Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Население коллембол сосняков различных типов и его изменение в результате мелиорации

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Население коллембол сосняков различных типов и его изменение в результате мелиорации"

МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ пменп В. И. ЛЕНИНА

Специализированный совет К 053.01.10

На правах рукописи

НАДТОЧИЙ Светлана Эдуардовна

НАСЕЛЕНИЕ КОЛЛЕМБОЛ СОСНЯКОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ II ЕГО ИЗМЕНЕНИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ МЕЛИОРАЦИИ

03.00.16 — экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических паук

Москва 1992

Работа выполнена в Институте лесоведения РАН.

Научный руководитель: доктор биологических наук Т. С. ВСЕВОЛОДОВА

Официальные оппоненты:

доктор биологических паук, профессор И. М. ЧЕРНОВА

кандидат биологических паук 10. Б. ВЫЗОВА

Ведущее учреждение — Биологический институт СО АН России.

Защита состоится ..................1992 г. в ^.(г..... час.

на заседании специализированного совета К 053.01.10 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук Московского педагогического государственного университета имени В. II. Ленина по адресу: Москва, ул. Кибальчича, 6, корпус 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МПГУ им. В. И. Ленина (Москва, 119435, Малая Пироговская, 1, МПГУ им. В. И. Ленина).

Автореферат разослан .....г.

Ученый секретарь специализированного совета

С. П. ШАТАЛОВА

ОБЩАЯ ХАРАКГЕШСТЮ'А РАБОТЫ

Дктуальностъ исследования определяется необходимостью дать более подробную разработку биологических основ гидролесомелиорации. Для этого целесообразно привлечение почвенно-зоологических данных.

Почвообитаюшие беспозвоночные участвуют в процессах, обеспечивающих почвенное плодородие. Особенности структуры почвенного населения или отдельных составляющих его массовых групп, могут бить использованы для характеристики почвенных условий. В этом отношении довольно перспективны коллемболы, группировки которых отличаются большим видовым разнообразием и достигают обычно высокой численности. В настоящей работе население коллембол использовано для оценки изменении, происходящих в почве болотных сосняков под влиянием осушения.

Почвенно-зоологические исследования заболоченных и мелиорированных территорий в нашей стране д за рубежом были начаты давно, но при этом многие вопросы остаются недостаточно изученными. Ра-'боты касаются в основном мезоФауны, либо её отдельных групп, (Горбунова, 1956; Хаберидн, 1956; Хотько, 1990 и др.) и роже содержат сведения по микроартроподам (Эйтминавичвте, 1972; Сукац-кене, 1972; Ханисдамова, 1982; Сидорова, 1984; Марккула, 1987,; Внлкамаа, 1987). «

Большинство подобных исследований выполнено на землях, используемых после мелиорации гак сельхозугодья. В таких случаях мелиорация обычно сопровождается рядом сопутствующих мероприятий, затрудняющих оценку влияния непосредственно самого осушения,т.е. изменения водного режима. Лишь немногие работы посвяшены изменению почвенного населения под влиянием гидролесомелиорации < Козловская, 1959; 1965 и др.), но в них рассматривается преимущественно мезо^уна.

Цель работы заключалась в изучении изменений, происходящих в населении коллембол под влиянием гидролесомелиорации, я сопоставлении полученных результатов с данными по распределению этих беспозвоночных в сосновых лесах разных типов, отличающихся по режиму увлажнения. Были поставлены следующие конкретные задачи:

I, Проследить распределение коллембол в основных типах сосновых лесов. Сопоставить особенности структуры населения коллембол с положением исследованных сосняков в эдафо-фитоиенотическом ряду, отражающем особенности условий местопроизрастания.

2. Исследовать изменение комплексов коллембол при осушении болотных сосняков верхового и низинного типов заболачивания.

3. Проследить влияние основных факторов, определяющих структуру населения коллембол в сосновых лесах.

4. Рассмотреть зависимость в распределении коллембол от характера разложения лесной подстилки.

5. Определить роль грибов в пищевом рационе разных жизненных Форм коллембол, дав количественную оценку использования ими грибного мицелия в природных условиях.

