Влияние поселений бобра на почвенную мезофауну ольшаников по берегам малых рек заповедника «Калужские засеки» Кладь Илья моу




Дата канвертавання22.04.2016
Памер98.14 Kb.


Влияние поселений бобра на почвенную мезофауну ольшаников по берегам малых рек заповедника «Калужские засеки»

Кладь Илья

МОУ «СОШ № 50» г. Калуги

Глава 1. Введение

Речной бобр - зверь, влияющий на весь поименно-болотный комплекс, где он обитает, и создающий условия для жизни других видов лесных животных. Появление и жизнедеятельность бобров в каком-либо водоеме влечёт за собой существенные изменения всего прибрежного биогеоценоза. По мнению канадских ученых, именно бобрам принадлежит наибольшая заслуга в формировании северного лесного ландшафта на Североамериканском континенте за последние 7-8 тыс. лет (Федюшин, 1935; Дежкин и др., 1986). Уоррен пишет, что бобр был широко распространенным млекопитающим в Британии, и мы должны благодарить его за некоторые великолепные особенности Британского ландшафта (Warren, 1927).

Поэтому бобров принято считать ключевыми видами в экосистемах. Так как преобразованная среда способна в свою очередь влиять на другие организмы, по отношению к деятельности бобров можно употреблять также термины «экосистемный инженеринг» или «метабиоз».

Еще большие изменения в прибрежных фитоценозах вызывает строительство плотин. Каскад плотин, существующий в течение длительного времени на водоеме существенно меняет гидрологический режим, а в результате и весь облик биогеоценоза. Течение замедляется, образуется большое количество прудов со слабопроточной водой. В запрудах постепенно осаждается ил, взвешенный в речной воде и принесенный с водоразделов. Образуются богатые плодородные осадочные почвы. При исчезновении запруд эти почвы обнажаются и покрываются густой растительностью, т.е. образуются новые высокопродуктивные территории (Дежкин и др., 1986).

Строительство бобрами плотин воздействует не только на сукцессионный ход прибрежной растительности, оно также меняет физико-химические показатели воды.

Жизнедеятельность бобров - это также мощный фактор почвообразования. Так, рытьё нор способствует формированию микро- и нанорельефа, .меняет температурный и водный режим почв, влияет на направление и скорость почвообразовательных процессов. На тропах происходит сдирание верхних почвенных горизонтов и их уплотнение. Роющая деятельность бобров на отдельных участках приводит к полному исчезновению почвенного покрова (Синицын, Русанов, 1989).

Конечно, в значительно больших масштабах, наблюдается изменение почв, связанное с увеличением их гидроморфности. Подъём уровня грунтовых вод в районах поселений определяет усиление процессов оглеения и торфонакопления.

Вслед за сменой почвенного покрова и растительности происходят изменения и в составе почвенной фауны.

Животное население почвы – наиболее разнообразный в видовом отношении компонент любой наземной экосистемы. Обитателей почвы подразделяются на микро-, мезо- и макрофауну (Чернова, Былова, 1988). Большая часть биомассы почвенного животного населения лесов приходится на мезофауну, представители которой (Lumbricidae, Oniscoidea, Arachnidae, Myriapoda, Insecta и др ) являются основными почвообразователями (Гиляров, 1949). При этом доминантной таксономической группой, как правило, являются насекомые.

Почвенные беспозвоночные – это та группа животных, которая наиболее часто используется для зоологической диагностики почв. Использованию их в биоиндикационных исследованиях способствуют высокая численность и таксономическое разнообразие, наличие практически всех функционально-ценотических групп как по типу питания, так и по формам деятельности. Неоспоримое преимущество в биоиндикационных исследованиях почвенных беспозвоночных перед другими группами животных в том, что они постоянно проживают на одной площади и не способны к длительным миграциям. (Gorny,1980).

Однако, практически не изучено влияние бобра на мезофауну лесной подстилки и верхнего слоя почвы.

