Сауытты кенелер жэне аявд¥йрьщтылар - топырак жагдайыныц индикаторлары Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

БИОЛОГИЯ ПОЧВ

УДК 631.46.467

САУЫТТЫ КЕНЕЛЕР ЖЭНЕ АЯВД¥ЙРЬЩТЫЛАР - ТОПЫРАК; ЖАГДАЙЫНЫЦ ИНДИКАТОРЛАРЫ

Ф.Е.Цозыбаева1, К.Э.Дэуггбаева2, Г.Б.Бсйсесва', Н.Бабашева3

О.О.Оспанов атындагы Крзац Топырацтану жэне агрохимия гылыми зерттеу институты1, Эл Фараби атындагы Крзац ¥лттъщ Университетг, №13 мектеп-гимназия

Алынган деректер микроартроподтардыц енеркэсштщ ластанган топырактарыньщ биоиндикаторы ретшдеп релш аньщтауга жагдай жасады. Аяцкуйрыктылар мен сауытгты кенелердщ турлш курамы бойынша алынган деректер оларды ластанган топырактарда мониторинг максатында пайда-лану ушш колайлы нысан деп санауга жагдай жасады. Топырактын барлык улгшершде сауытты кенелердщ: Ракеасагив, Zigoribatula, 8Ье1опЬа1ез, Oppia, аявдуйрьщтылардыц: ОпусЫигш, ЬоЬода, Рокотт туыстары басым болып табылады

К1Р1СПЕ

Топырак - коршаган табиги ортаныц мацызды компонеттершщ 6ipi. Оныц басты непзп экологияльщ касиета - оньщ кунар-лыгы жэне тазалыгы.

Топыракка антропогендж эсер етудщ непзп туршщ 6ipi - оньщ ластануы. Топырактын; бетю кабаттары тез ластанады. Топы-рактагы тур л i химияльщ цосылыстар-уыттаушылардыц кеп шогырлануы топырак; организмдерше зиянды эрекет етед1. Бул жагдайда топырактьщ ауру жуктыратын жэне баска микроорганизмдерден ездтнен тазару кабшетс жойылады да, адам, ес1мд1к, жануарлар ушш ауыр салдарга экелш сога-ДЫ.

Топыракты HerÍ3ri ластаушыларга OHflipic цалдьщтары, атмосферага белшш шьщкан газды- тупщц заттар, мунай кал-дьщтары жатады. Топырак зоологиясы - бул гылымныц ей саласын, ягни топырацтану жэне зоология гылымдарын камтиды. Топырак зоологиясыныц HerÍ3ÍH салган Ресей галымы М.С.Гиляров болды. Топырак омыр-ткасыздарын зерттеу жумыстарын непзшен Ресей галымдары журпзуде. К^азакстанда мундай зерттеу жумыстары жок; есебшде.

М.С. Гиляровтыц [1] пЫршше топырак таршшк етудщ ерекше ортасы, ез кезегшде коптеген жануарлар топтары су ортасынан курлыкка шыгуыныц ауыспалы TipniiniK ету формасы болып табылады. Б1здщ галамша-рымыздагы TipniiuiKTi непзшен ей урд1с колдап отырады: фотосинтез есебшен жаца органиакалык заттыц синтезделу1 жогары сатылы еамджтер арцылы жузеге асады, ал органикальщ заттардьщ ыдырауы омыртка-

сыз жануарлар мен микроорганизмдер аркы-лы жузеге асады. Топырактьщ тузшушде топыракта мекендейтш омырткасыз жануарлар ец мацызды рол аткарады, ce6e6i олар топырацтагы, оныц устщп цабатындагы ес1мдж жэне жануар калдыктарыныц inipin-ыдырауы урдктерше белсещц турде каты-сады; топырактьщ aya алмасуын арттырады, терец íh каза отырып, топырацтыц кеу-ектшггш арттырады, еимдж тамырларына aya, су OTyÍH жецшдетед1, жануарлардыц экс-кременттер1 (белшд1) азотка, биогещц каль-цийге оте бай болгандьщтан топырактьщ кышцылдытын азайтады да, оныц куры-лымдылыгын жаксартады. Сейтш жануарлардыц эрекеп топырактыц кунарлыгын арт-тырады. Топырак; пен оны мекендейтш жануарлар арасындагы зацды байланыс топырак жануарларыныц кешенш топырак жагдайы-ныц жэне олардыц езгерютершщ, адамныц ¿с-эрекеп нэтижесшде топырак тузшу1 урдасшщ KepceTKinii ретшде кец турде пай-далануга мумкщдж 6epefli [1,4].

