Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА КОМПЛЕКСА МИКРОАРТРОПОД В ЗАЛЕЖАХ ЮГО-ВОСТОЧНЫХ РАЙОНОВ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Симонович Е.И. 1
1 Академия биологии и биотехнологии Южного федерального университета
Проведенный анализ закономерности формирования комплекса микроартропод (клещей и ногохвосток) на залежных участках каштановых почв юго-восточных районов Ростовской области выявил, что в каштановых почвах в горизонте профиля 0–20 см сформировался специфический комплекс микроартропод, среди которых большинство групп клещей и ногохвосток, по характеру питания являясь сапрофагами, несомненно, играют важную роль в круговороте веществ, влияя на продуктивность агроценоза. В результате исследования было выявлено, что наибольшая численность микроартропод (тыс. экз./м2) наблюдалась в мае – в залежах на территории Пролетарского и Мартыновского районов. Вертикальное распределение микроартропод по почвенному профилю на глубину 0–20 см показало, что основная масса мелких членистоногих (> 60 %) была сосредоточена в горизонтах 0–10 см в течение вегетационного периода. Численность микроартропод снижается к осени, а содержание гумуса несколько увеличивается, что связано с поступлением органики в почву. Формирование комплекса микроартропод и снижение биологической активности в каштановых почвах в осенний период скорее всего связаны с климатическими показателями – температурой и осадками.
клещи
гумус
каштановые почвы
залежи
микроартроподы
1. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. – М.: МГУ, 1989. С. 170–189.
2. Булышева Н.И. Микроартроподы (Acarina, Collembola) в пахотном горизонте черноземов обыкновенных и каштановых почв Нижнего Дона: Автореф. …дисс. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону. 2004. 25 с.
3. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.М. Почвы юга России: классификация и диагностика. Ростов-на-Дону. 2002. 170 с.
4. Казадаев А.А., Кременица А.М., Симонович Е.И., Булышева Н.И., Везденеева Л.С. Микроартроподы чернозема обыкновенного Нижнего Дона. Ростов-на-Дону. НМЦ «Логос», 2007. 240 с.
5. Казадаев А.А., Кременица А.М., Симонович Е.И., Булышева Н.И., Везденеева Л.С. Почвенная фауна и плодородие почв. Ростов-на-Дону. НМЦ «Логос», 2008. 130 с.
6. Минеев В.Г. Практикум по агрохимии. – М.: МГУ, 2001. С. 140–160.
7. Миноранский В.А., Тихонов А.В.. Особо охраняемые территории Ростовской области и обоснование создания их системы для сохранения биоразнообразияю. Ростов-на-Дону: Изд-во ООО «ЦВВР», 2002. 183 с.
8. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. — М., Л.: Наука, 1965. — 254 с.
9. Садименко П. А. Почвы юго-восточных районов Ростовской области. Изд-во Ростовского ун-та, 1966. 128 с.
10. Симонович Е.И., Казадаев А.А. Формирование комплекса панцирных (Oribatei) и гамазовых (Gamasina) клещей лугового агроценоза в процессе естественного остепнения. Фундаментальные исследования. № 5. 2014. С. 75–78.
11. Симонович Е.И. Интегральный критерий оценки гумусного состояния черноземов обыкновенных и возможные пути его восстановления с использованием процессов стимуляции активности природных компонентов почвенного ценоза. Международный журнал экспериментального образования. № 1. 2013. С. 57–60
12. Симонович Е.И. Анализ экосистемной роли почвенной фауны в процессе формирования почвенного плодородия. Международный журнал экспериментального образования. № 10. (часть 1), 2013. С. 108–110.
13. Симонович Е.И., Казадаев А.А. Биологические активизаторы почвенного плодородия в растениеводстве. Ростов-на-Дону. НМЦ «Логос». 2009. 190 с.
14. Balogh J. Lebensgemeinschaften der Landtiere, ihre Erforschung unter be-sonderer Berucksichtigung der zoozonologischen Arbeitsmetoden. B; Budapest, 1958. 260 р.

Европейские степи, на территории которых находится Ростовская область, благодаря богатым природным ресурсам исторически интенсивно использовались людьми. Их деятельность привела к коренному изменению природы степных экосистем, и к настоящему времени эти степи стали наиболее трансформированным ландшафтом страны. Это негативно сказалось на их биоразнообразии, устойчивости экосистем, ресурсах природы. Произошли и продолжаются качественные и количественные изменения в биоразнообразии [7].

Современный растительный покров степной зоны - поля хлебных злаков, подсолнечника, разделенные линиями искусственных лесополос. От нетронутой степи остались лишь небольшие участки. Чаще всего под степью сейчас понимают не целину, а залежь, т.е. участок земли, исключенный из хозяйственной деятельности человека. На таком поле сначала появляются только сорные растения, а затем с каждым годом в травостое все больше и больше начинают появляться растения, характерные для степи. Если участок будет предоставлен самому себе, постепенно он превратится в настоящую целину, практически неотличимую от девственной степи. Так протекает процесс естественного остепнения [2].

