CC BY
92
УДК 595.76:591.9(470.13)
АКУЛОВА Любовь Ивановна, доцент кафедры анатомии и физиологии человека и животных Коми государственного педагогического института. Автор 10 научных публикаций
ДОЛГИН Модест Михайлович, доктор биологических наук, профессор, академик РАЕН, заведующий кафедрой зоологии Сыктывкарского государственного университета и лабораторией беспозвоночных животных Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. Автор более 160 научных публикаций, в т.ч. 11 монографий и двух учебных пособий
ЖИВОТНОЕ НАСЕЛЕНИЕ (МЕЗОФАУНА) ПОЧВ СРЕДНЕТАЕЖНЫХ ЛУГОВЫХ ЭКОСИСТЕМ ЕВРОПЕЙСКОГО
СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ
Почвенная мезофауна, структура населения, луговые экосистемы
Почвенные беспозвоночные играют важную роль в разложении растительных остатков, трансформации органического материала, формировании гумусового горизонта и улучшении структуры почв, круговороте биогенных элементов и поддержании гомеостаза почвенной биоты в целом. Для них характерны значительное таксономическое разнообразие, высокая численность, относительно длительные периоды эмбрионального и постэмб-рионального развития, отсутствие резких колебаний численности половозрелых форм,
малая подвижность [1], поэтому они могут быть эффективными биоиндикаторами состояния и динамики почвенных ценозов. В отличие от других регионов России, на европейском Северо-Востоке почвенная мезофауна изучена неполно. Имеющиеся немногочисленные работы [2-8] касаются только лесных экосистем, тогда как почвенная мезофауна луговых биоценозов вообще не исследовалась. Предлагаемая работа посвящена изучению видового разнообразия и структуры населения среднетаежных луговых экосистем.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Полевые исследования проводились в 20002004 гг., с мая по сентябрь. Обследованы различные биотопы: пойменный заливаемый, пойменный подтопляемый и суходольный луга, старая залежь с многолетниками (поле, кото-
РЕЗУЛЬТАТЫ И
В результате проведенных исследований в составе почвенной мезофауны луговых экосистем в подзоне средней тайги обнаружены представители 4 классов (Oligochaeta, Insecta, Myriapoda, Arachnida), относящиеся к 2 типам (Annelida и Arthropoda). Преобладают дождевые черви как по обилию (63,9%), так и по численности (66,9 экз./м2), субдоминанты -насекомые, среди которых 23,7% состав-
рое не распахивается более 10 лет и постепенно превращается в луг). Ежемесячно в каждом биотопе брали по 10 стандартных проб площадью 25? 25 см до глубины встречаемости животных с последующей ручной разборкой [9].
ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
ляют жесткокрылые и 8,5% - двукрылые (см. табл.). Зарегистрированы представители 7 семейств жесткокрылых и 13 семейств двукрылых. Доля пауков и многоножек составила всего 2,8 и 1,1% соответственно. Поэтому более подробно нами рассматриваются именно дождевые черви и герпетобионтные жесткокрылые из семейств Carabidae, Staphy-linidae, Elateridae.
Таксономический состав почвенной мезофауны среднетаежных луговых экосистем европейского Северо-Востока России
Название таксонов Обилие, P (%) Численность, N (экз./м2)
Oligochaeta
Lumbricidae 63,9 66,9
Insecta 32,2 34,3
Coleoptera 23,7 25,o
Carabidae 6,4 5,2
Staphylinidae 3,5 3,2
Elateridae 5,4 6,6
Curculionidae 5,7 4,9
Alleculidae 0,6 0,5
Scarabaeidae 0,4 2,2
Byrrhidae 0,1 0,7
Прочие 1,6 1,7
Diptera 8,5 9,3
Asilid ae 0,2 0,5
Bibionidae 0,1 0,1
Cyclorhapha 0,4 0,3
Dolichopodidae 0,1 0,1
Empid idae 0,2 0,2
Окончание таблицы
Название таксонов Обилие, Р (%) Численность, N (экз./м2)
Hype roscilid idae 0,1 0,1
Liminidae 0,1 0,1
Muscidae 0,3 0,2
Rhagionidae 0,8 0,6
Scatopcidae 0,1 0,1
Tabanidae 0,9 0,8
T ipu lid ae 2,6 2,3
Trichoceridae 0,1 0,1
Прочие 2,5 3,8
Myriapoda 1,1 4,5
Arachnida 2,8 2,5
Выявлено 6 видов люмбрицид, 23 вида жужелиц, 45 видов стафилинид и 11 видов щелкунов. Почвенная мезофауна среднетаежных луговых экосистем на европейском Северо-Востоке слагается из обычных широко распространенных видов. Большинство представителей почвенной мезофауны (61 вид) распространено в пределах Палеарктики. Евро-сибирские виды составляют 24,7%, виды с трансевразиатски-ми ареалами - 23,3%. Значительна доля европейских видов (19,2%). Транспалеарктический тип ареала имеют 13,7% видов, есть виды с голарктическими циркум- и субциркумареалами (6,8% и 2,7% соответственно) и космополиты (6,8%). Эндемиков не обнаружено. В зональном аспекте фауна имеет четко выраженный боре-альный характер. Более половины всех видов обладают гипоаркто-бореальным, бореальным и температным распространением.