Научная новизна работы. Прослежены изменения численности п видового состава, соотношения жизненных форм и пространственного • распределения коллембол, происходящие при гидролесомелиорации сосняков верхового и низинного типов заболачивания. Показано ведущее значение типичного для болотных сосняков микрорельефа в со -здании отчетливо выреженной агрегированности в распределении коллембол.

Изменения, происходящие в населении коллембол в связи с осушением, сопоставлены с влиянием водного режима на распределение этих беспозвоночных в различных типах сосновых лесов. Впервые в пределах одного региона исследован большой экологический спектр сосновых лесов, включая сосняк.с липой чернично-разнотра-вный и сосняк болотно-травяный, по которым данные полностью отсутствовали. Выявлены различия в питании коллембол, принадлежа-ших к разным жизненным формам.

Отработана методика определения количества потребляемых ими гиФов и спор, а также подобрана метка (споры базидиалышх грибов) для определения скорости прохождения пит по питеварггельному тракту. Определена биомасса потребляемого коллемболами грибного мипелия в природных условиях с использованием методики расчетов, применяемых в микологии.

Практическое значение работы.' Получены Данные, характеризующие насоление коллембол ряда типов сосновых лесов, которые могут служить в качестве эталонных при экологической экспертизе для определения масштаба антропогенных воздействий. Показано, что перестройка в структуре населения коллембол под влиянием гидро-лесоыолиорашш может быть успешно использована для более полной оценки изменений режима влажности и связанных с этим изменений в характере разложения растительных остатков. Разработаны новые и дополнены существующие методики изучения питания коллембол, ко-

торые можно рекомендовать для включения в учебные курен на биологических Факультетах высших и средних учебных заведений. Апробация работы и публикации. Основные положения работы доложены на Всесоюзных совещаниях по проблемам почвенной зоологии (Киев, 1981; Ашхабад, 1984; Тбилиси, 1907); на IX Международном коллоквиуме по почвенной зоологии (Москва, 1985); на Всесоюзном совещании "Эксперимент и математическое моделирование в изучении биогеоценозов лесов и болот" (Западная Двина, 1987); Международной конференции "Структура и функционирование сообществ почвенных организмов под влиянием антропогенных Факторов" (Ческе Бу-дейовицо, 1990).

По теме диссертации опубликовано 8 работ. Обг,ем и структура работа. Диссертация изложена на 131 страницах машинописного текста; состоит из введения, 5 глав и выводов; содержит 35 таблиц п V рисунков. Список литературы включает 180 названий, из которых 60 на иностранных языках.

Автор искренна благодарен руководителю работы доктору биологических наук Т.С.Всеволодовой.

Глава I. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОД! ИССЛЕДОВАНИЯ

Половые исследования проводили с 1980 по 1986 гг. в Тверской и Московской областях на базе Западно-Двинского и Серебря-ноборского стационаров Института лесоведения РАН.

Население коллембол изучено на шести пробных площадях, заложенных в сосняке кустарничково-сфагновом (пр.пл. I), сосново-сфагновом болоте (пр.пл. УШ), сосняках сфагново-травяном (пр.пл. Ш), бруснично-зеленомотном (пр. пл. У), лишайниковом (пр.пл.УП) и сосняке с липой чернично-разнотравном (пр.пл.П).

Последствия гидролесомелиорации оценены при сравнении населения коллембол в сосняках, служивших контролем (пр.пл. I, Ш) и на участках (пробные плошади П и 17), заложенных в аналогичных им типах леса, подвергшихся осушению в 1973-74 гг. сетью открытых канав шириной 1,5 ми глубиной I м при расстоянии между канавами 130 м. Исследования по влиянию мелиорации на население коллембол были начаты наш спустя семь лет после проведения мелиоративных работ. К этому времени .уже наблюдаются существенные и регистр1р79мы0 изменения во всех компонентах биогеоценоза. В неосушешшх сосняках, служивших контролем, пробные плошади закладывались в црнтре массива, Нп мелиорированных участках пробы

отбирали в пределах зоны, удаленной от канавы на пять-десять метров.