Поэтому очевидны актуальность и практическая значимость изучения данного вопроса.



Целью исследования было изучение влияния поселений бобра на почвенную мезофауну ольшаников малых рек на территории заповедника «Калужские засеки».

В задачи исследования входило:

1. Выявить изменения таксономического состава почвенной мезофауны на бобровом поселении и ниже его.

2. Выявить изменения плотности почвенной мезофауны на поселении бобра и ниже его.

3. Провести анализ распределения почвенной мезофауны на бобровом поселении и ниже его.

Глава 2. Материалы и методы

Исследование проводилось на территории северного участка государственного природного заповедника «Калужские засеки».

В среднем течение реки Песочня в 2007 году бобры построили плотину высотой порядка 1,5 м и шириной 7-10 м., что привело к заболачиванию ольшаника расположенного выше плотины.

Сборы проводились в июне и сентябре 2009 г. В двух биотопах - чёрноольшаник на поселении бобра и чёрноольшаник ниже поселения. Анализ почвенной мезофауны проводился методом количественного учёта почвенных выборок на глубину до 30 см. (Тыщенко, 1983). Всего в ходе исследований отобрано 64 пробы (25*25 см) и экстрагировано из почвы и подстилки 805 экземпляров почвенных беспозвоночных.

В камеральных условиях собранных животных разбирали по систематическим группам. (Тыщенко, 1983; Козлов,1991)

Тип пространственного распределения почвенных беспозвоночных в каждом биотопе устанавливался при помощи формулы Лексиса: , где коэффициент агрегированности, σ – среднее квадратичное отклонение, а М – средняя. (Гиляров, 1983) Агрегированному распределению особей соответствуют положительные значения индекса, случайному – близкие к нулю, регулярному – отрицательные. (Гиляров и др., 1979)

Статистическая обработка выполнена с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 2003.

Глава 3. Результаты исследований

4.1.Таксономическая структура.

В районе наших исследований на территории бобрового поселений и ниже его летом и осенью 2009 года зарегистрировано и идентифицировано 12 отрядов, относящихся к 6 классам из 3 типов: Haplotaxida, Pulmonata, Isopoda, Araneae, Lithobiomorpha, Juliformia, Polydesmus, Geophilomorpha, Hemiptera, Homoptera, Coleoptera, Hymenoptera (приложение, таблица 1, 2, 3, 4).

На различных участках доминирующее положение занимают разные классы почвенной мезофауны. На бобровом поселении летом преобладают представители класса Oligoheta - 65,6%.Ниже бобрового поселения летом, также преобладают представители класса Oligoheta - 56,5%.Осенью на бобровом поселении преобладает класс Oligoheta – 36%. Осенью ниже бобрового поселения преобладает класс Insecta – 42,1%, а класс Oligoheta выступает в роли субдоминантов – 17,5% (рис.1,2)








Условные обозначения:

Oligoheta Gastropoda Crustacea Arachnida

Myriapoda Insecta Lavra insecta




Рис.1 Таксономический состав почвенной мезофауны (лето)











Условные обозначения:

Oligoheta Gastropoda Crustacea Arachnida

Myriapoda Insecta Lavra insecta




Рис.2 Таксономический состав почвенной мезофауны (осень)




Среди типа Arthropoda на всех пробных площадях доминируют Insecta. Осенью на поселении класс Insecta представлен тремя отрядами: Hymenoptera (79%), Coleoptera (19%), Homoptera(2%). Ниже поселения тремя отрядами Hymenoptera(79 %), Coleoptera(17%), Homoptera(4%).

Летом на поселении четырьмя отрядами: Hymenoptera(20%), Coleoptera(65%), Homoptera (9%), Hemiptera(6%). Ниже поселения тремя отрядами Hymenoptera(81%), Coleoptera(17%), Homoptera(2%).(рис 3,4)







Coleoptera Hymenoptera Hemiptera Homoptera

Рис. 3. Таксономический состав Insecta (лето)





Coleoptera Hymenoptera Hemiptera Homoptera

Рис. 4. Таксономический состав Insecta (осень)

Второй по встречаемости класс Myriapoda. Осенью на поселении класс представлен четырьмя отрядами. Из них доминируют Lithobiomorpha (41%) и Juliformia (45%). Ниже поселения два отряда Lithobiomorpha (62 %) и Juliformia (38 %).

