Фауна почвообитающих нематод сосняка скального

ФАУНА ПОЧВООБИТАЮЩИХ НЕМАТОД СОСНЯКА СКАЛЬНОГО

Груздева Л. И/

Фауна нематод сосняка скального Ботанического сада ПетрГУ исследована впервые. Выявлено 43 вида нематод, обитающих в почве. Это представители 6 функциональных групп (бактериотрофы, микотрофы, политрофы, хищники, облигатные и факультативные паразиты растений). В целом фауну нематод данного биоценоза можно оценить как достаточно разнообразную (Индекс разнообразия Шеннона H' = 3.8). Видовое разнообразие фауны нематод, наличие в сообществах нематод представителей различных трофико-экологических групп свидетельствует о малой нарушенности и стабильности условий их обитания.

Нематоды ( круглые черви) являются неотъемлемым компонентом любого биогеоценоза Они освоили все типы почв от торфяников тундры до сыпучих песков пустынь, составляя часто до 90 % почвенной фауны. Можно предположить, что столь многочисленная группа организмов берет на себя существенные биогеоценотические функции. Расселение нематод, видовой состав и численность их популяций в каждом биотопе регулируется целым рядом климатических, физико-химических и антропогенных факторов. Нематоды тесно связаны с растениями и микрофлорой. Располагая общей характеристикой фауны нематод, детальным знанием их экологических преферендумов, можно использовать эти организмы в качестве индикаторов состояния окружающей среды.

Материалы и методы

Фауна нематод на территории Ботанического сада до сих пор остается неизученной. Нами была предпринята попытка исследовать видовой состав нематод, населяющих сосняк скальный. Отбор почвенных проб и описание растительности проведено научным сотрудником Ботанического сада Е. А. Платоновой в июне 1996 года. Последующая обработка материала проходила в лаборатории паразитологии животных и растений Института биологии КарНЦ РАН. Из навесок почвы (20 г) в лабораторных условиях выделяли нематод методом -Бермана. Экспозиция выделения — 26 часов. Фиксировали ТАФ (триэтаноламин + формалин + вода в соотношении 2:7:91). Изготавливали микроскопичг-ские препараты, по которым определяли родовой, а при возможности и видовой состав фауны нематод. Просматривали не менее 100 особей из каждой по-вторности (п = 15). Эколого-трофическое группирование нематод осуществляли по классификации G. W. Yeates et al. [1993]. Для характеристики фауны использовали индекс разнообразия Шеннона (№), индекс видового богатства Маргалефа показатель выровненности распределения особей между видами Пиелу [ Одум, 1975]; индекс зрело-

сти сообществ нематод Бонгерса ( MI) [Bongers, 1990]. --

Результаты

В напочвенном покрове в исследованных биотопах произрастали 11 видов сосудистых растений: купена лекарственная, ожика волосистая, вероника лекарственная, брусника, земляника, кошачья лапка, полевица тонкая, марьяник лесной, ястребинка лесная, ландыш майский, вереск и листостебельные мхи. Фауна нематод исследованного биоценоза представлена 43 родами и видами нематод. Наиболее многочисленными были рода: Aphelenchoides (33.2 %), Lelenchus (29.6 %), Plectus (16.9 %). Нематоды этих трех родов встретились во всех 15 почвенных пробах. Высока встречаемость нематод родов Eudorylaimus, Teratocephalus (93 % проб), Pris-matolaimus, Tylencholaimus (87 % проб). 8 видов нематод отмечены единично. В целом, фауну можно оценить как достаточно разнообразную, индекс разнообразия Шеннона равен 3.82. Для сравнения, этот же показатель для сосняка черничного центральной части территории заповедника « Кивач» составляет 3.20, а для сосняка лишайникового в Коми республике — 2.20. Показатели видового богатства и вы-ровненности распределения особей в биоценозах Ботанического сада также выше, чем в сосняках «Кивача» и Коми (табл. 1).

Важным показателем, характеризующим фауну нематод, является используемый в последнее время индекс Бонгерса [1990]. Согласно автору, нематоды, в зависимости от их типа питания располагаются в пределах шкалы со значениями от 1 до 5. Виды, устойчивые к неблагоприятным или быстро меняющимся условиям среды, имеют значения 1.2 по шкале Бонгерса. Виды, чувствительные к условиям среды обитания, располагаются в конце шкалы со значениями 4.5. Зная видовой (родовой) состав фауны данного биотопа, можно вычислить индекс зрелости сообщества нематод (MI). Если он низкий, значит, в данном биотопе преобладают виды, высо-

Огтёгуа Ь. I. НотШя Botanicus, 2001, 1, Р. 66 —68

ко приспособленные к неблагоприятным условиям среднее значение М1 = 2.8. Это свидетельствует о

среды, а сами условия далеко не оптимальные. Для том, что почва исследованных биотопов не испыты-

сосняка скального в Ботаническом саду характерно вает в данный момент отрицательных воздействий.