Ka3Ípri кезде табигатка эсер ету кушею-де. Жылу электр станциялары жумыс юте-ген кезде атмосферага кептеген молшерде кул белшш шыгады. Мысалы, Тараз кала-сыныц ГРЭС-i жумыс ютегенде пайдала-нылган карамайды жагудан ай сайын ауага 4 мыц тонна куюрт кышкылы белшш шыгады. Еюбастуз жылу электр станцияларыныц муржаларынан ыстык кул аралас тутш шыгып, кала халкыныц емгрше Kayin тещцруде. Мысалы, 1986 жылы ауага 2 миллион 190 мыц тонна зиянды коспа, 1988 жылы 754 мыц тонна кул, 5400 мыц тонна кугарти андигрид, 133 мыц тонна азот тоты-

гы, 36 мыц тонна кем1р кышкылы, 21 мыц тонна ком1рсутеп тараган [5]. Коршаган ортага эсер ету нэтижесшде табиги лан-дшафтар булшед1, санитарльщ-гигиеналык жагдай нашарлайды, топырак уланады, жануарлар мен ос1мд1ктердщ пайдалы турлершщ саны азаяды. Сейтш адамныц к> эрекет1 нэтижес1нде булшген, ластанган жерлер жарамсыз болып калады, ал топырак жануарлары топырак; режимшщ озгерушщ ен непзп биоиндикаторлары болып табыла-ды. Олардыц сол топырактагы мелшерше, эр турлшгше, топырак; тузуцеп мацызына жэне олардыц эр турл1 факторларга сез1мталдыгына карап, топырактыц жагда-йын б шуге болады [6-8].

Техногендш жагдайда топырак; фауна-сын зерттеу ауылшаруашылыгыныц б1р к;атар мацызды мэселел1рш ягни булшген жерлерд1 кунарлыгын калпына келпру жэне биологияльщ кайта кунарландыру жолмен ормандарды калпына келпру сшщты мэсе-лелерд1 де шешедь

Карастырып отырган такырыбымызда микроартроподтарды биоиндикатор ретшде зерттеуге алынган. Себеб1 топырак жануарлары коршаган орта жагдайын жэне топырак тузшу урдюшщ багытын айкындап отра-тын эмбебап биоиндикаторлар болып табы-лады[9,11].

Б1здщ жумысымыздыц максаты: жылу электр станцияларыныц белш шыгарган улы заттарыныц топырактыц микрозоофау-насына эсерш зерттей отырып, микрозоофа-унаныц сандьщ жэне сапальщ курамын аньщтау.

Жумыстьщ мшдеттерк эдебиеттерге шолу; зерттеу эдютерш мецгеру - эклектор эдюш колдану; мерз1мдш озгер1стерш зерттеу; топырак кескпп бойынша микроартроподтарды жинау, аньщтау жэне фиксация-лау.

ЗЕРТТЕУ НЫСАНЫ ЖЭНЕ ЗЕРТТЕУ ЭД1СТЕР1

Зерттеу жумысы Алматы жылу электр станциясыныц мацындагы ластанган топы-рактарда журпзшдь Зерттеу жумысы эл Фараби атындагы Казак ¥лттык Универси-тетшщ зоология жэне гистология зертхана-сы жэне О.Оспанов атындагы Казак Топы-рактану жэне агрохимия гьшыми-зерттеу институтынын техногещц булшген топы-

рактарды кайта кунарландыру зертханасы-мен б1рлесш журпзшдь Тшсп материалдар Алматы каласыныц ЖЭС-1 жылу электр станциясыныц мацынан алынды. Топырак улгшер1:

1. Бакылау нускасы ластанбаган аймак-тык топырак

2.ЖЭС-нан10м кашыктыкта

3.ЖЭС-нан 50 м кашьщтьщта

4.ЖЭС-нан 100 м кашыктыкта

5.ЖЭС—нан5км кашыктыктаалынады

Эр варианттыц 0-5 см, 5-10 см топырак

кабаттары зерттелдь Зерттеу нэтижесшде осы нускалардан топырак улгшер1 алынды. Эрб1р нусканыц мезофаунасы колмен ендеу эдю1мен журпзивд. Микрофаунаны зерттеуге арналган топырак улгшерше зертхана-лык жагдайда эклектор эдкп колданылды. Топырак улгшершщ коп колемше байла-нысты эклектор эдюше микроартроподтарды тез белш алу максатында электр лампасы колданылды. Жиналган материал 75 % спиртте жэне 4 % формалинде фиксацияла-нады.