Летом на бобровом поселении встречаются представители двух отрядов Lithobiomorpha (33%)и Geophilomorpha(67%). Ниже поселения летом четырьмя отрядами, доминируют отряды Lithobiomorpha(32%) и Juliformia.(47%)(рис 5, 6)







Polydesmus Geophilomorpha Lithobiomorpha Juliformia

Рис.5. Таксономический состав Myriapoda (лето)





Polydesmus Geophilomorpha Lithobiomorpha Juliformia

Рис.6. Таксономический состав Myriapoda (осень)

Глава 4.2.Численность почвенной мезофауны.

Всего на исследуемых участках зарегистрировано и идентифицировано 805 экземпляров (Приложение).

Самая высокая суммарная плотность мезофауны отмечена ниже поселения летом – 269 экз./м2. В это же время на бобровом поселении плотность составляет 212 экз./м2 . Осенью ниже поселения суммарная численность почвенной мезофауны почти вдвое снижается – 114 экз./м2. А на поселении практически не меняется - 214 экз./м2 (рис.7).



Рис.7. Суммарное количество почвенной мезофауны на пробных площадях (экз./м²)

Летом на исследуемых участках значительно отличается плотность животного населения Myriapoda, Gastropoda, Arachnida . Myriapoda – 7 экз./м2 на поселении и ниже поселения – 38 экз./м2 . Почти в два раза на поселении меньше Arachnida 8 экз./м2 . Зато в три раза на поселении больше плотность Gastropoda – 10 экз./м2 .

Осенью суммарная численность почвенной мезофауны на бобровом поселении выше. Исключение составляет численность двух классов - Crustacea 4 экз./м2 ниже поселения и 1 экз./м2 на поселении; Arachnida 14 экз./м2 ниже поселения и 8 экз./м2 на поселении.

Больше всего отличаются по количеству экземпляров Oligochaeta 70 экз./м2 на поселении и 20 экз./м2 ниже , Gastropoda 10 экз./м2 на поселении и 3 экз./м2 ниже, Larva Insecta на поселении 38 экз./м2 ниже 12 экз./м2 . (рис 8, 9)



Рис. 8. Численность почвенной мезофауны (лето) (экз./м²)






Рис. 9. Численность почвенной мезофауны (осень) (экз./м²)




На различных участках доминирующее положение занимают разные отряды почвенной мезофауны. На бобровом поселении летом преобладают представители класса Oligoheta, отряд Haplotaxida – 139 экз./м2. Ниже бобрового поселения летом, также преобладают представители класса Oligoheta, отряд Haplotaxida – 152 экз./м2. Осенью на бобровом поселении преобладает класс Oligoheta отряд Haplotaxida – 77 экз./м2. Осенью ниже бобрового поселения преобладает класс Insecta отряд Hymenoptera – 38 экз./м2  (приложение).

4.3. Распределение почвенной мезофауны

Обычно выделяют три основных типа распределения организмов: случайное, регулярное и пятнистое. Для оценки размещения почвенных беспозвоночных был использован индекс агрегированности, независящий от плотности популяции, что позволяет проводить сравнение типов распределения нескольких видов. Агрегированному распределению особей соответствуют положительные значения индекса, случайному – близкие к нулю, регулярному – отрицательные. (Гиляров и др.,1979)

На исследуемых участках коэффициент агрегированности варьирует от 0, 726 до 4, что соответствует агрегированному распределению особей.

Наиболее агрегированным оказалось распределение отряда Hemiptera(3,968), Polydesmus(3,968) и Isopoda(3,968) – осенью на поселении. Осенью ниже поселения – отряд Hymenoptera(3,458). Отряды Geophilomorpha и Homoptera – лето ниже поселения, а летом на поселении – Lithobiomorpha(3,968).