В структуре населения основных групп почвенной мезофауны доминируют представители луговой (36,6%) и лесной (35,3%) экологических группировок (рис. 1). Данное явление обусловлено тем, что луга в таежной зоне европейского Северо-Востока России, как правило, тянутся узкой полосой вдоль рек и окружены лесными массивами, что способ-
35,3
^луговая ^ лесная К1 луго-полевая ^ луго-лесная
В полевая И прибрежная болотная ^ эврибионты
Рис. 1. Соотношение (%) экологических групп в составе почвенной мезофауны среднетаежных луговых экосистем
ствует проникновению лесных видов в луговые биоценозы. Из трофических групп преобладают зоофаги (54,7%), сапрофаги (19,1) и миксофитофаги (11,9%). Доля остальных групп не превышает 10% (рис. 2).
Структура населения, соотношение отдельных таксономических групп и численность почвенной мезофауны разных типов луговых биоценозов сильно отличаются.
9,5
19,1
54,7
2,4
2,4
В зоофаги □ сапрофаги
І фитофаги □ мицетофаги
З миксофитофаги 0 всеядные
Рис. 2. Соотношение (%) трофических групп в составе почвенной мезофауны среднетаежных луговых экосистем
В почве пойменного заливаемого луга (рис.
3а) преобладают жесткокрылые (44,3%) и дождевые черви (27,2%). Выявлено 3 вида дождевых червей Lumbricus rubellus Hoffm., Eisenia
а.
44,3
37,2
9,3 1,2
/3
nordenskioldi Eisen., Dendrobaena octaedra Sav. и 28 видов жуков. Доминирует Lumbricus rubellus (27,3%), субдоминанты - Dendrobaena octaedra (3,1%) и щелкуны Agriotes obscurus L. (8,7%), Hypnodius rivularius F. (4,0%). Общая численность почвенной мезофауны в этом биотопе составляет 53,3 экз./м2 (рис. 4).
В пойменном подтопляемом лугу относительное обилие дождевых червей еще больше (56,1%), а герпетобионтные жесткокрылые составляют 22,1%, многоножки - 13,4% (рис.
3б). Здесь отмечено всего 12 видов; возможно, это связано с близостью грунтовых вод. Доминанты - дождевые черви Eisenia nordenskioldi (21,8%) и Aporrectoda caliginosa Sav., субдоминанты - Dendrobaena octaedra (6,1%), Lumbricus rubellus (5,6%) и щелкун
б.
22,1
13,4
56,1
г. 0,1
19,9
Рис. 3. Соотношение основных групп почвенной мезофауны по обилию (%) в разных луговых биоценозах: а. - пойменный заливаемый луг; б. - пойменный подтопляемый луг; в. - суходольный луг; г. - старая залежь с многолетниками
Рис. 4. Общая численность (экз./м2) почвенной мезофауны различных луговых экосистем
Agriotes obscurus (3,1%). Несмотря на то, что число видов мало, общая численность за счет люмбрицид в 2 раза выше (рис. 4).
В почве суходольного луга доля дождевых червей и жуков примерно такая же, что и в предыдущем биотопе, и составляет 57,1% и 23,8% соответственно (рис. 3б). Зарегистрировано 5 видов дождевых червей и 44 вида гер-
петобионтных жесткокрылых. В качестве до-минантов выступают Lumbricus rubellus (32,9%) и Dendrobaena octaedra (10,9%), суб-доминантов - Octolasion lacteum Orley (5,4%), Eisenia nordenskioldi (6,0%), щелкун Actenicerus sjaelanticus Mull.(5,5%). Общая численность почвенной мезофауны - 103,9 экз./м2 (рис. 4).
В почве старой залежи с многолетниками на долю дождевых червей приходится 73,9%, жесткокрылых - 19,9% (рис. 3г). Число видов (48) одинаково с предыдущим биотопом, многие являются общими, но меняется роль отдельных из них. Доминирует один вид червей Octolasion lacteum (50%), субдоминанты - люмбрициды Aporrectoda caliginosa (9,2%), Lumbricus rubellus (6,0%), встречающаяся только в почве под многолетниками Aporrectoda rosae Sav. (4,1%) и жужелица Bembidion sp. (5,7%). Общая численность почвенной мезофауны самая большая и составляет в среднем 160,5 экз./м2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В почвенной мезофауне среднетаежных луговых экосистем европейского Северо-Востока преобладают дождевые черви (63,9%) и жесткокрылые (23,7%). Выявлено 6 видов люмбрицид, 23 вида жужелиц, 45 видов ста-филинид и 11 видов щелкунов. Почвенная ме-зофауна представлена, в основном, широко распространенными видами и имеет четко выраженный бореальный характер. По приуроченности к местообитаниям в структуре населения доминируют представители луго-
вой (36,6%) и лесной (35,3%) экологических группировок. Из трофических групп преобладают зоофаги (54,7%), сапрофаги (19,1%) и миксофитофаги (11,9%). Структура населения, соотношение отдельных таксономических групп и численность почвенной мезофау-ны разных типов луговых биоценозов отличаются. Наибольшее видовое разнообразие и высокая численность характерны для суходольного луга и старой залежи с многолетниками.
Список литературы
1. Криволуцкий Д.А. Почвенная фауна в экологическом контроле. М., 1994.
2. Крылова Л.П. Почвенная мезофауна разных типов леса средней тайги Коми АССР: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 1974.
3. Семяшкина Т.М., Михальцова З.А., Груздев В.И. Почвенная фауна средней тайги на Тиманском кряже // Проблемы почвенной зоологии. Минск, 1978. С. 212-213.
4. Почвенная фауна средней тайги на Тиманском кряже / Д.А. Криволуцкий, Т.М. Семяшкина, З.А. Михальцова, В.И. Груздев // Зоол. журн. 1979. Т. 58. Вып. 7. С. 1063-1065.
5. Почвенная фауна средней тайги в Ухтинском районе Коми АССР / те же // Животные - компоненты экосистем европейского Севера и Урала. Сыктывкар, 1984. С. 64-72.
6. Кудряшева И.В. Почвенные беспозвоночные (мезофауна) лесов низовьев р. Онеги // Почвенная фауна Северной Европы. М., 1987. С. 39-50.
7. Семяшкина Т.М. Почвенная фауна Коми АССР // Биология почв Северной Европы: сб. науч. трудов / под ред. Д.А. Криволуцкого. М., 1988. С. 133-141.
8. Куприянова Е.Б. Динамика численности почвенной мезофауны в смешанном лесу подзоны средней тайги // Фауна и экология беспозвоночных животных европейского Северо-Востока России. Сыктывкар, 2001. С. 87-93. (Тр. Коми науч. центра УрО РАН. № 166).
9. Количественные методы в почвенной зоологии / Ю.Б. Бызова, М.С. Гиляров, В. Дунгер и др. М., 1987.
Akulova Lyubov, Dolgin Modest
MEADOW ECOSYSTEM SOIL MACROFAUNA OF THE MIDDLE TAIGA SUBZONE OF THE EUROPEAN NORTH-EAST OF RUSSIA
Meadow ecosystem soil macrofauna of the middle taiga subzone of the European North-East was investigated. Four types of meadow biocenoses were compared according to population structure and number of main groups of soil invertebrates.
Рецензент - Беляев В.В., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Архангельского государственного технического университета
