Состав, численность и пространственное распределение почвенных микроартропод при внесении органо-минеральных соединений

В 1999 г. применялся также метод пересадки дерна. Использовали дернину со смещенного при оползне грунта. Дернину сажали в местах накопления поверхностных сточных вод и образования рытвин.

В результате активного воздействия на оползни, а также благодаря тому, что прилегающие к оползням ассоциации обеспечивают привнесение зачатков различных растений, многие оползни, расположенные в защищенной от скота зоне, практически можно признать закрепленными. На некоторых оползнях растительное покрытие составляет 80 %. В качестве закрепителя почвы в горных условиях могут быть использованы местные растения, о чем свидетельствует более интенсивное зарастание оползней, для рекультивации которых применяли метод агролугов.

В целом перспективными для биологической рекультивации оползней, образовавшихся в лесной зоне, по своим экобиоморфологическим признакам являются Astragalus onobrychis L„ Trifolium repens L., T campestre Schreb., T. ambiguum Bieb., Medicado falcata L., M. Sativa L., M. agrestis Ten., Elytrigia repens (L) Nevski, Koeleria caucasica, Achillea millefolium L., Po-

1епит роН§атит \У. ЕЖ., ОпоЬгус1т гиргесЬШ СгсюсЬ.

Несмотря на большое видовое разнообразие, растительность оползней все еще носит характер,пионерных ценозов (не сомкнута, значительная часть поверхности грунта осталась открытой). Такое состояние будет продолжаться долго, пока не обеспечится выполнение одного из трех основных принципов функционирования экосистем — круговорот биогенов. Соблюдению этого принципа способствует создание всевозможных препятствий, т.е. точек сопротивления, чтобы предупредить смыв-размыв поч-вогрунта и тем самым предотвратить истощение ресурсов. Функцию точек сопротивления успешно выполняют перенесенные на оползни лоскуты дернины, которые размещались нами в местах, где выражены были явления смыва и размыва.

Литература

1. Дзыбов Д.С. Основы биологической рекультивации ' нарушенных земель: Метод, указ. Ставрополь, 1995.

С. 3-58.

17 апреля 2002 г.

Дагестанский горный ботанический государственный университет

УДК 597.7

СОСТАВ, ЧИСЛЕННОСТЬ И ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЧВЕННЫХ МИКРОАРТРОПОД ПРИ ВНЕСЕНИИ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

© 2003 г. А.В. Пономаренко, Е.М. Хижняк, В.А. Пономаренко

Tendency to increase of density of soil-dwelling microarthropods in agregations is clearly traced with the extension of lucerne cultivation deadline. However, when preparations of microbial synthesis are introduced in soil together with fertilizers, density of microarthropods increases not only in agrigations, but also between them. On the experimental field, together with ticks 28 species of collembola belonging to families Isotomidae and Entomobryidae are collected

Скорость и специфика развития процессов разложения органических соединений в почве, в конечном итоге определяющих уровень ее плодородия, во многом зависят от состояния ее биологической составляющей. В настоящее время достоверно установлено большое значение в этом процессе мелких почвообитающих членистоногих.

В комплексе почвообитающих микроартропод наиболее заметную роль в процессах трансформации органики играют клещи и ногохвостки. Видовой состав, численность и закономерности распределения этих групп в почвах агроценозов Нижнего Дона изучены в целом недостаточно. Кроме того, во многом остаются невыясненными вопросы влияния на данные характеристики использования минеральных удобрений.

Предлагаемые результаты четырехлетних  исследований видового состава и распределения почвообитающих микроартропод посевов люцерны являются', с

одной стороны, дополнением ранее выполненных фаунистических работ [1], с другой - результатами оригинальных исследований влияния на перечисленные показатели внесения в почву минеральных удобрений (суперфосфат (Рбо) и ЖКУ (Г^Рбо)) и их смесей с концентратом лизина (КЛ) и одним из видов отходов микробиологической промышленности (БР). Технология производства органических добавок (микробный синтез) определяет экологическую безопасность их использования в растениеводстве. Кроме того, установлено, что наличие в их составе легко разлагающихся в почве органических соединений стимулирует развитие сапротрофных групп почвенных микроорганизмов. Это усиливает интенсивность процессов разложения растительных остатков [2,3].

