CC BY
124
ЭКОЛОГИЯ ПАНЦИРНЫХ КЛЕЩЕЙ СЕВЕРНОГО САХАЛИНА
А.А. Лящев
Аннотация. В статье рассматриваются сведения об экологии панцирных клещей Северного Сахалина -массовых обитателях почвы, имеющих большое значение в почвообразовательных процессах и перспективных с точки зрения биоиндикации и мониторинга окружающей среды. Проведен сравнительный анализ вертикального распределения и сезонной динамики ориба-тид некоторых местообитаний, в результате которых выявлены основные закономерности пространственного распределения характерных для орибатид Северного Сахалина.
Ключевые слова: орибатиды, вертикальное распределение, сезонная динамика, стланниково-лиственничный лес, лиственнично-пихтовый лес.
Орибатиды принимают активное участие в гумификации растительного опада, в освобождении связанного с гифами грибов азота, в изменении структуры и аэрации почвы, поэтому изучение особенностей вертикального и сезонного распределения орибатид в почвах различных регионов и зон имеет научное и практическое значение.
Целью исследования является изучение вертикального и сезонного распределения орибатид в почвах Северного Сахалина.
Для изучения вертикального распределения ориба-тид закладывались почвенные разрезы площадью 7500 см2 на глубину 50 см в каждом исследуемом местообитании, а для исследования сезонной динамики отбирали пробы в мае, июле и сентябре объемом 125 см3 в 10 повторностях в стланниково-лиственничном, листвен-нично-пихтовом и елово-пихтовом лесу.
Стланниково-лиственничный лес расположен в подзоне светло-хвойных лесов на севере о-ва Сахалин. Почва подзолистая, формирующаяся на рыхлых, хорошо водопроницаемых и дренированных почвах, гумусовый горизонт не развит. Процессы почвообразования в подзолистых почвах протекают в условиях кислой реакции среды. Величина рН 4,1-5,2. В верхнем (0-5 см) слое почвы происходят резкие колебания температуры и влажности, легче осуществляется газообмен. Почвенный воздух содержит наибольший процент кислорода, а углекислота уходит в атмосферу и опускается в более низкие горизонты почвы. Поверхностный слой почвы содержит большое количество органических остатков и создает оптимальные условия для существования ори-
батид - обилие и разнообразие пищи (споры и гифы грибов, растительные остатки на разных стадиях разложения).
Для подзолистых почв стланниково-лиственничного леса характерно сосредоточение ори-батид (92%) в поверхностном слое (0-5 см). Здесь обнаружен наиболее разнообразный видовой состав (22 вида), доминирующее положение занимают следующие виды: Oppiella nova (38,3%), Carabodes labirinticus (14,8%), Oppia maritimа (8,2%), Scutozetes lanceolatus (8,2%), Tectocepheus velatus (7,1%), а остальные виды встречены в данном слое единично.
В следующих слоях (5-10 и 10-15 см) происходит резкое снижение численности орибатид (2,5 и 4% соответственно), так как здесь происходит уменьшение количества органических остатков, изменяются механические и физические свойства, условия аэрации и по-розность почвы. В данных слоях отмечены следующие виды: Tectocepheus velatus, Scutozetes lanceolatus, а также виды рода Suctobelbella. Данные виды единичны.
Более глубокие горизонты (ниже 15 см) составляют бесструктурные, уплотненные, сухие, светло-желтые пески, которые постепенно переходят в толщу морского песка. В данных слоях орибатиды не были отмечены, кроме слоя 25-30 см, где найдены единичные экземпляры Oppiella nova. Следовательно, более глубокие слои на подзолистых почвах неблагоприятны для жизни панцирных клещей, которые могут проникать в толщу почвы только на глубину до 30 см.
Рассматривая вертикальное распределение ориба-тид в лиственнично-пихтовом лесу, который расположен в подзоне темнохвойных лесов (окр. п.Тымовское). Почва в данном районе горно-лесная бурая, которая формируется на плотных кристаллических породах. В профиле этих почв отмечается большое количество обломков пород, обогащающих почву окислами железа, придающими ей темную окраску. Процессы почвообразования происходят в условиях кислой среды (рН - 4,45,2). Почва увлажненная, рыхлая.
В верхнем (0-5 см) слое обнаружено 77,5% ориба-тид, это связано с большим разнообразием кормового ресурсов, его количеством, условиями аэрации и влажности. Все это в комплексе создает наиболее благоприятные условия для обитания орибатид. Доминирующими видами поверхностного слоя данного местообитания являются Scutozetes lanceolatus (23,9%), Oppia sp.2
(20,9%) и Oppiella nova (13,4%), а все остальные виды встречаются единично.