На бобровом поселении менее агрегировано и летом и осенью размещены Oligoheta (1,147 и 1, 252). Ниже поселения агрегированность Oligoheta ещё меньше 0,726 и 1,112 соответственно, летом и осенью соответственно.

Значительно отличается агрегированность Gastropoda на поселении 1,741 и 1,926, ниже поселения 2,893 и 2,144, летом и осенью соответственно.



Исследования показали, что размещение в целом носило пятнистый характер.

Результаты

  1. На пробных площадях отловлено 12 отрядов животных, относящихся к 6 классам из 3 типов: Haplotaxida, Pulmonata, Isopoda, Araneae, Lithobiomorpha, Juliformia, Polydesmus, Geophilomorpha, Hemiptera, Homoptera, Coleoptera, Hymenoptera. Таксономический состав почвенной мезофауны на исследуемых участках в целом был сходен. Летом на бобровом поселении и ниже поселения преобладают представители класса Oligoheta (65,6% и 56,5% соответственно). Осенью на бобровом поселении также преобладает класс Oligoheta – 36%, а ниже бобрового поселения преобладает класс Insecta – 42,1%.

  2. Всего на исследуемых участках отловлено 805 экземпляров почвенной мезофауны. Суммарная плотность мезофауны на бобровом поселении и ниже поселения, летом приблизительно одинакова и составляет 212 экз./м2 и 269 экз./м2 соответственно. Осенью ниже поселения суммарная численность почвенной мезофауны почти вдвое снижается – 114 экз./м2, а на поселении практически не меняется - 214 экз./м2 Летом на исследуемых участках значительно отличается плотность животного населения Myriapoda, Gastropoda, Arachnida. Осенью суммарная плотность представителей почвенной мезофауны на бобровом поселении выше.

  3. На исследуемых участках коэффициент агрегированности представителей почвенной мезофауны варьирует от 0, 726 до 4, что соответствует агрегированному распределению особей и размещение носит «пятнистый характер».

Литература

  1. Гиляров А.М., Чекрыжева Т.А., Садчиков А.П. 1979 Структура горизонтального распределения планктона //Гидробиологический журнал Т.15 №4 с.10-18

  2. Гиляров М.С. Особенности почвы как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых. – М.-Л. Изд-во Академии наук СССР, 1949.

  3. Гилярова М.С. Фауна и экология почвенных беспозвоночных Московской области. М.: Наука, 1983

  4. Дежкин В.В., Дьяков Ю.В., Сафонов В.Г. Бобр. – М.: Агропромиздат, 1986, - 256с.

  5. Козлов М.А., Олигер И.М. Школьный атлас определитель беспозвоночных. – М.:Просвещение, 1991. – 207с.: ил.

  6. Синицын М.Г., Русанов А.В. Воздействие речного бобра на фитоценозы и почвы долин малых рек Ветлужско-Унженского полесья. Отдельный оттиск из `Бюллетеня МОИП. Отд. биол.` 1989. Т.94, вып.5. М. Изд-во Московского ун-та 1989г. С.30-41с.

  7. Тыщенко В.П. Руководство по энтомологической практике: Учеб. Пособие,Под ред.– Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1983. – 230 с. Ил.- 587, табл.-2, библиогр.-48 назв.

  8. Федюшин А.В. Речной бобр.- М.: Молодая гвардия, 1935,-356с.

  9. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология: учеб. пособие для студентов биол. Спец. Пед. Ин-тов.- 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1988. – 272 с.: ил.

  10. Gorny M. The possibilities and Ways of bioindi cation in soils. Bioindikation auf der Ebene der Populationen und Biogeozonosen. Halle, 1980. – P.83-89.

  11. Warren E.R. The beather, its Work and its ways Monographs of the American Society of Mammal Baltimore, 1927).



База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка