Научная статья на тему 'Раковинные амебы в осоковосфагновом заболоченном лесу на севере Карелии'

Раковинные амебы в осоковосфагновом заболоченном лесу на севере Карелии Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
311
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОСТЕЙШИЕ / РАКОВИННЫЕ АМЕБЫ / ЗАБОЛОЧЕННЫЕ ЛЕСА / СТРУКТУРА СООБЩЕСТВА / PROTOZOA / TESTATE AMOEBAE / FORESTED MIRE / COMMUNITY STRUCTURE

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Мазей Ю. А., Кабанов А. Н.

В осоковосфагновом березняке северной тайги (окрестности дер. Черная река, Лоухский рн, Карелия) обнаружено 24 вида и формы раковинных амеб. Выделено три варианта сообществ, соответствующих разным уровням увлажнения и кислотности. Максимальное обилие организмов (67,4 тыс. экз./г абсолютно сухого сфагнума) отмечено в увлажненных сфагновых биотопах, наименьшее (18,9 тыс. экз./г) на сфагновых кочках.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Мазей Ю. А., Кабанов А. Н.

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

Testate amoebae from the sedgesphagnum forested mire in the north of Karelia (Russia)

In the sedgesphagnum birch forest (northern Karelia, Russia) within the northern taiga native zone 24 testate amoebae species was discovered. Three community variants were distinguished in accordance with moisture content and pHvalue. Maximal abundance (67400 ind. per 1 g absolutely dry sphagnum) is formed in moist sphagnum biotopes, minimal one (18900) in dry sphagnum hummocks.

Текст научной работы на тему «Раковинные амебы в осоковосфагновом заболоченном лесу на севере Карелии»

ИЗВЕСТИЯ

ПЕНЗЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА имени В. Г. БЕЛИНСКОГО ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ № 10 (14)2008

IZ VESTIA

PENZENSKOGO GOSUDARSTVENNOGO PEDAGOGICHESKOGO UNIVERSITETA imeni V. G. BELINSKOGO NATURAL SCIENCES № 10 (14)2008

УДК 593.1

РАКОВИННЫЕ АМЕБЫ В ОСОКОВО-СФАГНОВОМ ЗАБОЛОЧЕННОМ ЛЕСУ

НА СЕВЕРЕ КАРЕЛИИ

© Ю. А. МАЗЕЙ*, А. н. КАБАНОВ** *Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского

кафедра зоологии и экологии **Международный независимый эколого-политологический университет, Пензенский филиал,

кафедра экологии e-mail: yurimazei@mail.ru

Мазей Ю. А., Кабанов А. Н. - Раковинные амебы в осоково-сфагновом заболоченном лесу на севере Карелии. -Известия ПГПУ им. В. Г. Белинского. 2008. № 10 (14). - С. 101-104. - В осоково-сфагновом березняке северной тайги (окрестности дер. Черная река, Лоухский р-н, Карелия) обнаружено 24 вида и формы раковинных амеб. Выделено три варианта сообществ, соответствующих разным уровням увлажнения и кислотности. Максимальное обилие организмов (67,4 тыс. экз./г абсолютно сухого сфагнума) отмечено в увлажненных сфагновых биотопах, наименьшее (18,9 тыс. экз./г) на сфагновых кочках.

Ключевые слова: простейшие, раковинные амебы, заболоченные леса, структура сообщества.

Mazei Yu.A., Kabanov A.N. - Testate amoebae from the sedge-sphagnum forested mire in the north of Karelia (Russia). - Izv. Penz. gos. pedagog. univ. im.i V. G. Belinskogo. 2008. № 10 (14). P. 101-104. - In the sedge-sphagnum birch forest (northern Karelia, Russia) within the northern taiga native zone 24 testate amoebae species was discovered. Three community variants were distinguished in accordance with moisture content andpH-value. Maximal abundance (67400 ind. per 1 g absolutely dry sphagnum) is formed in moist sphagnum biotopes, minimal one (18900) in dry sphagnum hummocks. Keywords: protozoa, testate amoebae, forested mire, community structure

Раковинные амебы - представители одноклеточных эукариот (протисты), питающихся фаготрофно (простейшие), как тип организации представляющие собой ползающую амебу, заключенную в наружное скелетное образование - раковинку. Это группа включает виды со сходной морфологией, общей экологией, но относящиеся к разным филогенетическим ветвям