Материалдарды аньщтап есептеу ушш МБС-10 бинокулярлы микроскопы колданылды. Кенелерд1 аньщтау Буланова-Захваткина жуйеа бойынша журпзшдь

Топырак омыркасыздарын есептеу эдютерш тура жэне косалкы деп белуге болады. Тура эдктер - бул есепке алынатын нысандардыц топырактыц бепа кабатыныц ауданы б1рлЫне немесе топырак келемше келетш санын керсетедь Косалкы эдютер -бул накты болмаса да эр турл1 аймактарда мекендеуше карай салыстыруга болатын маглумат беред1.

Зерттеу ушш микроартроподтар алы-нып отыр, бул топыракта пршшк ететш дене мелшер10,2-2 мм буынаяктьшар. Микроартроподтарды эклектор эдгамен оцай белш алуга болады, кеп уакытты жэне кара-жатты кажет етпейд1. Микрофауна есебш журпзу ушш эр турл1 зерттеу эд1стер1 журпзшедь Шаю эд1с1 (топырак улпс1 топы-рак кесектер1 угтлгенге дешн туз ертщцсше салынады. Микроартроподтар ерггщщ бетше минералды болшектер шеккеннен кешн шыгады). Микроартро-подтардыц ец колайлы есебш журпзу ушш автоматты экстракцияны колданады. Экстракция эдютершш тшмдшп улгшер алу тэсшне, топьфак касиеттерше, органи-

кальщ заттар курамына жэне физикалык-химияльщ касиеттерше, зерттелш отырган жануарлар биологиясыныц ерекшелштер-ше жэне тагы баска жагдайларга тпселей бай-ланысты.

¥сак буынаяктылардыц экстракциясын эклектор aflici аркылы жузеге асырьшады (1-сурет). Эклектор фанердан жасалады. Оныц устщп бетшде диаметр1 120 мм 12 сацылау жасалган. Сацылауга диаметр! 170 мм пластмасса воронкалар салынады. Воронкаларга уяшьщтары 1,5x1,5мм Teciicrepi бар елегпп орналастьфылады. Осы елепшке алынган топырак кабаттары бойынша абайлап топырак; салынады. Воронканыц ушына 75 % спирт куйылган (0,5 мм) ыдыс койылады. Микроартропод-

1-сурет Эклектормен жумыс ¡стеу

Белш алынган микроартроподтарды санау, аныктама беру бинокуляр МБС-10 кемепмен жэне Богарев аспабымен жузе-ге асы ры лады ( 2 - су р е т] . Аяккуйрыктылардьщ аныктамасын профессор К.9.Дауытбаеванын жет-екшшпмен "Определитель насекомых Европейской части СССР", ал кецелерд1 Е.М.Буланов-Захваткинаныц "Панцирные клещи - орибатиды" аныктагашта-ры аркылы аньщталды.

ЗЕРТТЕУ Н6ТИЖЕЛЕР1 Ж9НЕ ОЛАРДЫ ТАЛДАУ Топыра^жануарларын мекен ету орта-сына жэне дене мелшерше карай топтар-га белед1: нанофауна топырак карапа-йымдары; микрофауна-топырак микро-артроподтары; мезафауна - 1р1 топырак омырткасыздары; макрафауна - топырак омырткалылары.

тарды тез1рек жинау ушш эрб1р воронканыц устшен 5-10 см кашыктыкта электр лампоч-касы орнатьшады. Себеб1 микроартропод-тар ылгал суйгпн жануарлар болып табыла-ды, топырак бел кургаган сайын, олар ылгал бар жакка ыгыса беред1. Топырак улпсшщ устшдеп температура 35°С-тан аспуга тшс, топырак улпс1 устщп жагынан лампочка аркылы кеипршедо де буынаякты-лардыц жиналуы 5-7 тэулпс шпнде аяктала-ды. Мезофаунаны есепке алу ушш 0,25 шаршы метр аудандагы топырак улпсш кол-мен белшектеу эдасш пайдаландык. Мезо-фауна екшдершщ дернэсшдерш 70°С спиртте жинадьщ, ал ересек жэщцктерд1 кагаз корапшаларга жинап, эркайсысына этикетка жаздык.

2-сурет Богарев аспабын пайдалана отырып микроартроподтарды санау

Бакылау аланында сауытты кенелер мен аяккуйрыктылар кеп кездеседь Мезо-фаунадан жауын курттары, есеккурттар, кумырскалар, ермекпплер, кепаяктар, узын мурынды коцыздар, ызылдауык Коцыздыц дернэсыдер!, кебелект1ц жулдызкурты табылды. Бунакденелыер -булар топыракта кец тараган жануарлар. Топырак омырткасыздарыныц шшдеп эр адам баласына танымал жауын Курттардьщ мацызы зор. Мезофаунадан жауын кУрты топырактыи кунарлыгы-ныц KepceTKimi болып табылады. Олар жерде кептеген ¡здер калдырып, eciMfliK калдыктарын топырактыи теменп кабат-тарына апарады. Топырактыи теменп Кабаттары мен устщп кабаттарын тасы-малдап, араластырады. К|олайлы жагдай-ларда жауын курттарыньщ саны 6ip

шаршы метрде 500-800 дана бола алады. Ластанган топырактарда жауын курты мулдем кездеспейдь Бул аз козгалмалы жануарлар коршаган орта езгерктерше тур акты - жануарлар элемше адамньщ ¿с-эрекеттерпп калай эсер ететшш керсететш ыцгайлы нысан болып табылады. Аяккуйрыктьшар (4-сурет) усак канатсыз жэндштер. Эр турл1 жагдайларда кездесед1, дегенмен ылгал ортаны унатады, топырак-

Ол ЖЭС-1 мацындагы топырактарда мулде кездеспейдь Олардыц саны НУРООАЗТКиЯА туысыныц санынан темен. ЕОТОМОВША. тусыныц екщдер1 тек бакылау алацшасында гана кездесед1. Сауытты кенелер (3-сурет) отрядыньщ екщдершен 2УООЫВ АТЦЬА бакылау алацшасында басымырак кездесед1. Ал ЖЭС-1 мацайындагы топырактарда мулде кездес-пейд1 К^озыбаева Ф.Е. жэне баскалардыц зерттеулершщ керсету1 бойынша ауыр металдар автокелпс кеп журетш жолдардыц бойына, жылу электр станциясына жакын жердеп топырак пен ес1мд1к курамында кеп жинакталады [11]. Зерттеушшер Преде-льский А. А. жэне баскалары топьфак омыр-ткасыздарыныц топырактыц бетю 0-5 см кабатында кырылу себебш олардыц топы-ракка тускен улы заттарымен тпселей жана-суынан болады деп керсетп [12]. Топырак жануарларыныц коргасын, мырыш, сынап-

тыц бетю кабаттарында жэне еамдпс пшнде кеп кездеседь Зерттеу алацшаларында мик-роартроподтардыц пшнде аяккуйрыктьшар басым болып келед1 Саны жагынан да, тара-лу жагынан да ец кеп НУРООА8Т1ШКА туысыныц екшдерь Олар баска зерттеу алац-шаларына Караганда бакылау алацшасында басым кездесед1 (1-диаграмма). 0№ГГСНШ1Ш8 туысыныц екшдер1 бакылау алацшасында кеп кездесед!.