Закладка полевых опытов осуществлялась, согласно общепринятой методике [4], на территории учебно-опытного хозяйства Ростовского государственного университета (Ростовская область, Мясниковский

район); Почва - чернозем обыкновенный карбонатный. Содержание гумуса в пахотном горизонте — 2,1-2,3 %. При закладке опыта минеральные удобрения и их смеси с. органическими добавками наносили на поверхность почвы опытных участков непосредственно перед посевом люцерны с последующей заделкой в почву культиватором. В дальнейшем обработку проводили ежегодно перед началом вегетации культуры. Повторность вариантов опыта 4-кратная. Площадь делянки - 35 м2. Сбор материала проводили эк-лекторным методом [5] в 1990-1993 гг. трижды в сезон (май, июль, сентябрь). Объем пробы - 125 см3 (5x5x5), повторность отбора образцов с каждой делянки - 20-кратная, глубина отбора - 10 см. При обработке материала особое внимание уделяли коллем-болам (определяли численность, видовой состав и особенности пространственного распределения). Подсчет численности почвообитающих клещей проводили с учетом группового состава (гамазовые, тарсоне-моидные, эндеостигматические, простигматические, акароидные и панцирные). Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Sta-tistica v.5,5A for Windows.

Для оценки характера пространственного размещения ногохвосток использовали модель трехпараметрического распределения [6, 7], позволяющую определить плотность коллембол как в агрегациях,

так и между ними. При анализе общей агрегированное™ использовали индекс Лексиса [8]. Объем обработанного материала - 1200 почвенных образцов

Средняя численность почвообитающих микроарт-ропод на опытном участке составила 24,0 тыс. экз./м2. Отмечены следующие особенности структуры сообщества доминантных групп микроартропод почвы посевов люцерны: ногохвостки - около 40 % общей численности; среди клещей явно доминировали панцирные и гамазовые (соответственно 24 и 15 %). С возрастом культуры общая численность микроартропод в почве увеличивалась (отмечен скачок численности на четвертый год вегетации культуры) и составляла соответственно по годам возделывания: 15,0; 23,4; 20,7; 50,4 тыс. экз./м2.

В результате четырехлетних наблюдений в верхнем слое почвы посева люцерны было выявлено 28 видов ногохвосток, относящихся к 11 семействам и 24 родам (табл. 1).

Основной фон составили виды семейств ЬоШгш-dae и ЕтотоЬгу1йае. В почве доминировали СгурЮ-pygus рописив, РапБоКзта п^аЬШв, ОгсЬевеИа 1аипса, БпипШиппив е^апв, Рве^овтеИа осЮрипс1а1а, РБеи-dosinella вехоси^а (более 10 % среднегодовых показателей обилия). В сумме с видами - субдоминантами (от 2 до 5 %) они составили 94,6 % общей численности микроартропод.

Таблица 1

Видовой состав ногохвосток, собранных в ходе полевого опыта, учебно-опытное хозяйство’ РГУ