[7]. Эти организмы являются характерными обитателями сфагновых биотопов в заболоченных экосистемах [13], которые широко распространены в высоких широтах северного полушария [8]. Цель настоящего исследования - изучение видового состава и структуры сообщества раковинных амеб в осоково-сфагновом заболоченном лесу северной подзоны тайги в окрестностях дер. Черная река Лоухского р-на Карелии. В северотаежной подзоне ранее [1, 4] проводились исследования раковинных корненожек в Онежском районе Архангельской области, который относится к Прибе-ломорской провинции олиготрофных болот северной тайги [8]. Объект настоящей работы расположен в пределах карело-финской провинции северной тайги

[8]. Исследования раковинных амеб в этом регионе ранее ограничивались преимущественно почвенными тестацидами [2]. Имеющиеся данные [2] касаются сопоставления сообществ раковинных корненожек вдоль

катены, нижние части корой представляли собой заболоченные участки (переходное болото, мезотрофное сфагновое болото, дистрофная сплавина). Главный аспект настоящей работы - рассмотреть закономерности изменения структуры сообщества по разным элементам мезорельефа в пределах отдельного участка заболоченного леса.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА Пробы отбирали в августе 2007 г. в осоково-сфагновом заболоченном лесу в окрестностях деревни Черная река Лоухского р-на Карелии. Рассматриваемая территория в соответствии с ботанико-географи-ческим зонированием Кольско-Карельского региона [6] представляет собой участок типичной северной тайги. В ландшафтно-типологическом отношении регион расположен в пределах ландшафта сильно заболоченных равнин морского генезиса с преобладанием сосняков. По геоботаническому районированию региона район исследований входит в состав При-беломорского округа Кольско-Карельской таежной подпровинции [6]. Специфику его растительности определяют болота, занимающие от 70 до 80% территории Прибеломорской низменности. Здесь повсеместно преобладают печеночно-лишайниково-сфагновые

грядово-мочажинно-озерковые дистрофные болота южно-прибеломорского типа [5, 12].

Изучаемый участок леса представляет собой березняк с примесью сосны и ели. Микрорельеф достаточно дифференцированный, включает хорошо сформированные кочки и мочажины. Пробы были отобраны со сфагновых кочек под сосной (проба «к1», уровень залегания грунтовых вод 30 см), под елью («к2», 20 см) и на открытом участке («к3», 20 см), а также с ровных участков мохового покрова, расположенных на открытом участке в центре осфагненной территории («р1», 10 см), на краю заболоченного участка («р2», 5 см) и рядом с родниковым ручьем («р3», 5 см).

Во всех этих микробиотопах отбирали объемный образец сфагнумов (10 веточек мха до глубины горизонта 02, состоящего из мертвых остатков сфагнумов со средней степенью разложенности), что позволило исследовать сообщества раковинных амеб, развивающиеся в пазухах веточек сфагновых мхов. Полученные пробы помещали в пластиковые емкости и фиксировали раствором формалина. Для выделения раковинных амеб из листовых пазух сфагнума пробу интенсивно встряхивали в течение 10 мин. Затем полученную суспензию полностью переносили в чашку Петри. При микроскопировании под микроскопом БИОМЕД-2 при общем увеличении х160 просчитывали не менее 150 экземпляров раковинок. При учете численности учитывали как живые особи, так и пустые раковинки. Это позволило оценить общее разнообразие, включающее помимо трофически активных клеток и танатоценоз, который обычно составляет значительную часть сообществ раковинных амеб [3, 11]. Подобный подход позволяет получить интегральную характеристику сообщества за достаточно большой промежуток времени, равный времени сохранности раковинок в торфе. Плотность популяций раковинных амеб оценивали в количестве экземпляров на 1 г абсолютно сухого веса сфагнума.

