CC BY
3
УДК 631.44:622.012.3
DOI: 10.24412/1728-323X-2024-3-36-39
ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ
В. С. Боескоров, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, НИИ прикладной экологии Севера, Северо-Восточный Федеральный университет им. М. К. Аммосова, vstepb@mail.ru, г. Якутск, Россия,
Г. Н. Саввинов, доктор биологических наук, главный научный сотрудник, директор НИИ прикладной экологии Севера, Северо-Восточный Федеральный университет им. М. К. Аммосова, Savvinov_gn@mail.ru, г. Якутск, Россия
Аннотация. В статье рассмотрены вопросы распространения дождевых червей Eisenia nordenskioldi, Eisen в мерзлотных почвах Западной Якутии. Выявлено, что относительно невысокое содержание дождевых червей Eisenia nordenskioldi, Eisen в мерзлотных почвах Западной Якутии, прежде всего, связано с экстремальностью условий их существования, заключавшимися в сложных гидротермических и мерзлотных режимах и неблагоприятных физико-химических свойствах доминирующих почв исследованного региона. При этом были обнаружены только черви почвенно-подстилочной формы, концентрирующиеся в лесной подстилке и в верхних почвенных горизонтах Ад и Aj. Отсутствие червей-норников объясняется низким температурным режимом, из-за близкого залегания многолетнемерзлых пород, что неприемлемо для их существования.
Abstract. The article discusses the distribution of earthworms Eisenia nordenskioldi, Eisen in the frozen soils of Western Yakutia. It was revealed that the relatively low content of earthworms Eisenia nordenskioldi, Eisen in the permafrost soils of Western Yakutia is primarily due to the extreme conditions of their existence, which consisted of complex hydrothermal and permafrost regimes and unfavorable physicochemical properties of the dominant soils of the studied region. At the same time, only worms of the soil-litter form were found, concentrating in the forest litter and in the upper soil horizons AO and A1. The absence of burrowing worms is explained by the low temperature regime, due to the close occurrence of permafrost, which is not acceptable for their existence.
Ключевые слова: Западная Якутия, мерзлотные почвы, дождевые черви, Eisenia nordenskioldi, Eisen, почвенно-подстилочные формы, черви-норники, гидротермический режим, мерзлотный режим, многолетняя мерзлота, физико-механические свойства, физико-химические свойства.
Keywords: Western Yakutia, frozen soils, earthworms, Eisenia nordenskioldi, Eisen, soil-litter forms, burrowing worms, hydrothermal regime, permafrost regime, permafrost, physical and mechanical properties, physical and chemical properties.
Введение. Ареал распространения почвенных беспозвоночных, в частности дождевых червей в мерзлотных почвах Западной Якутии, как и в целом по Республике Саха (Якутия), изучен недостаточно. В разные годы нами были проведены исследования почвенной мезофауны в различных природно-климатических зонах Якутии [1—4].
Почвы исследуемой территории отражают общие закономерности формирования почвенного покрова Западной Якутии и входят в состав Восточно-Сибирской мерзлотно-северотаежной области бореального (умеренно холодного) пояса почв России.
Объектом изучения являлись дождевые черви вида Eisenia nordenskioldi, Eisen обитающие в мерзлотных дерново-карбонатных, мерзлотных пе-регнойно-карбонатных, мерзлотных перегнойно-глееватых, криоземах гомогенных глеевых, кри-оземах гомогенных неоглеенных.
Мерзлотные дерново-карбонатные почвы распространены на водораздельных пространствах и их склонах, формируясь на элювии и элюво-де-лювии кембрийских, девонских, силурийских известняков и доломитов Приленского, Лено-Ал-данского и Вилюйско-Оленекского плато и на горных территориях верховьях рек Амги и Алдана под пологом лиственничных лесов с относительно хорошими бонитетами.
Криоземы представлены в подзоне северной, реже средней тайги мерзлотно-таежной области в разреженных и угнетенных мохово-лишайни-
ковых лиственничниках и формируются на элювии и элюводелювии разных пород. Криоземы гомогенные по большей части. Их отсутствие на равнинных и отрицательных элементах рельефа прежде всего связано с застойным переувлажнением [5].