Семейство, вид Год наблюдений

1990 1991 1992 1993

Hypogastruridae 1. Hypogastrura manubrialis Tullberg, 1869 . + + +

2. Ceratophysella succinea Gisin, 1949 - + + +

3. Willemia anophthalma Bomer, 1901 + - - - -

Onichiuridae 4. Mesophorura sp. gr. krausbaueri, Bomer, 1901 + + + +

5. Protaphorura sp. gr. armata Tullberg, 1869 + - -

Odontelliae 6. Ksenillodes bayeri Kseneman, 1935 4- - + +

Neanuridae 7. Friesea afurcata Denis, 1926 + + +

8. Neanura muscorum Templeton, 1835 - - + +

Isotomidae 9. Cryptopygus ponticus Stach, 1947 + + + +

10. Cryptopygus orientalis Stach, 1947 - - + +

11. Parisotoma notabilis Schaffer, 1896 - + + +

12. Isotoma viridis Bourlett, 1839 - + + +

13. Isotomodes productus Axelson, 1906 - - + +

14. Folsomides parvulus Stach, 1922 - - + * +

15. Pseudanurophorus inoculatus Bodvarsson, 1957 - - + +

Entomobryidae 16. Pseudosinella octopunctata Borner, 1902 + + + +

17. Pseudosinella sexoculata Scott, 1902 + + + +

18. Pseudosinella immaculata Lie-Pettersen, 1896 + - + +

Окончание табл. 1

Семейство, вид Год наблюдений

1990 1991 1992 1993

19. Orchesella taurica Stach, 1860 - + + +

20. Willowsia nigromaculata Lubbock, 1873 + - + + +

21. Entomobrya marginata Tullberg, 1871 + + + +

22. Lapidocyrtus cyaneus Tullberg, 1871 - + + +

Cyphoderidae

23. Cyphoderus albinus Nicolet, 1841 - - + -

Neelidae

24. Megalothorax minimus Willem, 1900 - - + +

Sminthurididae

25. Sphaeridis pumilis Krausbauer, 1898 + + + +

Katiannidae

26. Sminthurinus elegans Fitch, 1863 - + + +

Bourletiellidae

27. Bourletiella hortensis Fitch, 1863 + + + . +

28. Prorastriopes circumfasciata Stach, 1956 + + + +

Всего видов 12 18 26 25

С возрастом культуры отмечены следующие сук-цессионные изменения сообщества ногохвосток: рост видового разнообразия (значения индекса Шеннона по годам возделывания культуры составили 1,37; 1,57; 2,17; 2,19), увеличение доли поверхностно-

верхнеподстилочных форм (7,4; 16,8; 42,8; 45,6) и сокращение эуэдафической группы (11,7; 2,1; 2,0; 1,7). Положение ногохвосток гемиэдафической жизненной формы в первую половину срока наблюдений практически не изменялось, затем отмечен резкий спад относительной численности представителей этой группы (90,9; 81,2; 55,1; 51,9).

Характерный для ногохвосток агрегированный тип распределения в почве [6, 8-12] подтвердился и в ходе наших исследований (индекс агрегированности Лексиса на всех участках опыта больше единицы). С увеличением возраста культуры численность коллем-бол возрастает, причем четко прослеживается тенденция к повышению степени агрегированное™ (средние значения индекса Лексиса по годам возделывания -1,98; 2,09; 2,44 и 2,78).

При внесении в почву минеральных удобрений, несмотря на отмеченную тенденцию повышения численности, существенных изменений по вариантам не отмечено. На участках опыта, где в почву вносили смесь минеральных удобрений с КЛ и БР, установлено достоверное увеличение общей численности мик-роартропод (Р < 0,05) (табл. 2).

Анализ показателей пространственного распределения ногохвосток по вариантам опыта показал существенное увеличение плотности в скоплениях на участках с суперфосфатом и ЖКУ по сравнению с контролем (без удобрений). Та же закономерность отмечена и при внесении в почву смеси удобрений с КЛ и БР. Кроме того, в почве опытных вариантов (суперфосфат + КЛ и ЖКУ + БР) отметили увеличение плотное™ ногохвосток и между скоплениями. При этом показатели суммарной площади, занятой агрегациями, существенно не изменялись на всех вариантах опыта (табл. 3).

Таблица 2

Численность микроартропод при внесении в почву минеральных удобрений и их смесей с биологически активными веществами под люцерну

Год возделывания культуры Вариант опыта

Без удобрений (контроль) Супер- фосфат Суперфосфат + КЛ ЖКУ ЖКУ + БР

1990 11,0 11,8 15,1 16,1 20,9*

1991 16,4 20,8 25,0* 22,1 32,4*

1992 14,7 18,7 24,0* 19,7 26,7*

1993 32,0 46,1 60,0* 49,8 64,1*

Примечание. * - отличия от контроля достоверны при уровне значимости 0,05.