Классификацию локальных сообществ проводили при помощи кластерного анализа методом среднего присоединения, базирующегося на матрице индексов сходства Чекановского. Для выявления связи между различиями локальных ценозов и видовой структуры проводили ординацию сообществ методом анализа соответствия (DCA) на основе величин относительных обилий доминирующих (более 10% от общей численности) видов. Все расчеты вели при помощи пакета программ PAST 1.18.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В исследованных биотопах обнаружено 24 видов и форм раковинных амеб: Arcella catinus, A. rotundata stenostoma, Arcella vulgaris wailesi, Archerella flavum, Assulina muscorum, A. seminulum, Centropyxis aerophila, Corythion dubium, Cyphoderia compressa, Euglypha cili-ata glabra, E. compressa, E. strigosa glabra, E. tubercula-ta, Heleopera sphagni, Hyalosphenia elegans, H. papilio, Nebela carinata, N. collaris, N. dentistoma, N. parvula, N. tincta, (Quadrulella symmetrica, Trinema enchelys, Trinema lineare. Только на кочках (в более сухих условиях) были обнаружены представители рода Arcella, а

также Euglypha strigosa glabra и Heleopera sphagni. Исключительно в увлажненных местообитаниях были найдены представители рода Hyalosphenia, а также Centropyxis aerophila, Cyphoderia compressa, Nebela carinata, N. parvula, N. tincta, Quadrulella symmetrica. Наиболее характерным видом, встреченным во всех местообитаниях был Corythion dubium; в 5 из 6 биотопов обитали Archerella flavum, Nebela collaris, Trinema enchelys. Общее количество видов, обнаруженное в рассматриваемом заболоченном лесу, невысоко и соответствует нижним величинам для других северных болот: Севера Карелии (29-58 видов в Карелии [2], 24 - в Архангельском Прибеломорье [4]).

При классификации сообществ по видовой структуре (рис. 1) выделяются три варианта: 1) сообщество ксерофилов, формирующееся на кочках (структурообразующий комплекс видов включает A. muscorum, A. catinus, N. collaris, N. dentistoma, T. enchelys); 2) сообщество мезофилов с ровных из достаточно увлажненных участков (A. flavum, H. papilio, C. dubium); 3) сообщество гигрофилов, развивающееся в условиях подпитки грунтовыми водами в увлажненном биотопе с нейтральной средой (T. enchelys, H. papilio, Q. symmetrica, E. c. glabra). Вместе с тем, эти варианты нельзя рассматривать как отдельные типы сообществ. Как видно из таблицы, многие доминирующие формы являются структурообразующими в нескольких вариантах сообществ. Кроме того, сообщество из биотопа «к3 - кочка на открытом участке» можно рассматривать как промежуточное между кочками у комля деревьев «к1 и к2» и ровными более увлажненными участками «р1-р2». К схожим выводам приводят результаты ординации локальных сообществ, позволяющие связать различия ценозов с видовыми комплексами (рис. 2). Полученная картина дифференциации сообщества сфагнобионтных тестацид хорошо согласуется с имеющимися представлениями о существовании ксерофильного, мезофильного и гидрофильного вариантов ценозов [9, 10] с достаточно стабильным набором доминантов в разных природных зонах.

В таблице представлены значения интегральных характеристик сообществ из разных биотопов. Показатели видового богатства, выравненности и разнообразия не сильно различаются между локальными сообществами. Вместе с тем, показатели обилия проявляют неоднозначную тенденцию: высокая численность развивается во всех увлажненных биотопах, а также в одном из сухих. Это говорит о том, что кроме влажности, по всей видимости, важную роль в формировании интегральных характеристик играют и другие, неучтенные в настоящей работе, факторы. Полученные величины обилия вполне сопоставимы с приводимыми в других работах по северотаежным регионам. Так, А. А. Бобров [2] для мезотрофного торфяника приводит значения 53180 экз./г для нижнего слоя Т2. По данным Д. А. Алексеева [4] плотность раковинок колеблется в пределах 23-28 тыс. экз./г в мочажинах и 40-52 тыс. экз./г на кочках.

Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 07-04-00185).