Вторым по количеству орибатид отмечен слой почвы 5-10 см (12,5%), где отмечены крупные формы орибатид, такие, как Scutozetes lanceolatus, Ceratozetes me-diocris, Paraceratoppia meridionalis и Dorycranosus acu-tidens.
В более глубоких слоях почвы количество орибатид сильно уменьшается. Следует отметить, что на глубине 20-30 см обнаружены единичные экземпляры крупных форм клещей, таких, как Scutozetes lanceolatus, Cera-tozetes mediocris. Вид Ceratozetes mediocris в данных условиях может проникать в почву на глубину 40-45 см. Это, вероятно, связано с тем, что вид эврибионтный и способен обитать в различных слоях почвы, а проникновение его в глубокие слои в данном местообитании обусловлено тем, что почва рыхлая и содержит большое количество отмерших корневых остатков.
Таким образом, прослеживая характер вертикального распределения по профилю почвы с севера на юг, можно отметить, что основная численность панцирных клещей сосредоточена в верхнем слое на самом севере Сахалина. В то же время ближе к центру Сахалина отмечается своеобразная особенность в вертикальном распределении орибатид - основная численность может быть преобладающей во втором слое (5-10 см). Это, по-видимому, связано с тем, что второй слой в данных местообитаниях содержит большое количество органики и здесь происходит сглаживание температуры и влажности.
Кривые динамики численности клещей - орибатид за вегетационный период чаще всего имеют двувер-шинный вид. Первый пик отмечается в начале вегетационного периода (май-июнь), второй - осенью (сентябрь-октябрь). Летом и зимой численность орибатид снижается. Такой тип сезонных изменений численности орибатид обнаружен во многих областях европейской и азиатской части России. Большинство авторов связывают колебания численности панцирных клещей с изменениями экологических условий в течение года (1, 2, 3, 4, 7). В некоторых работах (1, 4, 5) сезонная динамика численности орибатид объясняется, кроме этого, особенностями их жизненных циклов.
При изучении сезонной динамики численности ори-батид в стланниково-лиственничном лесу было отмечено, что изменение общей численности панцирных клещей на протяжении вегетационного периода характеризуется двумя пиками. Первый приходится на весну, а второй на осень. Осенний пик численности значительно слабее весеннего. Летом происходит падение численности орибатид. Доминируют в данном местообитании виды Nanhermannia sellnicki, Oppiella nova, Oppiella sp1, Oppia maritimа, Oppia sp2, Scutozetes lanceolatus.
Кривые динамики численности популяций видов разнообразны, так Nanhermannia sellnicki, Oppia sp2, Scutozetes lanceolatus имеют два пика численности, но у вида Oppia sp2 осенний пик численности почти в 2 раза выше , чем весенний. Виды N. sellnicki, S. lanceolatus имеют незначительный пик численности осенью, что, вероятно, связано с продолжительностью жизненных циклов. У вида Oppia sp2 жизненный цикл короче, соответственно у него в течение сезона проходит несколько генераций. У видов N. sellnicki, S. lanceolatus продолжительность жизненных циклов в 2-3 раза длиннее. Ход кривой динамики численности видов Tectocepheus velatus, Oppiella nova, Oppiella spi, Oppia maritimа отличается от первых трех и имеет в течение вегетационного периода один пик. Виды Tectocepheus velatus, Op-piella spi имеют максимум численности весной, а к осени происходит спад. Виды Oppiella nova, Oppia maritimа
имеют один летний пик и низкую численность весной и осенью.
Таким образом, в результате исследований было выявлено, что весенний пик общей численности ориба-тид в данном местообитании обусловлен подъемом численности видов N.sellnicki, S.lanceolatus, T.velatus, Oppiella spi, Oppia sp2, осенний пик - численностью видов N.sellnicki, Oppia sp2, S.lanceolatus.
Изучая лиственнично-пихтовый лес, было отмечено, что кривая, характеризующая изменения численности орибатид в течение вегетационного периода, так же имеет два пика: весенний (конец мая) и осенний (конец сентября). Доминируют здесь следующие виды: T.velatus, O.nova, O.maritimа, Oppia sp2 и S.lanceolatus.
Кривые динамики численности популяций видов O.nova, Oppia sp2 имеют по два пика. Сравнивая максимумы, следует отметить, что у O. nova весенний пик численности выше в два раза, чем осенний. В то же время у Oppia sp2 весенний и осенний максимумы почти одинаковы.
Кривые динамики численности популяций видов T.velatus, O.maritimа, S.lanceolatus имеют один пик численности. Численность у видов T.velatus, O.maгitimа достигает максимума в летнее время, причем у O.maritimа она повышается более интенсивно. Численность у вида S.lanceolatus достигает максимума осенью.
