|
Курский государственный
университет, кафедра общей биологии
Важную роль в биологическом
круговороте углерода играют представители почвенной мезофауны. Ведущими по
численности таксономическими группами мезопедобионтов являются коллемболы (Insecta, Collembola) и клещи (Arachnida, Acarina). Данные организмы
являются прогумусообразователями. На численность, видовой состав и соотношение
экологических групп коллембол и клещей оказывают влияние химико-физические
свойства, механический состав, гидротермический режим почвы, поступление
растительных остатков, культивация почв и другие факторы окружающей среды.
Численность и видовой состав коллембол и клещей в черноземе типичном в Курской
области изучали только на Стрелецком участке Центрально-Черноземного биосферного
заповедника Беккер Э.Г. (1948), Бызова Ю.Б. (1958), Криволуцкий Д.А. (1962),
Мартынова Е.Ф. (1967), Курчева Г.Ф. (1973, 1978), Гречаниченко Т.Э.
(1997). Однако комплексных исследований
динамики численности коллембол и клещей, содержания и состава гумусовых веществ
в пахотных черноземах Курской области практически не было. Изучению этого
вопроса посвящена данная работа.
Исследования проводились на территории
ОППХ ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии (Медвенский район Курской области)
в посевах озимой пшеницы на черноземе типичном несмытом (водораздельное плато)
и среднесмытом (склон северной экспозиции). Отбор образцов почвы объемом 125 см3
проводился буром три раза в летне-осенний период в слоях 0-5 и 5-10 см (n=15). В них исследовали
комплекс коллембол (Ко) и клещей (Кл), содержание общего гумуса (ГВ) и
лабильных гумусовых веществ (ЛГВ), лабильных гуминовых кислот (ЛГК), лабильных
фульвокислот (ЛФК), полевую влажность (W) и температуру почвы (t) согласно существующим методикам.
В черноземе типичном неэродированном (W=6%, t=+21°С) на плакоре до
уборки урожая озимой пшеницы численность Collembola составила 3191 экз./м2, индекс
видового разнообразия Шеннона (Н)=1,59. Более 79% (Ко) сосредоточено в слое 0-5 см и представлено 7 видами
при доминировании нижнеподстилочных форм, (Н)=1,0. На глубине 5-10 см численность видов
снижается до 4 видов, (Н)=1,38 и ярко выраженного доминирования не наблюдается.
Коэффициент общности по Жаккару (J) для слоев 0-5 и 5-10 см составил 0,57.
Численность Acarina в слое 0-10 см составила 6599 экз./м2,
абсолютные доминанты – панцирные клещи. Распределение акарофауны в слое 0-10 см – равномерное.
Содержание ГВ, ЛГВ, ЛГК и ЛФК на данном участке в слоях 0-5 и 5-10 см составило 5,28%, 4340,
2060, 2280 мг/кг и 5,27%, 4520, 2230, 2290 мг/кг, соответственно. После уборки
урожая в почве (W=18,5%, t=+20°С) численность (Ко) увеличилась на 13,5% по сравнению с доуборочным
периодом, распределение по слоям значительно не изменилось. Видовое
разнообразие увеличилось в слоях 0-5 и 5-10 см в 2,3 и 1,7 раза, соответственно. (Н) для
слоя 0-10 см
составил 2,6, для 0-5 см
– 2,2, для 5-10 см
– 1,5. Коэффициент общности (J) для слоев
0-5 и 5-10 см
составил 0,21. Доминировали верхнеподстилочные жизненные формы. Численность Acarina5 см, где были представлены в
основном панцирные и гамазовые клещи, а в слое 5-10 см – панцирные, гамазовые,
тироглифоидные. Отмечается тенденция к увеличению в почве содержания ЛГВ в основном
за счет накопления ЛФК. Перед уходом в зиму численность (Ко) в почве (W=18,3%, t=+9,6°С) снизилась на 61
и 67% по сравнению с предуборочным и послеуборочным периодами соответственно,
при этом 62% (Ко) сосредоточились в слое 5-10 см. Видовое разнообразие в
слое 0-5 см
снизилось до 6 видов, (Н)=1,6. Доминирование не выражено. На глубине 5-10 см число видов повысилось
до 9 видов, (Н)=2,0 при доминировании нижнеподстилочных жизненных форм. (J) для слоев 0-5 и 5-10 см = 0,36. Численность
(Кл) снизилась в 3,2 и 1,5 раза по сравнению с предуборочным и послеуборочным
периодами соответственно. 56% (Кл) сосредоточено в слое 0-5 см, при доминировании в
исследуемых слоях панцирных клещей. Наблюдалась тенденция к некоторому
увеличению содержания ГВ по сравнению с доуборочным и послеуборочным периодами
и снижение содержания ЛГВ. снизилась на 52,5%
по сравнению с исходным уровнем. Основная часть (Кл) сосредоточена в слое 0-
В черноземе типичном среднесмытом (W=7,8%, t=+23,8°С) под полем
озимой пшеницы в доуборочный период численность Collembola в 3,3 раза ниже, чем на плакоре в этот же период.