ты спцру кабшетшщ бары белгш. Сондьщ-тан ауыр металдар жануарлар елген соц топырак кабаттарында калады, сол себептен сауытты кенелердщ экологиялык мацызы ете зор. Топырактыц ластану дэрэжеа лас-тагыш кездерше жакын жерде жогары болады. РШГСТСШВАТЕ8 булар ЖЭС-1 жакын жерде мулде кездеспейд! де, ал 50м, 100 м жэне бакылау алацшасынан алынган топырак улгшершде аз мелшерде кездесш, сауытты кецелер кешенш курады. ОРР1А туысыныц екщдер1 де 50 м алацшадан алынган топырак улгшершде аз, ал 100 м жэне бакылау алацшасынан алынган топырак улгшершде басым кездеседь БСНЕЬЬОШВАТЕЗ тусыныц екшдер1 ЖЭС-1 мацынан алынган топырак улгшершде аз, ал 50 м ,100 м жэне бакылау алацшаларынан алынган топырак улгшершде олардыц саны кеп, эс1ресе бакылау алацшасында кеп кездесед1. Барлык алацшалардыц 5-10 см кабатынан алынган

1-диаграмма зерттеу алацшаларындагы микроартроподтардыц мелшер1, дана/м2

топырак ynrüiepi микрофаунага бай, ce6e6i бети 0-5 см кабатында топырак ылгалдылы-гы аз да, микроартроподтар топырактьщ ылгалы кеб1рек кабатында жиналады (кесте 2) 0-5 см кабатында микроартроподтардыц

дернэсшдер1 гана кездеседь Мезофауна еюлдер1 барлык алацшаларда аз мелшерде кездеседь Бакылау аланшаларында кумыр-ска, коныздардьщ, ызылдак коныздар дернэсш кездеседь

6юлдер1 10 м 50 м 100 м 5 км Бакылау

отряд Acariformers

отр./тарм Oribatei

тукымдас Nothridae

туыс Nothrus - + + ++ +++

тукымдас Oppiidae

туыс Oppia - - + ++ ++

тукымдас Oribatulidae

туыс Zygoribatula - - - + ++

тукымдас Schelloribatdae

туыс Schelloribates + + ++ ++ +++

тукымдас Mycobatidae

туыс Punctoribates - + + ++ +

тукымдас Galumnidae

туыс Galumna - - - + +

отряд Collembola

Hypogastruridae

Hipogastrura + + + ++ +++

Onychiuridae

Ontchiurus - - + + ++

Entomobriidae

Entomobria - + - - +

Lumbricidae - - + + ++

Arachnida - - - - +

Insecta Coleóptera

Carabidae - - + + +H

Crysomelidae Tenebrionidae - - - + h h

Hemiptera Pyrchocoridae + + + +

Hymenoptera - - - + +

3 - сурет. Зерттеу 4 . сурет. Зерттеу

аланщаларындагы сауытты аланщаларындагы

кенелер аяккуйрьщтылар

2-кесте. Алматы ЖЭС-1 жылу электр станциясыныц мацынан алынган топырактагы микро жэне мезофаунаныц таралуы

КОРЫТЫНДЫ

1. Зерттеу журпзшген топырак кабатта-рында топырак; омырткасыздарыныц мына-дай топтары аньщталды: сауытты кенелер, аяккуйрьщтылар, есеккурттар, ермекшшер, кепаяктар, кумырскалар, ызылдак коцыз дернэсшдер1 кездесед1.

2. Qpöip зерттелетшалацшалардыц езше тэн микроартроподтардьщ мелшер1 кезде-седь Ол топырактыц ерекшелтне, кабаты-ньщ калындыгына, микроартроподтардьщ т1ршЫк ортасыньщ физико - химияльщ курамына, сондай-ак; сол топырак омыр-ткасыздарыньщ биологиясына да байла-нысты болуы мумкш. Кептеген галымдар-дыц зерттеулершщ керсету1 бойынша ауыр металдар жылу электр станциясына жакын жердеп топырак пен ес1мдпс курамында кеп жинадталады. Ауыр металдар ес1мдш тамы-рына жинацталып, тамыр ппрггенде епщай-да жуылмай сол ecin турган жерше жинадталады.

3. Зерттеушшер Предельский A.A. жэне баскалары топырак омырткасыздарыныц топырактын; бетк10-5 см кабатында кьфылу себеб1н олардыц топыракка тускен улы заттарымен тшелей жанасуынан болады деп Kepcerri. Сауытты кенелердщ езшщ хитин кабатына коргасын, мырыш, сынапты спцру кабшетшщ бары белгш. Сондыктан ауыр металдар жануарлар елген соц топырак кабаттарында калады, сол себептен сауытты

кенелердщ биологиялык санитар ретшде эко-логиялык мацызыетезор.