Объекты и методы исследований. Исследования проводились в окрестностях г. Мирного, в районе водохранилища р. Сытыкан и в верховье р. Муна, где нами были заложены 31 почвенный разрез и одного прикопка. Определение гранулометрического состава и физико-химических свойств почв проводилось в соответствии с принятыми в почвоведении методами [6, 7]. Материалами исследования послужили сборы дождевых червей. Для их извлечения были применены общепринятые в почвенной зоологии методы [8-12].
Результаты и обсуждение. Из заложенных почвенных разрезов дождевые черви обнаружены только в восьми почвенных разрезах. В окрестностях г. Мирного нами было заложено два почвенных разреза. Ниже приводим морфологическое описание почвенного разреза.
Р-1. Левый берег р. Ире лях, вершина водораздела между хвостохранилищем ОФ № 3 и водохранилищем р. Ирелях.
Лиственничник березовый, голубично-багуль-никово-брусничный.
Ао 0—1 (2) см. Лесная подстилка, состоящая из хвои лиственницы, листьев березы и веток.
Ад 1 (2)—4 (5) см. Густо переплетенный корнями дерновый горизонт, свежий, серовато-бурый с гальками d = 1—2 см, граница слегка волнистая, переход ясный.
А1 4 (5)—10 (12) см. Мелкокомковатый, суглинистый, переплетенный корнями, темно-серый с примесью гальки. Переход в нижележащий горизонт заметный, граница слегка волнистая.
В 10 (12)—29 см. Коричневый, слегка уплотненный, влажный, с мелкими корнями, гальками, комковатый горизонт. Ниже 29 см сплошной плитняк, вскипает от HCI по всему профилю.
Тип почвы: мерзлотные дерново-карбонатные.
В мерзлотных дерново-карбонатных почвах на глубине 10—15 см в горизонте А1 нами обнаружены только три экземпляра Eisenia nordenskioldi, Eisen, которые по своим морфо-экологическим признакам относятся к почвенно-подстилочным формам. Среди лесных почв мерзлотные дерново-карбонатные и мерзлотные перегнойно-кар-бонатные почвы характеризуются наиболее благоприятными гидротермическими, воздушными режимами, физико-химическими свойствами и качественным составом опада, в связи с ч ем здесь отмечается максимальная численность дождевых червей [13]. Черви обнаружены в лесной подстилке и на глубине до 15 см. Относительная благоприятность их существования в этих почвах обусловлена, прежде всего, меньшей увлажненностью органогенного слоя (средняя влажность 23,3 %), лучшей аэрацией и наличием кормовой базы (травянистая растительность). Отсутствие червей в нижних горизонтах черви связано с их переувлажненностью и плохой аэрацией.
Второй разрез Р-2 был заложен на левом берегу р. Ирелях в 50 м от уреза воды, почва мерзлотная дерново-глеевая, сильная увлажненная, червей не обнаружено. Избыточная влажность почвенного слоя и тяжелый гранулометрический состав являются основными лимитирующими факторами развития Eisenia nordenskioldi, Eisen.
Отсутствие здесь дождевых червей связано, прежде всего, с переувлажненностью мохово-ли-шайникового покрова, плохой аэрацией нижних горизонтов почв.
Наибольшее количество червей (5 экз./м2) и (7 экз./м2) обнаружено нами в почвенных разрезах Р-11-ВХС-07 и Р-15-М-07 соответственно. При этом они были сконцентрированы на контакте горизонтов А0 и А0А1 и в нижней части подстилки, ограничиваясь слоем 0—15 см. В этих разрезах отмечена только почвенно-подстилоч-ная форма дождевых червей.
Ниже приводим морфологическое описание изученных почв.
Разрез Р-11-ВХС-07 заложен на правом берегу водохранилище Сытыкан, ~ 100 м от уреза во-
ды, ниже по течению ~ 1,5 км от устья ручья Чужой, микрорельеф сглаженный, полигонально -трещиноватый, растительность лиственничное редколесье, мохово-лишайниковый (70 %).
Амох 0 (3)—4 (5) см — мохово-лишайниковый горизонт с опадом хвои лиственницы, свежий.