Большая часть (Ко) (65%) сосредоточена в слое 0-5 см, где обнаружено 10 их
видов при доминировали нижнеподстилочных и подстилочно-почвенных форм, (Н)=
0,9. На глубине 5-10 см
обитало 5 видов (Ко) – доминировали нижнеподстилочные виды, (Н)=1,0. (J) для исследуемых слоев почвы
составил 0,50. Численность (Кл) также примерно в 2 раза ниже, распределение по
слоям сходно с таковым у (Ко) на данном участке и на плакоре, но акрофауна
более разнообразна. На глубине 0-5
см 50% численности составляют панцирные и тироглифоидные
клещи при соотношении этих групп 1:1, в слое
5-10 смTrachytina (преобладающей
группы клещей нет). Общее содержание гумуса в слое 0-10 см чернозема типичного
среднесмытого на 13,5% ниже, чем на плакоре. Содержание ЛГВ и ЛГК также
снижено. Численность (Ко) после уборки урожая (W=15,3%, t=+20,8°С) возросла в 7 раз по сравнению с
доуборочным периодом и в 1,9 раза по сравнению с численностью (Ко) на плакоре
после уборки урожая. Основная доля (Ко) находилась в слое 0-5 см, где обнаружено 14 видов.
Для данного сообщества, в отличие от плакорного, характерна полидоминантная
структура с представителями верхне-, нижнеподстилочных и подстилочно-почвенных
жизненных форм. На глубине 5-10
см также обнаружено 14 видов. Ситуация с доминированием
сходна со слоем 0-5 см.
Индекс видового разнообразия для группировок Collembola в слоях 0-5 и 5-10 одинаков – 2,2. (J)=0,56. Численность Acarina увеличилась в 2
раза по сравнению с периодом до уборки урожая и в 2,4 раза по сравнению с
неэродированным черноземом типичным в этот же период. Разнообразие
экоморфологических групп (Кл) по сравнению с плакором снизилось. Отмечена тенденция к некоторому увеличению
содержания ГВ в слое 0-5 см.
Перед уходом в зиму численность (Ко) в слое почвы 0-10 смW=18,5%, t=+12,3°С) снизилась в 7,1
и 1,3 раза по сравнению с послеуборочным периодом и численностью (Ко) на
плакоре перед уходом в зиму, соответственно.
Численность Acarina снизилась
в 1,4 раза по сравнению с предыдущим периодом, но осталась в 1,5 раза выше, чем
до уборки урожая озимой пшеницы.
Содержание ГВ в слое почвы 0-10 см ниже, чем в послеуборочный период и
меньше по сравнению с содержанием ГВ на плакоре перед уходом в зиму на 13,7%.
Количество ЛГК на 17% ниже, чем после уборки урожая, а ЛФК на 22% выше, чем в
послеуборочный период, и на 20% выше,
чем на плакоре перед уходом в зиму.
представлены панцирные, тироглифоидные, гамазовые, уроподовые клещи и (
Динамика численности коллембол на
плакоре и склоне имеет сходную направленность изменений, которые более выражены
в сообществах коллембол на среднесмытом черноземе. На основе корреляционного
анализа установлена прямая значимая связь численности коллембол и клещей с
количеством и качеством ГВ чернозема типичного. Установлена прямая корреляция
динамики численности коллембол и содержания ЛГВ и ЛФК на водораздельном плато.
Изменения численности клещей на участках
с различной степенью эродированности имеют различную направленность. На склоне
северной экспозиции прослеживается прямая связь между численностью Acarina, Collembola и содержанием
ГВ в среднеэродированном черноземе.
|