Сбор и обработку материала проводили по общепринятой методике (Ги'ляров, 1975). Проби отбирали металлической рамкой площадью 25 см2 по слоям 0-5 и 5-10 см. В сосняках болотного ряда (пр. пл. УШ, I, П, Ш, 1У) отбор проб проводился о учетом неоднородности рельефа: на микроповышениях (у комля дерева) и в понижениях, на Фоновой поверхности. В сосняках на минеральных почвах, в отличие от болотных, микрорельеф монее развит. Учеты в них проведены нами по той же схеме, что'и на I, П, Ш, 1У, УШ пр. площадях: под кроной дерева (у комля) и в межкроновом пространстве. Наиболее подробно обследованы сосняки кустарничково-сфагно-вый, сФагново-травяный (пр. пл. I и Ш) и соответствующие им осушенные участки (пр. пл. П, 17). Учеты проводили в два срока, в начале и в конце вегетационного перлода. Повторноать учетов в каждый сезон 10-15 кратная.

Выгонку микроартропод проводили в термофотоэклекторах, пробы держали до полного высыхания субстрата. Микроартропод Фиксировали в 70° спирте, при разборке проб изготавливали постоянные препараты по общепринятой методике (Потапов, 1988 и др.). Всего взято 1050 Ьроб, просмотрено и определено около'69 тысяч экзем -пляров коллембол. При определении видовой принадлежности коллем-бол использована система А.Палисса ( Га11аоа> 1964). К доминантным, как это принято, отнесены вида, составляющие более 10 % от общего обилия, к субдоминантным - от 2,5 до 10$, остальные - к малочисленным. При определении жизненных форм коллембол, исходили из классификации, разработанной С.К.Стебаевой (1970).

Сравнение группировок коллембол различных типов сосновых лесов проведено с использованием принятых в синэкологических исследованиях коэффициентов: фаунистической общности Жаккара, сходства по обилию Наумова, биоценологического сходства Вайнштейна• (Чернов, 1975). Проведена статистическая обработка материала.

Глава П. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава состоит из двух разделов. В первом из них приведены краткие сведения о климатических особенностях юго-запада Твер -ской области и Западного Подмосковья, где расположены стационары Института лесоведения РАН. Территории этих областей входят в состав центральной части полосы хвойно-широколиственных лесов

Русской равнины (по ботанико-географическочу районированию A.M. Семеновой-Тянь-Шанской и В.Б.Сочавы (1956).

Юго-запад Тверской области по сравнению с Западным Подмосковьем отличается более мягким климатом, что проявляется как в температурном режиме и в более значительном увлажнении.

Второй раздел посвящен характеристике особенностей среды обитания в шести исследованных типах сосновых лесов, образующих четыре основных эдаф>о-фитоцЕнотических ряда, согласно схеме, разработанной В.Н.Сукачевым (1938).

Глава Ш. СТРУКТУРА НАСЕЛЕНИЯ КОЛЛЕМБОЛ В СОСНЯКАХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Дана характеристика населения коллембол в шести типах сосновых лесов. Приведены данные по общей численности коллембол, сведения о их видовом составе и численности массовых видов, наборе жизненных форл. Обсуждаются закономерности распределения коллембол в исследованных сосновых лесах в зависимости от особенностей режима влажности.

Краткая характеристика группировок коллембол в обследованных сосняках дана в таблице I.

В обшей сложности выявлено 79 видов, из которых к числу наиболее массовых относится около двадцати (табл.1).

Для болотных сосняков приведены также данные о пространственном распределении коллембол, в связи с особенностями микро -рельефа. Эта неоднородность в распределении проявляется в различиях численности, в различном соотношении доминирующих видов и жизненных фюрм. Большинство видов предпочитает микроповшения, концентрируясь у комлей деревьев, т.о. на более дренированных участках элементов микрорельефа.

Избыточное увлажнение, неблагоприятный температурный режим, слабая аэрация нижних слоев приводят к тому, что в заболоченных сосняках основная масса коллембол (в том числе и почвенные вида) всюду концентрируется в верхнем (0-5 см) слое оторфованной подстилки.

Чем сильнее выражен микрорельеф, тем больше различия в степени заселенности повышений и фоновой поверхности (табл. 2). В составе доминантой в понижениях между кочками в наиболее увлаж-

Соотношение массовых видов коллембол (в %)

Хепу11ос1ез агта-Ьиз 1'ееа1о1:11огах то.п1тиз ОНзарЬогига аЪ5о1оп1 1зо1:опа МепаИэ Хзо-Ьопа п.е£1е<^а Гг1еаеа и1гаЫ11з &з1.п'ЬЬиг1с1.ез зсЬое'Ь'Ы М1сгапиг1с1а руепаеа Хепу11а Ъгеу1саи6а РзеийасЬогиЪез БиЪсгаззиз

С Ахе1зоп, 1903) Т.Шеш, 1900 ( Во те г, 1901) ЙсЬби, - 1893 (ЕсЬ^ег, 1900) С ТиНЪеге, 1871) ( Ахе1зоп, 1903) ВЗгпег, 1901 ( Ти11Ъегб,1869) Ти11Ъег5,1871

Сега1;ор1зузе11а scotica ( СагренЬег, Еуааз,1899)

АпигорЬогиз septentrion.alis МезарЬогига кгаизЪаиег1 РасЬуо'Ьота сгазз!саийа 1з<^ап1е11а п1пог ХэсЬопа поЪаЪШэ Го1эо!п1а quadriocu.lata

о

Общая численность (тыс.экз.м) Количество видов Число видов-дошнантов

Ра11бза,1966 Вогпег, 1901 ( Ти11Ъеге1871) ( 5сЬА££ег, 1896) ЗсЬЙ££ег, 1896 ( Ти11ЪегБ> 1871)

27 3

58 2

""ТЗХ

41 5

~Ж7У 42 4

Таблзпа I

ах типах сосновых лесов

: Нонета птэобнкх площадей'

: УШ : I : Ш : У : УТ : УП

23,4 28,8 8,9 4- - -

14,0 5,0 8,4 11,0 2,6 +

11,6 17,4 15,6 17,1 П,4 5 3

9,6 ■г т 2,4 + 4 3

9,8 3,2 + - - -

8,1 •Ь * ♦ ♦

5,0 6,2 + - - -

4,2 10,6 4,5 + +

3,3 ♦ 7,5 - - -

2,5 + + + -

+ 6,4 4,1 - - -

- 5,9 + 13,8 + 5,0

+ 2,8 8,3 10,6 6,7 8,7

+ 2,2 2,3 - - -

- + 18,1 21,0 29,8 19,9

— 3,9 6,8 20,2 -

- - 3,6 - 11,5 39,6

"317322 2

22Д 49 3

ценных и бедных сосняках отмечены только поверхностнообитающие формы. По мере увеличения богатства почвы, при снижении интенсивности и сокращении продолжительности периода избыточного увлажнения в ряду болотных сосняков в составе доминангов в микропонижениях (фоновая поверхность) начинают появляться нижнепод-бтилочные, подстилочно-почвенные и почвенные виды коллембол.

Таблица 2. Изменение численности (экз./25 см2) и пространственного распределения коллембол в результате мелиорации болотных сосняков

:В среднем :(без разделения по эле

:ментам рель_

Микроповышения

Фоновая ,поверхность

Сосново-сфагновое болото

Сосняк кустарничково-сфагновый:

контроль

осушенный участок

Сосняк сфагново-травяный: ' контроль

осушенный участок

18,3 ±3,0 28,6 ±5,0 7,9 ± ¡Г.З

55,2+ 4,3 68,7 + 4,3 41,8+ 6,7

138,8+12,2 144,5 ±14,6 133,0+19,4

116,8+13,9 196,4+21,4 37,4± 6,3

169,4+10,0 130,7+10,3 207,3*15,1

Во всех прочих сосняках, не относящихся к числу переувлажненных, пространствопное распределение коллембол более однородно.

Из всех исследованных лесов наиболее высокий уровень численности коллембол отмочен в сосняка брупшчно-эоленомошном, д самая низкая их чпсленность наблюдалась в сосново-сфагновсм болоте (табл. I.) ,

Обилие коллембол снижается в сосняках при отклонении условий от мезофильных, как в сторону избыточного увлажнения, так и в случаях когда наблюдается периодическое пересыхание почвы.

При сравнении близких по условиям увлажнения меао^ильных сосняков бруонично-зелбномошного и сложного,прослеживаются су-

ществешше различия в численности коллембол в зависимости от характера разложения подстилки. В сосняке сложном подстилка маломощная, и её основная масса перерабатывается в течение одного года. С этим связана нестабильность гидротермического режима в поверхностном горизонте, что неблагоприятно для коллембол. В медленно разлагающейся подстилке складываются более благоприятные условия для коллембол, среди которых много микофагов.

Установлена зависимость между режимом влажности подстилки и соотношением жизненных форм.

В сосняках, расположенных по градиенту влажности и богатству почвенных условий при отклонении условий от меэофильных в составе жизненных форм коллембол снижается доля видов почвенной группы.

В ряду болотных сосняков от наиболее богатого сосняка сфаг-¡юво-травяного к сосняку кустарничково-сф^гновоод и к сосново-сФагновому болоту происходит снижение доли почвенной группы видов в спектре жизненных форм и увеличение доли поверхностнооби-тагоших. Кроме того, по мере снижения трофности заболоченных почв уменьшается общая численность коллембол (табл. 1,2).

Видовой состав коллембол наиболее разнообразен в сосняке сфагново-травяном (табл. I). Здесь хорошо выражен микрорельеф, богат видами травянистый и моховый покров, в составе древостоя и подлеске участвуют лиственные породы - все это создает большое разнообразие микроусловий, повышая емкость среды. Менее бо- ' гот видовой состав коллембол в сосняках кустарничково-сфагновом, бруснично-зеленомошном и в сложном (табл. I).

Отличаются относительной бедностью видового состава коллембол сосняк лишайниковый и сосново-сфагновое болото, биотопы с наиболее экстремальными условиями.

В то же время экологический спектр видов в сфагновых сосняках наиболее разнообразен, здесь одновременно с нейстонными видами и гигрофилами обитают ксерорезистентные вида, которые встречаются на микроповышениях.

Число видов-доминантов во всех обследованных сосняках довольно ограничено и колеблется от двух до пяти (табл. I). В биотопах с наиболее экстремальными условиями, сосняках лишайниковом и сФагново-травяном) группировки коллембол бидоминантнн. В сосняке лишайниковом отмечена особенно высокая степень доминирования

вида f . rjuadrioouiatn . В сосняке бруснично-зеленомшном в состав доминантой входят пять видов близких по степени доминирования. Численност£мезофлльных видов ( Mcsnlothorax minima , laotomlolla minor , Meaaphorura krauabaueri )

достигает здесь наиболее высоких значений по сравнению со всеми остальными лсслодовошшми биотопами.

Проведено сравнение группировок коллембол в исследовённых сосняках с привлечением ряда коэффициентов, используемых при синэкологических исследованиях: Кз - фаунистнчоского сходства, Кп - общности удельного обилия, К - биоценологичоского сходства (Чернов, 1971). .

Наибольшим сходством отличается Фауна коллембол сосняков . болотного ряда: сосшпса кус та рни чкопо-еТа гнового и сосняка сфаг-ново-травяного (1^ = 58).

Индексы количественного сходства группировок коллембол наиболее близки в сосняках сфагново-травяном и бруснично-зеленомош-ном и в сосняках сложном и аТагново-травяном , в обоих слу-чах равен 32).

По отношению к сосняку бруснично-зелономошному все остальные исследованные сосняки по убыванию значений индекса биоцено-логического сходства можно расположить в следующем порядке: сосняк с$агново-травяный (К w ■= 16), сосняк сложный с липой ( К^.. = = 9), сосняк лишайниковый (К w = 8), сосняк куста рничково-сфаг-новый (К ,, = 7), cocHOBO-cffornoBoe болото (К ,., = I).

W u

При сравнении проведенном по методу Мауптфордаj сосняк бру-сничнот-зеленомошный также занимает в полученной диаграмме центральное положение. Другие типы леса объединяются в две группы, из которых в одну входят болотные сосняки (пр. пл. 1-1У), к другой относятся сосняки сложный и лишайниковый.

Проведенное сравнение выявляет тесную зависимость структуры населения коллембол от режима влажности в исследованных биотопах. При этом необходимо учесть, что режим влажности оказывает как непосредственное, так и косвенное влияние на население коллембол, определяя скорость и характер разложения лесного опэдо, сложение верхнего подстилочного горизонта.

Глава .17. ВЛИЯНИЕ ЛЕСНОЙ МЕЛИОРАЦИИ НА НАСЕЛЕНИЕ КОЛЛЕМБОЛ

Мелиорация затрагивает все связанные мевду собой компоненты лесного биогеоценоза. Осушение ведет к снижению уровня почввнно-грунтовых вод, в результате чего наблюдается усадка торфяной залежи, увеличение объемного веса торфа и изменение его физико-химических свойств. Значительно улучшаются лесорастительные уело -вия, особенно на фоновой поверхности, где наблюдается более равномерное распределение Физиологически активных корней растений, за счет чего увеличивается освояемое ими пространство. Это про -является в улучшении роста древостоя и кустарничков.

Через несколько лет после Осушения фиксируются происходящие 'сдвиги и в микробиологической активности болотних почв. Интенсифицируются процессы трансформации опада. На поверхности начинает формироваться типичная для хвойных лесов подстилка;'

Глубина и степень наблюдаемых изменений в разных компонентах биогеоценоза зависят от давности проведения мелиоративных работ, их интенсивности, лесомелиоративной ценности самого объекта осушения (ВомперскиЙ, 1968; Пьявченко, 1977 и др.1).

Существенные изменения экологического режима вследствие мелиорации отражают изменения в структуре почвенного населения.

Проведенное сравнение группировок коллембол двух типов болотних сосняков и аналогичных им осушенных показывает, что через семь лет после проведения мелиорации в населении коллембол произошли существенные изменения.

Они выражаются в увеличении обшей, численности коллембол (табл. 2), в основном за счет роста численности ыезофильных видов; в сглаживании различий в заселенности, соотношении видов и жизненных форм между разными элементами рельефа (рис. I); увеличении числа доминантных видов в составе группировок; изменении спектра жизненных Форм коллембол в направлении увеличения доли почвенной группы и снижении участия поверхностнообитаюших форм.

Изменения в соотношении жизненных форм коллембол при осушении , подобны тем, которые наблюдаются в листовых комлостах по мере их созревания (Чернова, 1963; 1977). В обоих случаях происходит уменьшение доли поверхностнообитаюших форм и возрастает процентное содержание подстилочно-почвенных и почвенных видов коллембол. Повышение численности таких видов коллембол как

юоя

1.

- а

- в

I 2

П

I - мшсроповшенил, 2 - Фоновая поверхность; Ш, I, УШ - конт-

рольные и мелиорированные - 1У, П пробные плоиади; а - г - жиз-

ненные- Формы коллсмбол: а --поверхностные и верхнеподстилочные,

б - неЯстоннне, в - подстилочные, г - почвенные.

Рис. I. Изменения в соотношении жизненных форм ' коллембол при мелюрашт болотных сосняков

Isotoma notabilia , p0laonia quadrioculata , Isotomiella minor • в составе населения осушенных участков, отражает интенсификацию процессов разложения органических остатков.

Направленность происходящих при осушении изменений в лесо-болотных биогеоценозах верхового и низинного типов сходна,однако степень их выраженности и скорость происходящих изменений различны.

Через относительно короткий период, прошедший с начала мелиорации (7 лет), как показали наши исследования, в населении . коллембол еще не происходит коренной перестройки. Мало меняется состав доминантных видов, причем в их числй по прежнему входит гигрофильный вид X.arraatna , отсутствующий в мезофильном сосняке бруснично-зеленомошном. Еще встречаются, хотя и редко, ней -стонные виды коллембол. В то же время усиливается участие мезо-филышх видов в составе группировки за счет увеличения их численности. На все еще значительное сходство населения йоллембол целинных и осушенных участков указывают и полученные наивысшие значения коэффициентов (К , Kn, KVJ) для пробных площадей I, П и Ш, 1У по сравнению со всеми другими биотопами.

Построенная о использованием этих индексов диаграмма, также обнаруживает существенное сходство населения коллембол осушенных сосняков кустарничково-сфагнового п болотно-травяного с соответствующими неосушенными лесами. .

Таким образом, наблюдаемые через семь лет после осушения изменешш в населении коллембол, остаются меньше естественных различий комплексов ногохвосток в естественных сосновых лесах с разным режимом увлажнения.

Глава У. УЧАСТИЕ КОЛЛЕМБОЛ РАЗНЫХ 2ИЗНЕШЫХ Ф0И.1 В ТРАНСФОРМАЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ

' Как было показано, изменешш численности и видового состава в результате мелиорации сопровождаются также перегруппировкой в •спектре жизненных форм коллембол. Это отражает не только изменения' в режиме влажности, но и перестройку, происходящую в процессах трансформации органичеокого вещества болотных почв. Проводившиеся параллельно с нашими микробиологические исследования, продемонстрировали интенсификацию процесса разложения клетчатки и проникновение микрофлоры вглубь торДяной за лет! после мелио -

рации.

Известно, что большинство видов коллембол микоояги, Проведенное нами изучение характера питания в полевых условиях показало, что в рационе видов, относящихся к разным жизненным Формам, существуют определенные различия.

Поверхностнообитающие вида предпочитают темноокрашешшо гифы и споры несовершенных грибов из порядков ЗрЬлегораХсЪ-Тез и

НурЬаХеа . Почвенные формы используют в большей море грибы со светлоокрашенным мицелием и спорами. Кроме того, у поверхност-нообитаюших Форм наблтодаотся большее разнообразие используемых ими пищевых объектов.

Наибольшее количество темпоокрашонных грибов удается.вндо -лить со свежего опада. Но оно резко уменьшается в ходе разложения растительных остатков. Особенно мало темноократешшх грибов в гумусовом слое подстилки.

Специализируясь в питании определенными группами грибов коллемболн, относящиеся к разным жизненным формам, могут избирательно влиять на ход грибной сукцессии при разложении опада.

Увеличение доли почвенных видов коллембол в результате проведенной мелиорации отражают изменения в характере микроФлори, которые обычно сопутствуют более глубокой минерализации- растительных остатков.

В процессе проведения работы для определения рациона ряда Ьидов коллембол использованы давленые препараты изолированных кишечников, изготовленные по мотодико яполских исследователей С такеа^ , 1сЫпига , 1983), в которую были внесены некоторые изменения. Препараты просматривались под микроскопом при удлинении в 1050 раз.

Процентное содержание различных объектов, обнаруженных я кишечнике каждой особи, оценивалось по соотношению пхошадей (в квадратных микронах), занимаемых ими на препарате. Определение площади, занятой аморфной массой, растительными тканями и другими объектами проведено с использованием масштабной сетки. Площадь пыльны, гифов и спор вычислена по их длине и диаметру с использованием линейки окуляр- микрометра. За 100 Я била принята общая площадь всех объектов на препарате. Препарат просматривали целиком, а но выборочно, как это делали вышеупомянутые авторы. Это позволяет оценить не только набор кормой, их коли-

чественное соотношение, но и среднюю длину мицелия, встречающегося в кишечнико одной особи.

Сравне1ше содержимого кишечника и только что выведенных экскрементов дает представление о механическом изменении пиши при ее прохождении через кишечник.

Объем кишечника вычислен на основании измерения его длины и диаметра, проведенного на гистологических срезах, изготовленных по стандартной методике (Семенова, 1975).

Время прохождения пищи по кишечнику определено с использованием специально подобранной метки (споры базидиальных грибов).

Применение описанных методик позволило получить некоторое представление о степени участия коллембол в переработке грибного мицелия в количественном отношении в природных условиях. Объем субстрата ( в мм3 ), пропущенный через кишечник одной особью в сутки у исследованных видов из подотряда Synphypleona колебался от 0,08 до 0,92; а длина гифов в мм от 18,4 до 80 ; масса мицелия соответственно колебалась в пределах от 0,007 до 0,002 мг.

вывода

1. Из рассмотренных шести типов леса наиболее благоприятные условия для коллембол складываются в почве сосняка бруснично-зе-леномошного, занимающего близкое к центральному положение на эдафо-фитоценитической схеме. Это выражается в том, что здесь отмечена самая высокая численность коллембол в ряду сравниваемых сосняков, группировка полидомипантна с близкой степенью доминирования каждого из пяти массовых видов, относящихся по своим экологическим требованиям к шзоФилам. Среди жизненных форм коллембол преобладают эудафичвские виды. ..

2. Отклонение условий от средних величин как в сторону большего, так и Меньшего увлажнения,приводит к снижению общей численности коллембол, уменьшению числа доминантных видов и более разной степени их доминирования. Доля эуэдафических форм коллембол в составе этих группировок такие снижается.