Таким образом, в условиях четырехлетнего возделывания люцерны в почве участков установлено статистически достоверное увеличение численности микроартропод. Причем с увеличением возраста культуры на контрольных и обработанных удобрениями участках четко прослеживается тенденция к повышению плотности животных в агрегациях. При внесении в почву смесей минеральных удобрений с органическими добавками рост численности происходит за счет увеличения плотности как в скоплениях, так и между ними. Это в основном и определяет увеличение средних значений показателей как в сравнении с контролем, так и с вариантами, где в почву вносили чистые удобрения. Следует отметить также, что на участках опыта с совместным внесением минеральных удобрений и органических добавок было зарегистрировано максимальное и статистически достоверное увеличение показателей урожайности культуры.

Таблица 3

Основные параметры распределения ногохвосток по вариантам опыта

Год возделывания культуры Параметр Без удобрений Суперфосфат Суперфосфат + КЛ ЖКУ ЖКУ + БР

Р 2300 2000  3000 3500 3900

ш 5,9 ± 1,4 4,9 ± 1,2 7,5 ± 1,1 8,7 ± 1,9 9,8 ±1,4

1-й т* 8,6 ± 1,2 8,3 ± 1,2 12,1 ±2,3 13,2 ±1,1 15,8 ± 1,1

(1990) т° 3,1 ±0,7 2,0 ±0,5 4,4 ± 0,9 3,4 ± 0,8 3,7 ± 0,9

К 0,50 0,48 0,41 0,48 0,48

X 1,82 1,98 1,90 1,98 2,23

Р 4700 5800 7200 5600 9300

т 11,6 ±3,3 14,5 ± 3,5 17,9 ± 4,4 14,0 ±3,7 23,2 ± 6,2

2-й т* 17,2 ±1,1 ' 22,6 ± 1,4 27,5 ± 2,2 22,0 ± 1,6 44,2 ±3,7

(1991) т° 6,9 ± 1,0 7,1 ± 1,0 9,6 ± 2,0 6,7 ± 1,3 9,3 ± 2,0

К 0,44 0,47 0,47 0,47 0,39

X 1,87 1,93 1,95 1,94 2,78

Р 7900 10900 13300 10300 14000

ш 19,7 ±5,1 27,3 ± 5,5 33,4 ± 6,4 25,7 ± 6,0 35,0 ± 6,3

3-й т* 29,3 ± 4,7 46,8 ± 5,8 50,6 ± 7,4 13,5 ±5,8 57,1 ±5,6

(1992) ш° 13,3 ± 1,6 14,3 ± 1,7 18,4 ±2,8 14,6 ± 1,9 21,1 ±2,8

К 0,43 0,42 0,47 0,37 0,39

X 2,02 2,55 2,63 2,22 2,81

рг 13500 22300 30200 22600 27600

т 33,8 ± 6,0 55,8 ± 10,3 75,3 ± 11,4 56,5 ± 9,3 69,0 ± 9,0

4-й т* 51,2 ±5,7 79,4 ± 8,6 111,5 ±12,4 88,9 ± 9,8 113,8 ±9,6

(1993) т° 21,2 ±2,8 32,1 ±3,3 33,3 ± 3,4 30,0 ± 3,9 38,4 ± 3,5

К 0,41 0,48 0,52 0,43 0,40

X 2,47 2,53 3,17 2,80 2,94

Примечание. Р - плотность, экз./м ; т - средняя арифметическая; ш* - плотность ногохвосток в скоплениях; ш° - плотность ногохвосток между скоплениями; К - показатель площади, занятой скоплениями (от общей площади), X - индекс агрегированное™ Лексиса.

До настоящего времени как общие закономерности, так и многие детали влияния внесения минеральных удобрений на основные характеристики сообществ почвенных микроартропод еще недостаточно ясны. Таким образом, полученные результаты пол-

ностью согласуются с литературными данными [13, 14] о сходных тенденциях изменения численности микроартропод и урожайности сельскохозяйственных культур (табл. 4; рисунок).

100 -

80-

60-

40

201

Численность микроартропод

II IIIIV V II IIIIV V II IIIIV V 1-й год 2-й год 3-й год

Сухая масса люцерны

- Суперфосфат

ОпешЬосЛат+КЛ ПШ

- ЖКУ

- ЖКУ + БР

UWjJ

II IIIIV V II III IV V II ПТIV V 1-й год 2-й год 3-й год

Показатели численности микроартропод и урожайности люцерны по вариантам опыта (в % относительно 1 варианта - без внесения удобрений

Таблица 4

Средние показатели численности микроартропод и урожайность люцерны по вариантам опыта

Вариант опыта Численность микроартропод

1990 1991 1992 1990 1991 1992

Без удобрений 11,0 16,4 14,7 • 25,6 24,4 13,1

Суперфосфат 11,8 20,8 18,7 27,2 26,9 13,6

Суперф. + ЖКЛ 16,1 25,0 24,0 28,4 27,1 16,7

ЖКУ- 16,1 22,1 19,7 27,9 26,7 14,7

ЖКУ + БР 20,9 32,4 26,7 33,8 29,3 18,1

Микроартроподы - основные первичные разрушители растительных остатков в почве агроценозов. Численность их является одним из показателей уровня биологической активности почвы, а следовательно, и интенсивности биологических процессов восстановления плодородия.

Авторы выражают благодарность д-ру биол. наук, профессору Н.М. Черновой и канд. биол. наук М.Б. Потапову за проверку точности определения материала.

Литература .

1. Казадаев А.А., Кременица А.М. II Изв. СКНЦ ВШ. Ес-теств. науки. 1990. №. 4. С. 28-31.

2. Коган И.Б., Казадаев А.А., Пономаренко В.А., Тащиев С. С. II Применение кормового концентрата лизина в растениеводстве. Ростов н/Д, 1987. С. 10-14.

3. Коган И.Б., Пономаренко А.В., Казадаев А.А. и др. II Структура и функции микробных сообществ почв с различной антропогенной нагрузкой: Тез. докл. конф. Киев, 1982. С. 188-190.

4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М., 1985.

5. Balogh J. Lebensgemeinschaften der Landtiere, ihre Erfor-

schung unter besonderer Berucksichtigung der zoozonolo-gischen Arbeitsmetoden. B; Budapest, 1958.

6. Смурое A.B II Методы почвенно-зоологических исследований. М., 1975. С. 217-220.

7. Смурое А.В., Романовский Ю.А. II Журн. общ.

биологии. 1976. Т. 37. № 1. С. 141-149.

8. Чернов Ю.И. II Методы почвенно-зоологических исследований. М., 1975. С. 160-216.

9. Чернова Н.М., Чугунова М.Н. II Pedobiologia. 1967.

Bd.7. H.l. S.67-87.

10. Чернова H.M., Чернова А.И. II Проблемы почвенной зоологии: Материалы V Всесоюз. совещ. Вильнюс, 1975. С. 324-325.

11. Хижняк Е.М., Пономаренко В.А., Пономаренко А.В. И Биосфера и человек: Материалы междунар. науч.-практ. конф. Майкоп, 2001. С.413-415

12. Блинников В.И., Хлыстовский А.Д., Корнеенко Е.Ф. II Почвоведение. 1982. Вып.1. С. 77-85.

13. Капин Г.Ю. И Фауна и экология ногохвосток. М., 1984. С. 179-186.

14. Usher М.В. II J. Anim. Ecol. 1969. Vol. 38. № 3. P. 607,-622.

Ростовский государственный университет

7 июня 2002 г.