всех исследованных элементах рельефа. Плотность распределения гнезд дернового муравья максимальна в верхних частях склонов и на вершинах (3,2 и 3,1 гнезда/100 м2); в низинах его в 2,6 раза меньше (1,2). Вместе с тем в нижних частях склонов зарегистрировано высокое значение плотности распределения гнезд (2,4) (рис. 2). Таким образом, для дернового муравья на гарях характерно не только проникновение в нижние части увалов, но и высокая плотность распределения гнезд в пониженных элементах рельефа.

На гари в окрестностях с. Штабка изучено разнообразие материалов, используемых дерновым муравьем в гнездо-строении. На контрольном участке гнезда Т. сэеврНит имеют вид отверстий в земле, располагающихся открыто или под палками, что в целом типично для вида в сосняках Приобья. На пострадавшем от огня участке спектр используемых материалов увеличивается. Гнезда дернового муравья обнаружены в связи с отмирающими древесными остатками — в пнях (8 гнезд) и сосновых бревнах (2 гнезда).

Выводы

Пирогенная динамика популяций Т. сэеврНит в сосновых борах Алтайского края варьирует в различных по условиям местообитаниях (в разных типах леса), возможно как увеличение, так и уменьшение встречаемости вида по годам и плотности распределения его гнезд. На

4,5

4

3,5

3

2

1,5

0,5

0

гарях дерновый муравей проникает в нижние части песчаных увалов, что не характерно для исходных сосняков. Обнаружено использование в гнездостроении на гари отмирающей древесины, в отличие от неповрежденных сосняков.

Библиографический список

1. Восстановление лесных экосистем после пожаров. — Кемерово: ИРБИС, 2003. — 262 с.

2. Мордкович В.Г. Очерк сукцессион-ных проблем // Известия СО АН СССР (Сер. биологическая). — 1988. — С. 13-24.

3. Трофимов В.Н. Использование различных групп насекомых для мониторинга лесных биогеоценозов / В.Н. Трофимов // Экология и защита леса: межвузовский сборник научных трудов. — Л., 1990.

— С. 89-96.

4. Мариковский П.И. Факторы, ограничивающие численность дернового муравья T. caespitum (Lin.) / П.И. Мариковский // Известия АН КазССР. — 1976. — № 5.

— С. 17-20.

5. Арнольди К.В. Зональные зоогео-графические и экологические особенности мирмекофауны и населения муравьев Русской равнины / К.В. Арнольди //

Зоологический журнал. — 1968. — Т. 47. — Вып. 8. — С. 1155-1178.

6. Кудряшова И.В. Динамика плотности населения муравьев на гарях сосновых боров Алтайского края / И.В. Кудряшова // Муравьи и защита леса: матер. XII Всерос. мирмекологического симп. — Новосибирск, 2005 — С. 66-69.

7. Кудряшова И.В. О влиянии лесных пожаров на мирмекофауну Приобских боров Алтайского края / / Антропогенное воздействие на лесные экосистемы: матер II Междунар. конф. — Барнаул, 2002. — С. 101-102.

8. Кудряшова И.В. Влияние специфики экологических условий на характер пиро-генной сукцессии мирмекофауны в приобских борах Алтайского края / И.В. Кудряшова, Т.М. Кругова / / Энтомологические исследования в Северной Евразии: матер. VII Межрегион. совещания энтомологов Сибири и Дальнего Востока. — Новосибирск, 2006. — С. 243-245.

9. Бугрова Н.М. Методические указания по изучению экологии и определению муравьев / Н.М. Бугрова, Ж.И. Резникова. — Новосибирск, 1989. — Вып. 1. — 42 с.

+ + +

УДК 574.52

Ю.А. Бендер, Г.А. Царева, Г.И. Егоркина

ДИНАМИКА ПЛОТНОСТИ ПОПУЛЯЦИИ И ПЛОДОВИТОСТИ АРТЕМИИ

ОЗЕРА БОЛЬШОЕ ЯРОВОЕ

Ключевые слова: артемия, мониторинг, генерация, изменчивость, плотность популяции, возрастная структура, плодовитость, рождаемость.

Введение

Область распространения каждого вида формируется в процессе естественного отбора в зависимости от пределов экологической устойчивости этого вида. Жаб-роногий рачок артемия — единственный представитель зоопланктона галинных и ультрагалинных водоемов. Рачок уникален с точки зрения адаптации к условиям оби-

тания. Он распространен на всех континентах Земного шара в широком спектре солености воды с различным типом засоления. Обитание артемии в экстремальных условиях делает ее полезным модельным организмом для изучения механизмов адаптации.

Артемия имеет промысловое значение, так как это единственный источник живого корма для мальков рыб и морских животных в аквакультуре, который обеспечивает им высокую скорость роста и нормальное физиологическое состояние. Оз. Большое Яровое является самым продук-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.