ГИДРОБИОЛОГИЯ ►►►►►

Р2 Р1

р3

к3

к1

к2

•к

0,5-

<N О

CD

р3

Q.symmetrica

E.ciliata glabra T.enchelys

p2

H.papilio

E.compressa C.dubium A.flavum ^^

к3

N.dentistoma laevis

A.seminulum *

k2

A.catinus

k1

Ось 1

Рис. 1. Классификация локальных сообществ раковинных амеб по видовой структуре

Рис. 2. Результаты ординации локальных сообществ методом анализа соответствия (ось 1 объясняет 61 % общей дисперсии видовой структуры, ось 2 - 10 %)

3

2

0

таблица

относительные обилия (% от общей численности) доминирующих видов и интегральные характеристики сообщества

виды и интегральные параметры сообщества станции

к1 к2 к3 Р1 р2 р3

A.catinus 10.2 12.4 6.1 0.0 0.0 0.0

A.seminulum 20.5 23.5 13.4 0.0 0.0 5.3

N.collaris 12.6 0.0 15.9 8.7 8.7 7.4

N.dentistoma 12.6 0.0 0.0 9.1 6.8 0.0

T.enchelys 5.5 13.7 13.4 7.2 0.0 29.3

E.compressa 0.0 0.0 11.0 0.0 8.7 3.2

A.flavum 8.3 0.0 14.6 24.0 14.9 4.8

C.dubium 8.7 8.5 17.1 14.9 18.6 9.6

H.papilio 0.0 0.0 0.0 23.1 19.3 10.1

E.ciliata glabra 0.0 5.2 0.0 0.0 0.0 10.6

Q.symmetrica 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.8

Численность, тыс. экз./г 61.2 30.0 18.9 63.6 67.4 51.5

Число видов 10 9 9 8 9 12

Индекс Пиелу 0.96 0.93 0.95 0.93 0.96 0.87

Индекс Шеннона 2.22 2.05 2.10 1.93 2.11 2.16

Примечание: жирным выделены относительные обилия, превышающие 10 %.

список литературы

1. Алексеев Д. В., 1984. Раковинные амёбы почв болотных лесов северной подзоны европейской тайги. Ав-тореф. дис. ... канд. биол. наук. М.: МПГУ. 16 с.

2. Бобров А. А. Эколого-географические закономерности распространения и структуры сообществ раковинных амёб (Protozoa: Testacea). Дис. ... докт. биол. наук. М.: МГУ, 1999. 341 с.

3. Бобров А. А. Историческая динамика озерно-болот-ных экосистем и сукцессии раковинных амёб (Testa-cea) // Зоол. журн. 2003/ Т. 82. С. 215-223.

4. Гельцер Ю. Г., Корганова Г. А., Яковлев А. С., Алексеев Д. А. Раковинные корненожки (Testacida) почв // Почвенные простейшие. Л.: Наука, 1980. С. 108-142.

5. Елина Г. А. Типы болот Прибеломорской низменности // Болота Карелии и пути их освоения. Петрозаводск: Карел. филиал АН СССР, 1971. С. 51-79.

6. Елина Г. А., Лукашов А. Д., Юрковская Т. К. Позд-неледниковье и голоцен восточной Фенноскандии (палеорастительность и палеогеография). Петрозаводск: КНЦ РАН, 2000. 242 с.

7. Карпов С. А. Система простейших: история и современность. СПб: ТЕССА, 2005. 72 с.

8. Кац Н. Я. Болота земного шара, 1971. М.: Наука. 296 с.

9. Мазей Ю. А., Цыганов А. Н., Бубнова О. А. Структура сообщества раковинных амёб в сфагновом болоте верховий реки Суры (Среднее Поволжье) // Известия АН. Сер. Биол. 2007. № 4. С. 462-474.

10. Мазей Ю. А., Цыганов А. Н., Бубнова О. А. Видовой состав, распределение и структура сообщества рако-

винных амёб мохового болота в Среднем Поволжье // Зоол. журн. 2007. Т. 86. Вып. 10. С. 1155-1167.

11. Рахлеева А. А., Корганова Г. А. К вопросу об оценке численности и видового разнообразия раковинных амеб (Rhizopoda, Testacea) в таежных почвах // Зоол. журн. 2005. Т. 84. Вып. 12. С. 1427-1436.

12. Юрковская Т. К. Типы болот Лоухского района КАССР // Уч. зап. Петрозаводск. ун-та. 1964. Т. 12. Вып. 2. С. 34-71.

13. Gilbert D., Mitchell Е. Microbial diversity in Sphagnum peatlands // Martini I.P., Martinez Cortizas A., Chesworth W. (eds.). Peatlands: Evolution and Records of Environmental and Climatic Changes. Amsterdam: Elsevier, 2006. P. 289-320.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.