^Отмеченные изменения проявляются так на Фоне более бедных, так и богртгл почв.

3. В заболоченных сосняках с ростом трофности, с? которой связана и лучшая аэрируемость, уровень численности коллембол возрастает. Это проявляется как в ряду сосняков верхового типа заболачивания, так и с переходом к низинному типу.

4. Видовой состав коллембол в болотных сосняках, носмотря на целый ряд неблагоприятных (Гекторов, отличается высоким разнообразием и широким экологическим спектром, что связано с развитым микрорельефом, значительно повышающим емкость средн. Микрорельеф обуславливает неоднородность горизонтального распределения коллембол, которое выражается как в различиях численности, так и видового состава группировок на разных элементах рельефа. То, насколько велики эти различия, зависит от степени выраженности микрорельефа.

5. В мезофильних сосняках обилие коллембол проявляет обрат-' ную зависимость от скорости разложения лесной подстилки. В сложном сосняке, где подстилка в основном разлагается в теченпо одного вегетационного сезона, численность коллембол почти вдпоо ниже, чем в сосняко зеленомошном с более медленным темпом разложения опада. ■

6. Предпочтение, оказываемое коллемболами местообитаниям с грубогумусной подстилкой, очевидно, связано, в значительной мере с развитой в пределах этой группы микоЛагией. При этом поверхнос-тнообитающие виды коллембол отдают предпочтение темноокрагарнным грибам, а другие жизненные Формы - видам со светлым мицелием.

7. Суточный рацион коллембол в природных условиях, оцененный по установленной для ряда видов средней длине мицелия в кишечнике одной особи и времени прохождения пищи через него, может достигать 0,002 мг. Эти результаты сопоставимы с данными, получениям! другими авторами, с применением радиоактивной метки

( Kov.nl еЪ а1 . 1971; Неа1еу , 1967; Симонов, 1989 и др.).

8. Изменения, происходящие в почве при лесной гидромелиорации, приводят к увеличению обпей численности коллембол, прежде всего за счет мозофилышх видов. Расширяется также набор доминал-тов и становится более равномерным горизонтальное и вертикальное распределение коллембол.

' -9. Перестройка в населении коллембол под влиянием осутеншт

сопоставима с теми изменениями, которые наблюдаются в естественном ряду сосняков в направлении от заболоченных типов к ыезо-

фИТНЫМ.

Направленность отмеченных изменений сходна в сосняках верхового и ¡щэиниого типов заболачивания. Однако они более отчетливо выражены в евтрофноы сосняке. В олиготрофних сосняках , судя по населению коллембол, биологическая активность изменяется значительно меньше.

10. Изменения в соотношении жизненных форм коллембол, происходящие в результате осутения, свидетельствуют как об изменении водного режима мелиорированных почв, так и характера разложения органических остатков.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Изменения состава и численности микроартропод в сосняке болотно-травяном под влиянием осушения // Проблемы почвенной зоологии. Киев. 1981. С. 150.

2. Грибы как один из основных объектов питания коллембол семейств 3minthuridae и Dlcyrtomidae // Проблемы почв, зоологии. Ашхабад. 1984. С. 27.

3»L-4uigi as constituents of-gut oontents In Smlnthurldae and Dlcyrtomidae ( Collerabola ) // цоч_

венная Фауна и почвенное плодородие. М.: Наука. 1987. С. 692 -- 696. '

4. Роль'коллембол подотряда symphypleona , питающихся грибами, в разложении растительных остатков // Экология, 3, 1987. С. 64-69.

5. Изменение населения коллембол в болотных сосняках в связи с мелиорацией // Проблема почв, зоологии; Тбилиси. 1987, С. 197-198.

6. Изменение комплексов ногохвосток при мелиорации болотных сосняков // Биология почв северной Европы. М.: Наука, 1988. 0. 225-232.

N

7. Питание коллембол, относящихся 1С разным жизненным формам // Труды Международной конференции «Структура и функционирование сообществ почвенных организмов под влиянием антропогенных факторов». Чески Будейовицы. 1990. С. 109.

( && IIIЮ

7

Подп. к псч. 20.0-192. Объем 1 п. л. Зак. 271. Тир. 100

Типография МПГУ им. В. И. Ленина