Результаты исследований предыдущих годов показали, что на залежных участках в зависимости от времени остепнения угодий происходит смена растительных сообществ с увеличением видового разнообразия от сорных растений к типичным степным сообществам. Этот процесс влечет за собой увеличение численности всех исследуемых групп мелких членистоногих - почвенных клещей и ногохвосток [10, 11, 12].

Цель настоящих исследований - выявить закономерности сезонной динамики  комплекса микроартропод  (клещей и ногохвосток) на залежных участках каштановых почв юго-восточных районов Ростовской области.

           Объекты и методы исследований. В 2014 г. для учета численности микроартропод на территории юго-восточных районов Ростовской области отбирались образцы почвы металлической рамкой объемом 125 см3 в 15-кратной повторности на глубину 0-20 см. Экстракция микроартропод проводилась по методике Балога (1958) [14] без электрического обогрева в течение 7 дней. Разбивка на группы и подсчет проводились под бинокуляром МБС-1.

Район исследований относится к сухостепной зоне юга Европейской территории России и находится на равнинной территории западных склонов Южных Ергеней. Сухостепная зона только в Южном федеральном округе России занимает около 5575 тыс. га.

Основная черта почвенного покрова зоны каштановых почв - комплексность почвенного покрова и растительности.

Каштановые почвы сухих степей формируются под влиянием ксерофитной растительности, покров которой изреженный и низкорослый со степенью покрытия около 50-70 %. Для настоящих степей Приазовья запас фитомассы составляет 130-140 ц/га, в сухих степях - меньше 100 ц/га, а для сухих солонцеватых степей - 39-59 ц/га [8]. Ежегодный прирост также в 2,5-3 раза меньше, чем в настоящих степях. В структуре фитомассы преобладают подземные органы. Запасы мортмассы в степях близки к запасам фитомассы.

Формирование комплексности почвенного покрова - характерная черта почв сухих степей [3, 9]. Основные причины комплексности: микрорельеф, различный характер увлажнения и солонцового режима, солонцеватость почв, вынос землероями на поверхность засоленного грунта и, как следствие, пятнистая неоднородность почв и растительности. Как правило, основные составляющие пятнистого комплекса следующие: каштановые обычные почвы, каштановые солонцы, лугово-каштановые почвы [9].

Гумус определяли по методу Тюрина (в модификации Симакова) [1, 6].

Результаты и их обсуждение. В каштановых почвах в горизонте профиля 0-20 см сформировался специфический комплекс микроартропод, среди которых большинство групп клещей и ногохвосток, по характеру питания являясь сапрофагами, несомненно, играют важную роль в круговороте веществ, влияя на продуктивность агроценоза [2].

В результате проведенных исследований было выявлено, что наибольшая численность микроартропод (тыс. экз./м2) наблюдалась в мае - в залежах на территории Пролетарского  и Мартыновского районов - 68,5 и 60,2, в том числе панцирных клещей - 22,3 и 9,7, гамазовых - 28,0 и 30,2, клещей акароидно-тромбидиформного комплекса - 1,5 и 0,7, ногохвосток - 15,2 и 17,1, прочих беспозвоночных - 1,5 и 2,5 (табл. 1). 

                                                                                                                               Таблица 1

Численность микроартропод (тыс. экз./м2) на залежных участках (Орловский, Зимовниковский, Мартыновский, Пролетарский районы, май 2014 г.)

Группы микроартропод

Орловский р-н

 

Мартыновский р-н

Зимовниковский р-н

Пролетарский р-н

Панцирные клещи

12,5± 0,6

9,7±0,2

20,5±0,82

22,3±0,1

Гамазовые клещи

15,4±0,9

30,2±0,5

10,1±0,3

28,0±0,6

Акароидно-тромбидиформный комплекс клещей

1,3±0,4

0,7±0,7

1,6±0,3

1,5±0,4

Ногохвостки

7,3±0,2

17,1±0,2

3,5±0,5

15,2±0,1

Прочие беспозвоночные

1,0 ±0,5

2,5±0,7

0,4±0,8

1,5±0,6

Всего микроартропод:

37,5±1,5

60,2±1,3

36,1±1,2

68,5±1,7

 Исследование вертикального распределения микроартропод по почвенному профилю на глубину 0-20 см показало, что основная масса мелких членистоногих (> 60 %) была сосредоточена в горизонтах 0-10 см в течение вегетационного периода. Это объясняется тем, что в этом почвенном горизонте сосредоточена основная масса корневых систем многолетних трав.

В осенний период отмечено постепенное снижение численности панцирных  клещей и клещей акароидно-тромбидиформного комплекса с увеличением глубины. Максимальная численность у гамазовых клещей наблюдалась в слое 10-15 см. Для ногохвосток и прочих беспозвоночных отмечен всплеск численности в слое 0-5 см.