А1 4 (5)—6 (7) см — темно-бурого цвета, переплетен мелкими корнями, влажный, рыхлый дерновый горизонт, переход заметный граница волнистая.
АВ 6 (7)—25 (27) см — глинистый темно-коричневый горизонт, с щебнем (диаметром, длиной до 15 см), влажный, мелкокомковатый, бесструктурный, неуплотненный.
Ниже 25 (27) см — плитняк.
Подтип почвы: Криоземы гомогенные перегнойные глеевые.
Разрез Р-15-М-07 выкопан в верховье руч. Онхой, на вершине водораздела между безымянными ручьями № 5 и № 6, в ~2 км от развилки. Рельеф ровный, с незначительным уклоном в сторону ручья № 5, микрорельеф бугристо-запа-динный, растительность лиственничное редколесье, кустарниковый лишайниково-моховой.
Амох 0 (11)—3 (14) см — мокрый мохово-ли-шайниковый покров. Переход постепенный, граница по рельефу с уклоном.
А 3 (14)—6 (21) см — буроватый, мокрый, рыхлый, состоящий в основном из полуразложившихся остатков растений перегнойновидный горизонт. Переход заметный, граница по рельефу с уклоном.
Вg 6 (21)—25 см — темно-серый с ржавыми пятнами, тяжелосуглинистый, мокрый, неуплотненный, с мелкими корнями и камнями глеева-тый горизонт.
Ниже 25 см — продолжение горизонта с высоким содержанием щебня. В разрезе быстро накапливается вода. Камни слабо вскипают от 10 % HCl.
Тип почвы: криоземы гомогенные глеевые (подтип: перегнойно-глеевые).
Органогенный горизонт характеризируется преобладанием мелкоглинистой фракции, ниже которого в минеральной толще доминирует мелкая пыль (диаметр <0,001 мм). В морфологическом строении у этих почв характерен глеевый или глееватый горизонт, который занимает значительную часть почвенного профиля. В верхней части профиля под лишайниково-моховым покровом выражен маломощный перегнойный горизонт, тяжелый гранулометрический состав которого создает неподходящие условия для функционирования дождевых червей. Преобладающими фракциями опада являются остатки мхов, лишайников, ветки и кора деревьев, которые со дер-
Таблица 2
Некоторые агрохимические показатели доминирующих типов мерзлотных почв
района исследования
Таблица 1
Гранулометрический состав криоземных почв района исследования
Горизонт, глубина, см
Гигр. влага, % Потеря от HCL, % Значение фракций, % Физ. глина <0,01
1-0,25 0,250,05 0,050,01 0,010,005 0,0050,001 <0,001
Р-11-ВХС-07
4,21 20,41 0,845 7,66 19,56 6,64 13,32 31,56 51,52
Р-15-М-07
4,797 12,15 0,26 9,07 26,56 7,24 13,76 30,96 51,96
Физ. песок >0,01
Краткое название почвы по гран. составу
Глубина опробования, см рН* (Н2О) рН* (KCl) ППП, % Гумус*, % N-NO3* N- -nh4* ЕКО Подв.,* Карбонаты, %
мг/кг Р2О5 К2О
мг /кг СаСО3 СО2
Р -11-ВХС-07
0 (3)—4 (5) — — — — — — — — — —
4 (5)—6 (7) 7,9—7,8 — — 18,0—17,4 4,10 13,6 — 140 86,9 — —
6 (7)—25 (27) 8,1—8,2 — — 3,5 0,51 3,0 — 6 39,9 15,00 6,60
Р-15-М-07
А 3 (14)—6 (21) 7,7 — — 49,0 н/п н/п — 170 193 — —
Вв 6 (21)—25 8,1 — — 5,7 0,68 3,9 — 3 24 7,67 3,37
жат трудноразлагаемые компоненты (лигнин, смола, дубильные вещества).
Гранулометрический состав зональных почв исследуемого района представлен в таблице 1.
Реакция среды в верхнем гумусовом горизонте слабокислая или нейтральная, ниже по профилю становится ближе к слабощелочной (табл. 2). Содержание органического вещества высокое по всему почвенному профилю. Почва не насыщена основаниями. В составе обменных оснований преобладает кальций. Содержание калия и натрия незначительны, а концентрация обменного калия увеличивается с глубиной.