4. Микроартроподтардьщ саны ЖЭС-1 мацында аз кездесед1, себеб1 ластагыш заттардыц курамындагы коргасын, мырыш, мыс, кадмий топырактыц бетк1 кабатына швгш, топырак; микроартроподтарына улы эсер етед1, микроартроподтардын; ец кеп мелшер! 5-10 см кабатында, себеб1 микро-артроподтар ылгалды жерд1 жаксы керед1, сондыктан олар топырактыц ылгалды кабатына карай жылжиды. Мезофаунадан бунакденелер класынан кепаяктылар мен коцыздыц дернэсип басым болады. Топырактыц 0-30 см кабатында микрофауна екшдер1 басым кеп кездесед1 де, 5-10 см кабатта мезофауна екшдер1 кеп болады.

Осы зерттеулердщ нэтижесшде мына-дай усыныс беруге болады: микрофауна жэне мезофауна топырак ластануыныц керсеткпш - биоиндикаторы болгандыктан, осы эдгс аркьшы топырактыц ластануын аньщтау экономикалык жагынан тшмд1, кеп каражатты, уакытты кажет етпейдь Ал топы-рактагы ауыр металдарды жэне баска ласта-ушы элементтерд1 зертханалык жолмен аньщтау уппн мыцдаган тецге каражат жумсалады, кеп уакыт талап етшед1, ауаны ластайды, денсаулыкка зиян келпред1, экономикалык жагынан тшмаз. Сондыктан бул эдитл кец турде топырактыц ластагыш заттармен ластануын аныктау уппн каушиз эдю ретшде усынуга болады.

ЭДЕБИЕТТЕР TI3IMI

1. Гиляров М.С. Почвенная фауна байрачных и ее значение для диагностики почв. Зоол.ж. 1953. Т. 32. вып. 3.

2. Гиляров М.С. Зоологический метод диагностики почв. М.: Наука. 1965.273 с.

3. Гиляров М.С. Особенности почвы, как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых. М. 1949. 420 с.

4. Гиляров М.С. Закономерности приспособления членистоногих к жизни на суше. М. 1970.278 с.

5. БейсееваГ.Б. Экология о^укуралы.Алматы. 2003.2256.

6. Курчева А.Ф. Фауна панцирных клещей разных типов почв под дубровыми лесами части СССР. М.: Наука. 1964. С.208-223.

7. Криволуцкий Д.А. О панцирных клещах почв Средней Азии // Зоол. ж. 1966. Т. 45. С. 1628-1639.

8. Криволуцкая Г.О. Крылатые панцирные клещи пастбищ Южного Казахстана. Алма-Ата. 1952.

9. Хотько Э.И, Ветрова С.Н., Матвеенко A.A. Почвенные беспозвоночные и промышленные загрязнения. Минск. 1982.160 с.

10. Чернова Н.М. Экологические основы рекультивации земель. М.: Наука. 1985. С. 80-96.

11. Козыбаева Ф.Е. Бейсеева Г.Б., Алимжанова М., Сапаргалиев Н. Автокелжтщ белш шыгарган ластаг ыш заттарыньщ коршаган ортага acepi // Экология, туризм, елк-етанужинагы. Алматы. 2002.37-42 б.

12. Предельский А.А., Шаин С.С и другие. Рассеивание радиоизотопов в почве дождевыми червями. М. 1960. Т. 135.С. 185-188.

Резюме

Полученные данные позволили выявить роль микроартропод как биоиндикатора загрязненных промышленностью почв. Полученные данные по видовому составу ногохвосток и панцирных клещей позволяют считать их весьма удобным объектом для использования в целях мониторинга загрязненных почв. Общими и доминирующими во всех пробах являются панцирные клещи рода: Palaeacarus, Zigoribatula,Sheloribates, Oppia, из ногохвосток: Onychiurus, Isotoma, Folsomia.

Resume

The received data have allowed to reveal a role microartropodes as bioindicator polluted with the industry soils. The received data on specific structure microartropodes allow to count their rather convenient object for use with a view of monitoring polluted soils. General and dominant in all tests are collembols sorts: Palaeacarus, Zigoribatula, Sheloribates, Oppia, from oribatides: Onychiurus, Isotoma, Folsomia.