К осени (сентябрь) численность микроартропод снижалась. Наибольшая численность микроартропод (тыс. экз./м2) наблюдалась также в залежах на территории Пролетарского  и Мартыновского районов - 50,0 и 49,9, в том числе панцирных клещей - 11,3 и 7,3, гамазовых - 26,1 и 25,1, клещей акароидно-тромбидиформного комплекса - 1,5 и 0,8, ногохвосток - 10,1 и 14,6, прочих беспозвоночных - 1,0 и 2,1 (табл. 2).

Таблица 2

Численность микроартропод (тыс. экз./м2) на залежных участках (Орловский, Зимовниковский, Мартыновский, Пролетарский, Дубовский, Заветинский районы,

сентябрь 2014 г.)

Группы микроартропод

Орловский р-н

 

Мартыновский р-н

Зимовниковский р-н

Пролетарский р-н

Дубовский р-н

Заветинский р-н

Панцирные клещи

9,2± 0,8

7,3±0,5

10,1±0,2

11,3±0,3

6,2±0,6

6,0±0,2

Гамазовые клещи

12,7±0,5

25,1±0,4

9,3±0,2

26,1±0,7

9,1±0,8

8,9±0,2

Акароидно-тромбидиформный комплекс клещей

1,2±0,7

0,8±0,9

1,5±0,7

1,5±0,7

0,5±0,4

0,5±0,3

Ногохвостки

4,2±0,5

14,6±0,4

1,3±0,1

10,1±0,5

2,2±0,3

1,9±0,6

Прочие беспозвоночные

1,0 ±0,5

2,1±0,3

0,3±0,6

1,0±0,5

0,5±0,2

0,6±0,2

Всего микроартропод:

28,3±2,6

49,9±1,2

22,5±1,5

50,0±1,5

18,5±2,2

17,9±1,7

В силу своих физических особенностей (таких как высокий уровень смертности и быстрое наращивание численности) мелкие членистоногие наиболее чутко и быстро реагируют на изменение гидротермического и химического состава почв [10, 13]. Так, в осенний период (сентябрь) наблюдается резкое снижение численности микроартропод, а также количества особей ногохвосток из-за высоких температур и низкой влажности почвы в пахотных горизонтах [4, 5].

Содержание гумуса в мае в исследуемых районах области было максимально в Мартыновском и Пролетарском районе, что согласуется с максимальным количеством микроартропод в данных почвах (табл. 3). Мелкие членистоногие (клещи, ногохвостки) вместе с микрофлорой ускоряют процесс минерализации благодаря их способности захватывать с пищей минеральные частицы, что делает микроартропод важными почвообразователями.

                                                                                                                           Таблица 3

Содержание гумуса на залежных  участках юго-восточных районов Ростовской области,

(Орловский, Зимовниковский, Мартыновский, Пролетарский районы, май 2014 г.)

Район

Гумус, %

1

Орловский

3,11

2

Пролетарский

3,60

3

Зимовниковский

2,15

4

Мартыновский

5,42

К осени содержание гумуса в исследуемых почвах несколько увеличивалось, что связано с поступлением органики в почву. Максимальное содержание гумуса наблюдалось в Пролетарском и Мартыновском районах (табл. 4).

                                              Таблица 4

Содержание гумуса на залежных  участках юго-восточных районов Ростовской области,

 (Орловский, Зимовниковский, Мартыновский, Пролетарский, Дубовский, Заветинский районы, сентябрь 2014 г.)

Район

Гумус, %

1

Дубовский

3,10

2

Заветинский

3,00

2

Орловский

3,45

4

Пролетарский

3,70

5

Зимовниковский

2,50

6

Мартыновский

5,70

Выводы

1. На протяжении всего периода исследований численность микроартропод была максимальна в  почвах залежных участков с наибольшим содержанием гумуса Пролетарского и Мартыновского районов области.

2. Численность микроартропод снижается к осени, а содержание гумуса несколько увеличивается, что связано с поступлением органики в почву. Снижение биологической активности  в каштановых почвах в осенний период скорее всего связано с почвенно-климатическими факторами - температурой и влажностью почвы.

3. Таким образом, исследуемые залежи характеризуются прогрессирующими процессами естественного остепнения, с чем связаны формирование и сезонная динамика комплекса исследуемых микроартропод в зависимости от почвенно-климатических условий.

 

Исследования выполнены в рамках проекта ЮФУ 213.01-2014/007 на оборудовании ЦКП «Высокие технологии» ЮФУ при финансовой поддержке государства в лице Минобрнауки России, проект RFMEFI59414X0002.                                       

 

Рецензенты:

Безуглова О.С., д.б.н., профессор кафедры кафедра почвоведения и оценки земельных ресурсов Минобрнауки России, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону;

Денисова Т.В., д.б.н., профессор кафедры экологии и природопользования Минобрнауки России, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону.

 


Библиографическая ссылка

Симонович Е.И. СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА КОМПЛЕКСА МИКРОАРТРОПОД В ЗАЛЕЖАХ ЮГО-ВОСТОЧНЫХ РАЙОНОВ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 3.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=19135 (дата обращения: 18.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074