При изучении сезонной динамики численности ори-батид были выявлены следующие особенности. В исследуемых местообитаниях весенние пики численности орибатид преобладают над осенними. В каждом местообитании максимумы обусловлены определенным комплексом видов орибатид. Так, в стланниково-лиственничном лесу пики численности определены видами N. sellnicki, S. lanceolatus, T.velatus, Oppiella spi, Oppia sp2, в лиственнично-пихтовом лесу пики обусловлены колебаниями численности видов O.nova, Op-pia sp2, S.lanceolatus.
Своеобразие колебаний численности панцирных клещей определяется расположением исследуемых местообитаний, интенсивностью прогреваемости почвы, составом органического вещества, типом почвы, структурой почвы.
Высокую численность панцирных клещей в конце мая можно объяснить тем, что в это время интенсивно идет процесс превращения нимф в половозрелых клещей, а снижение - в конце июля вызвано гибелью групп клещей, которые перезимовав, размножались и, завершив свой жизненный цикл, погибали. Снижение численности взрослых панцирных клещей происходит на фоне постепенного нарастания числа личинок и нимф. Осенний пик численности, вероятно, совпадает с началом перехода нимф клещей одногодичной и двухгодичной генераций в половозрелых клещей, которые развивались из яиц, отложенных самками в ранний весенний период. Большинство нимф осенью уходят на зимовку, чтобы весной перелинять во взрослых клещей.
Интересно отметить, что пики численности у разных видов приходятся на разное время вегетационного периода. Это позволяет им полнее использовать жизненные ресурсы биоценоза и снижает в нем интенсивность конкурентных отношений.
Соотношение доминирующих видов в различных местообитаниях изменяется в течение вегетационного сезона, но в большинстве случаев хотя бы один вид сохраняет значение доминантного во все сроки. Итак, мы видим, что O.nova доминирует во все сроки и во всех исследуемых местообитаниях. Сравнение динамики численности вида во всех местообитаниях показало, что данный вид имеет весенний, летний и осенний подъем численности в зависимости от местообитания. Интересно заметить, что у данного вида летний подъем
численности происходит почти на сходных почвах (подзолистой и торфяно-подзолистой). Из этого, вероятно, следует, что у данного вида динамика численности в большей степени зависит от типа почвы и в меньшей - от типа растительности. Гришина Л.Г. (6) наблюдала подобное явление на горном Алтае у представителей рода Орр1а и семейства БгасЫсЬШопМае.
Выявленные закономерности вертикального распределения и сезонной динамики численности панцирных клещей Северного Сахалина в некоторой степени совпадает с результатами исследований (1) , проведенных на подзолистых почвах в северных и горных условиях на материке.
Список использованных источников
1 Баяртогтох Б. Фауна и экология панцирных клещей Монголии (Асап: ОпЬаМа). - М., 2011. - 181 с.
2 Везденеева Л.С. Экологические аспекты применения биоудобрений на черноземе обыкновенном под многолетними травами в условиях Нижнего Дона: автореферат дисс. ... канд. биол. наук. - Ростов-на-Дону, 2007. - 23 с.
3 Голосова Л.Д. Панцирные клещи (АсапЮгшез, Ог1Ьа1е1) Южного Приморья и их распределение под пологом основных типов растительности: автореферат дисс. . канд. биол. наук. - М., 1970. - 17 с.
4 Голосова Л.Д. Динамика численности и вертикальное распределение панцирных клещей в условиях Южного Приморья // Проблемы почвенной зоологии: материалы V Всесо-юз. совещ. - Вильнюс, 1975. - С. 121-123.
5 Гришина Л.Г. Сезонные колебания численности, миграция и вертикальное распределение орибатид в оподзолен-ных черноземах предгорий Алтая // Второй Всесоюз. симпозиум по почвообитающим клещам-орибатидам. Тез. Докл. -Вильнюс, 1968. - С. 48-51.
6 Гришина Л.Г. Влияние почвенно-растительных условий на сезонные колебания численности орибатид // Ориба-тиды (Oribatei), их роль в почвообразовательных процессах. -Вильнюс, 1970. - С. 161-168.
7 Лисовая А.А. Фаунистическое и экологическое разнообразие панцирных клещей (Acariformes, Oribatei) в экосистемах Кольского полуострова: автореферат дисс. ... канд. биол. наук. - Петрозаводск., 2011. - 27 с.
Информация об авторе
Лящев Александр Анатольевич, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой общей биологии, ФГБОУ ВПО «Тюменская ГСХА», e-mail: laa_2003@rambler.ru, тел: (3452)46-15-77.