В составе подвижных форм преобладает калий, концентрация К2О в почвенном профиле резко уменьшается вниз по профилю. Подвижный фосфор аккумулируется в г оризонте А и также резко убывает вниз по почвенному профилю.
Основные химические показатели исследованных типов мерзлотных криоземов почв представлены в таблице 2.
Влажность почв исследованной территории колеблется от 18,5 до 173,4 %, а средняя влажность почв 56 %.
Выводы. Выявлено, что экстремальность условий существования дождевых червей Eisenia nordenskioldi, Eisen в мерзлотных почвах Западной Якутии, заключающаяся в сложных гидротерми-
ческих и мерзлотных режимах и неблагоприятных физико-химических свойствах доминирующих почв исследованного региона, является причиной их невысокого содержания. При этом основным лимитирующим фактором их распространения является низкая увлажненность органогенного слоя (51,7 %). Неблагоприятные физико-механические свойства исследованных почв также являются причиной отсутствия дождевых червей в горизонте АВ и ниже (табл. 1). Примечательно то, что в исследованных почвах встречается только почвенно-подстилочная форма дождевых червей. Отсутствие при этом червей -норников связано, вероятно, с близким залеганием многолетнемерзлых пород (35 см и глубже), следовательно, с низкими температурными показателями, не приемлемыми для их существования. Малочисленность дождевых червей или их отсутствие в других почвенных разрезах объясняется переувлажненностью мохово-лишайниково-го слоя и плохой аэрацией нижних горизонтов почв. Ежегодное глубокое промерзание почв с установлением очень низких зимних температур в приповерхностном слое является одной из причин сравнительной бедности фауны дождевых червей Eisenia nordenskioldi, Eisen в мерзлотных почвах Западной Якутии.
Библиографический список
1. Боескоров В. С., Саввинов Г. Н. Влияние перевыпаса на микро- и мезофауну мерзлотных почв пастбищных угодий аласов Центральной Якутии. Биоразнообразие экосистем Крайнего Севера: инвентаризация, мониторинг, охрана / IV Всероссийская научная конференция: 5—9 июня 2023 г., Сыктывкар, Республика Коми: доклады: научное электронное издание. — Сыктывкар: ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, 2023. — С. 551—556.
2. Боескоров В. С. Изучение численности дождевых червей (Eisenia nordenskioldi, Eisen) в окрестностях города Якутска / В. С. Боескоров, Г. Н. Саввинов // Наука и образование. — 1998. — № 1 (9). — С. 109—111.
3. Убугунова В. И. Распространение дождевых червей в почвах Якутии / В. И. Убугунова, В. С. Боескоров, Г. Н. Сав-винов // Почвоведение. — 2007. — № 1. — С. 69—73.
4. Boeskorov V., Savvinov G. Lumbricoid fauna of cryosolic soils of Yakutia. Advances in Environmental Biology, 2014, 8 (10) June. Pages: 548—552.
5. Еловская Л. Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. — Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987. — 172 с.
6. Агрохимические методы исследования почв. — М.: Наука, 1975. — 656 с.
7. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. — М.: Изд-во МГУ, 1970. — 487 с.
8. Гиляров М. С. Зоологический метод диагностики почв. — М.: Наука, 1965. — 278 с.
9. Карпачевский Л. О., Воронин А. Д., Дмитриев Е. А. и др. Почвенно-биогеоценотические исследования в лесных биогеоценозах. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980.
10. Малевич И. И. Собирание и изучение дождевых червей-почвообразователей. Сер.: В помощь работающих на полезащитных лесных полосах. — М.: Изд. АН СССР, 1950. — № 6. — 26 с.
11. Мордкович В. Г. Зоологическая диагностика почв лесостепной и степной зон Сибири. — Новосибирск: Наука, 1977. — 110 с.
12. Роде А. А. Принципы организации и методы стационарного изучения почв. — М.: Наука, 1976. — 415 с.
13. Мордкович В. Г. Особенности зообиоты почв Сибири // Почвоведение. — 1995. — № 7. — С. 840—849.