— — Таблица 1

Сравнительная характеристика фауны нематод в сосняках Карелии и Коми

Район исследования Н' а е Б М1 N

Ботанический сад 3.82 4.01 0.70 43 2.8 1 405

Заповедник «Кивач» 3.20 1.42 0.77 18 2.3 3 868

Коми _ _... 2.20 2.46 0.52 18 2.6 120

Обозначения: Н' — индекс разнообразия Шеннона; d — индекс видового богатства; е — показатель выровненно-сти распределения особей между видами; 5 — количество видов нематод; М1 — индекс зрелости сообществ нематод; N — количество нематод в 100 граммах почвы

Для характеристики фауны и определения зна- нематоды, ассоциирующие с растениями. Далее

чимости почвенных организмов необходимо знать следуют в порядке убывания политрофы, паразиты

об их трофических связях между собой и другими растений и хищники (табл. 2). Это также свидетель-

компонентами биоценоза Почвенные нематоды яв- ствует о малой нарушенности исследованных био-

ляются обязательным участником трофических це- топов. Для сравнения можно отметить отсутствие

пей, контактируя с различными почвенными орга- представителей двух трофических групп (Пр и Х) в

низмами. Все обнаруженные нами нематоды в соот- почве сосняка черничного в заповеднике «Кивач» и

ветствии с их трофикой были объединены в значительное преобладание нематод-

6 эколого-трофических групп [ Уеа1еБ й а1., 1993]. бактериотрофов (78.5 %) в почве сосняка лишайни-

Это — бактериотрофы ( Б), питающиеся микробной кового в Коми республике.

массой; микотрофы (М), использующие питательное . _

, Изучение фауны нематод в биоценозах, отли-

содержимое мицелия грибов; политрофы ( П), обличающихся по характеру растительного покрова,

гатно тяготеющие к корневой системе и прямо или

почвенным условиям позволило установить некото-косвенно связанные с ней: они поглощают расти- _

рые тенденции изменчивости сообществ нематод

тельные соки, водоросли, способны высасывать яй-

под влиянием среды обитания и при антропогенном

ца клещей; хищники ( Х), имеющие вооруженную

воздействии. Так, плотность заселения почвы нема-

стому и нападающие на мелких нематод, олигохет,

тодами, разнообразие фауны, эколого-трофическая энхитриид. Наиболее заселена нематодами ризосфе- Г

структура сообществ нематод зависит от степени ра. Здесь обеспечивается тесный контакт нематод с _ _ _

„ „ нарушенности биоценоза. Ранее нами было показа-

корневой системой и органами растения, погружен-

но, что в почве елового леса, расположенного вбли-ными в почву I Парамонов, 19621. Здесь обитают ,

зи города, снижается количество видов в фауне, со-

нематоды, облигатно или факультативно связанные

общества нематод становятся менее зрелыми

с растениями. Это группа паразитов растений (Пр) и

.. ч (уменьшается значение индекса зрелости М1). По-

нематод ассоциирующих с растениями (Аср). ^ ,

следнее связано с преобладанием в фауне менее

Анализ трофических групп нематод показал, что специализированных видов нематод из группы бак-

в сосняке скальном на территории Ботанического териотрофов, обладающих высокой скоростью раз-

сада представлены все 6 функциональных групп. множения и высокой устойчивостью к неблагопри-

Среди них доминируют бактериотрофы (44 %), рав- ятным факторам среды [ Груздева и др., 2000].

нозначны по участию в сообществах микотрофы и

Таблица 2

Соотношение эколого-трофических групп нематод (в %) в сосняках Карелии и Коми

Район исследования Эколого-трофические группы Б М П Аср Пр Х

Ботанический сад 44.1 25.5 5.0 21.4 - 2.0 2.0

Заповедник «Кивач» 50.6 13.2 29.4 6.8 0.0 0.0

Коми 78.5 9.2 5.3 5.3 0.0 1.7

Таким образом, нематоды могут использоваться в качестве индикаторов состояния их среды обитания. Для этого необходимо применять не один какой-то показатель их жизнедеятельности, а опираться на совокупность характеристик сообществ нематод, иметь данные по составу растительности и почвенным условиям.

Список литературы

Груздева Л. И., Коваленко Т. Е., Матвеева Е. М. Сравнительная характеристика фауны нематод еловых лесов Карелии // Сохранение биологического разнообразия Фенноскандии. —Петрозаводск, 2000. С. 26—27.

-г-Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. С. 181—296.

Парамонов А. А. Основы фитогельминтологии М.: Изд-во АН СССР, 1962. Т. 1. С. 351—405.

Bongers T. The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition // Oekologia. 1990. V. 83. P.14—19.

Yeates G. W., Bongers T., De Goede R. G. M. et al. Feeding Habits in Soil Nematode Families and Genera — An Outline for Soil Ecologists // Journal of Nematology. 1993. V. 25. № 3. P. 315—331.

THE FAUNA OF SOIL NEMATODES OF THE ROCKY PINERY

Gruzdeva L. I.

The fauna of nematodes of the PetrSU Botanic Garden's rocky pinery is investigated for the first time. 43 species of soil nematodes are revealed. These are representatives of 6 functional groups (bacteriotrophes, micotrophes, politrophes, predators, obligate and optional plant parasites). In general, the fauna of nematodes of the present biocenosis can be estimated as rather various (Shannon's variability index H' = 3.8). Specific diversity of the fauna of nematodes, availability of representatives of various trophic-ecological groups in nematodes' communities are indicative of the little disturbed stability in the conditions of their habitat.

1 Институт биологии Карельского НЦ РАН. 185610 Петрозаводск, ул. Пушкинская, 11. Факс 8(8142)779810. E-mail: gruzdeva@krc.karelia.ru.