EARTHWORMS OF FROZEN SOILS OF WESTERN YAKUTIA
V. S. Boeskorov, Ph. D. (Biology), Senior Researcher of the Research Institute of Applied Ecology of the NEFU, vstepb@mail.ru, G. N. Savvinov, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Chief Researcher-Director of the Research Institute of Applied Ecology of the NEFU, Savvinov_gn@mail.ru
References
1. Boyeskorov V. S., Savvinov G. N. Issledovaniye perevypasa na mikro- i mezofaunu merzlotnykh pochv pastbishchnykh ugodiy alasov Tsentral'noy Yakutii. Bioraznoobraziye ekosisteme Kraynego Severa: inventarizatsiya, monitoring, okhrana [Study of overgrazing on the micro- and mesofauna of permafrost soils of pasture lands in the alas of Central Yakutia. Biodiversity of the ecosystem of the Far North: inventory, monitoring, protection]. IV Vserossiyskaya nauchnaya konferentsiya: 5—9 iyunya 2023 g, Syktyvkar, Respublika Komi: doklady: nauchnoye elektronnoye izdaniye. Syktyvkar, IB FITS Komi NTS UrO RAN, 2023. P. 551-556 [in Russian]
2. Boyeskorov V. S., Savvinov G. N. Izucheniye dozhdevykh chervey (Eisenia nordenskioldi, Eisen) v okrestnostyakh goroda Yakutska. [Study of earthworms (Eisenia nordenskioldi, Eisen) in the vicinity of the city of Yakutsk] Nauka i obrazovaniye [Science and Education]. Yakutsk 1(9), 1998, P. 109—111 [in Russian]
3. Ubugunova V. I., Boyeskorov V. S., Savvinov G. N. Rasprostraneniye dozhdevykh chervey v pochvakh Yakutii [Distribution of earthworms in the soils of Yakutia]. Pochvovedeniye [Soil Science], 2007. No. 1. P. 69—73.
4. Boeskorov V., Savvinov G. Lumbricoid fauna of cryosolic soils of Yakutia. Advances in Environmental Biology. 2014. No. 8 (10) June. P. 548—552 [in English]
5. Yelovskaya L. G. Klassifikatsiya i diagnostika merzlotnykh pochv Yakutii [Classification and diagnostics of frozen soils in Yakutia]. Yakutsk, YAF SO AN SSSR, 1987. 172 p. [in Russian]
6. Agrokhimicheskiye metody issledovaniya pochv [Agrochemical methods for soil research]. Moscow, Nauka. 1975. 656 p. [in Russian]
7. Arinushkina E. V. Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv [Guide to chemical analysis of soils]. Moscow, Izd-vo MGU. 1970 [in Russian]
8. Gilyarov M. S. Zoologicheskiy metod diagnostiki pochv [Zoological method of soil diagnostics]. Moscow, Nauka, 1965. 278 p. [in Russian]
9. Karpachevskiy L. O., Voronin A. D., Dmitriyev Ye. A. et al. Pochvenno-biogeotsenoticheskiye issledovaniya v lesnykh bio-geotsenozakh [Soil-biogeocoenotic studies in forest biogeocenoses]. Moscow, Izd-vo Mosk. un-ta. 1980 [in Russian]
10. Malevich I. I. Sobiraniye i izucheniye dozhdevykh chervey-pochvoobrazovateley. Ser.: V pomoshch' rabotayushchikh na pole-zashchitnykh lesnykh polosakh [Collecting and studying soil-forming earthworms. Ser.: To help those working on shelterbelts]. Moscow, Izd. AN SSSR. 1950. No. 6. 26 p. [in Russian]
11. Mordkovich V. G. Zoologicheskaya diagnostika pochv lesostepnoy i stepnoy zon Sibiri [Zoological diagnostics of soils in the forest-steppe and steppe zones of Siberia]. Novosibirsk, Nauka. 1977. 110 p. [in Russian]
12. Rode A. A. Printsipy organizatsii i metody statsionarnogo izucheniya pochv [Principles of organization and methods of stationary study of soils]. Moscow, Nauka, 1976. 415 p.
13. Mordkovich V. G. Osobennosti zoobioty pochv Sibiri [Features of zoobiota in Siberian soils]. Pochvovedeniye [Soil Science]. 1995. No. 7. P. 840—849 [in Russian]
