СООТНОШЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОМПЛЕКСОВ МИКРОАРТРОПОД В ПОЧВАХ ЮГА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Изложены материалы исследования соотношений комплексов микроартропод (орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического) в трех различных типах почв (подзолистой, черноземной и серой лесной) юга Тюменской области. Проведен сравнительный анализ количественных показателей комплексов, выявлены некоторые факторы, оказывающие влияние на формирование показателей их численности. Сравнительный анализ количественных показателей орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического комплексов микроартропод в подзолистых и черноземных почвах показал, что численность микроартропод на подзолистых почвах превосходила показатели черноземной почвы более чем на 10 000 экз./м2. В ходе исследований на серых лесных почвах было отмечено, что общая численность обоих исследуемых комплексов микроартропод в 4 раза ниже, чем на черноземных и подзолистых. Возможным объяснением данного факта может являться недостаточное (глубиной около 8 см) насыщение верхних слоев серой лесной почвы корневой массой растений, являющейся средой обитания микроартропод; с увеличением глубины количество корней и, соответственно, количество кормовой базы для микроартропод существенно уменьшается. Установлено, что наибольшей численности микроартроподы обоих исследуемых комплексов достигали на подзолистых (более 17 600 экз./м2) и черноземных (более 16 300 экз./м2) почвах. Наименьшая численность микроартропод была зафиксирована на серых лесных почвах (до 6 500 экз./м2). Максимальные показатели численности орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического комплексов на всех типах почв были отмечены в мае и сентябре. За весь период проведенных исследований доминирующим по численности являлся орибатидно-коллембольный комплекс, наиболее существенные показатели которого выявлены на участках с подзолистой почвой в осенний период (15 392 экз./м2).

Ключевые слова:
орибатидно-коллембольный и акаридиево-астигматический комплексы, почва, клещи, комплексы микроартропод, динамические показатели
Текст
Введение Микроартроподы - это мелкие почвенные членистоногие, очень разнообразные по составу и функциональной значимости. Это одна из немногих групп животных-почвообразователей, сохраняющих в измененных почвах высокую численность и видовое разнообразие. Сроки массового появления микроартропод характеризуются сильной зависимостью от метеорологических условий. В результате при неблагоприятных метеорологических условиях отдельные формы или группы могут совершенно выпадать из сукцессионных серий. В разные по погодным условиям годы уровень численности микроартропод изменяется в десятки раз. Соответственно сильно преобразуются и соотношения групп и видов [1-3]. Существенная роль микроартропод в почвенной биодинамике обусловлена их обилием, таксономическим богатством, быстрой сменой генераций. В силу своих физиологических особенностей почвенные животные чутко реагируют на изменения гидротермического режима почвы, ее химизма и т. д. [4]. Целью работы являлось определение количественных характеристик микроартропод орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического комплексов на различных типах почв юга Тюменской области. Материалы и методы исследования Исследования проводились в 2015-2016 гг. в весенне-летне-осенний период (май, июль, сентябрь). Места отбора проб: окрестности д. Речкино и д. Метелево (Тюменский район), с. Коммунар (Исетский район). Образцы почвенных проб отбирались на следующих типах почв: подзолистые, черноземные, серые лесные, которым соответствовали леса колочного типа со следующим дендрологическим составом: береза-осина; береза; сосна-береза. Пробы почвы отбирались в десяти повторностях, объемом 125 см3, на глубину до 15 см. Все отобранные пробы взяты по общепринятой методике [5-6]. На каждом участке было отобрано по 60 почвенных проб (n = 60). Общее количество обработанных проб составило 180 шт. Зафиксированные представители микроартропод делились на два комплекса: орибатидно-коллембольный (орибатиды и коллемболы) и акаридиево-астигматический (тромбидиформные, акариформные и др.). Извлечение микроартропод из почвенных проб проводили при помощи термоэклектора Берлезе - Тульгрена. Для подсушивания пробы использовали электролампу 40 Вт. Экспозиция длилась 5-7 дней при температуре 30-40 °С. Фиксация. Традиционно используется этиловый спирт высоких концентраций (70-80 %), при этом рекомендуется добавлять глицерин (1-2 %), который сохраняет материал в ситуации случайного высыхания спирта в пробирке в процессе хранения. Для фиксации удобно использовать укороченные химические пробирки или мелкие пенициллиновые флаконы. В качестве пробок предпочтительнее корковые или резиновые. Хранение. Для длительного хранения экземпляры необходимо переместить в жидкость, не содержащую посторонних примесей. Традиционным считается хранение в 70-80 % этиловом спирте, иногда рекомендуют более высокую концентрацию (96 %). Через несколько лет такого хранения экземпляры твердеют и становятся непрозрачными даже после просветления, поэтому рекомендуется применение изопропилового спирта или смеси Торне. Обработка перед заливкой в препарат. Консервирующие жидкости в препарате частично ослабляют и изменяют пигмент клещей. Но обычно для хорошей видимости объекта в проходящем свете специально применяют просветление, т. е. уничтожение или сильное ослабление гиподермального пигмента и растворение липидов на поверхности тела. Основной принятый реагент - 5-10-процентный раствор гидроксида калия (КОН). Просветление обычно проводят под бинокуляром, чаще всего по 10-20 экз. Особи переносятся из спирта в 5-10%-й КОН, где по ходу просветления из темноокрашенных они превращаются в красные, а затем в прозрачно-розовые или коричневатые, липиды на поверхности тела исчезают. Затем материал переносится в свежий 5-10%-й раствор фенола, где идет нейтрализация КОН. Для расправления объектов используют хлорамфеникол. Для улучшения прозрачности объекта используют молочную или яблочную кислоту, в которой объект обычно нагревают. Между раствором КОН и кислотой необходима промежуточная жидкость. Объекты, не нуждающиеся в просветлении, переносят из спирта в консервирующую среду через воду или хлорамфеникол. В ходе просветления экземпляры обычно освобождаются от частиц почвы, застрявших на их поверхности. Заливка в препарат. Чистые и, если необходимо, просветленные экземпляры могут быть помещены в каплю консервирующей среды на предметном стекле. Предметные стекла должны быть чистыми, обезжиренными и сухими. Временные препараты из незастывших жидких сред удобны тем, что позволяют производить манипуляции с объектом в ходе определения. Основная специальная консервирующая среда для постоянных препаратов - жидкость Фора - Берлезе и близкая к ней жидкость Свана. При этом обычно экземпляры одного вида располагают в нескольких разных положениях. Часто необходимо перед заливкой провести расчленение тела клеща или ногохвостки и приготовить очень тонкий препарат отдельной детали для иммерсионного микроскопирования. Он кладется под стекло меньшего размера и помещается справа. Иногда приготовленный препарат слегка подогревается на спиртовке для расправления покровов орибатид. Результаты исследования и их обсуждение Исследования орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического комплексов микроартропод в подзолистых почвах Исетского района Тюменской области показали, что наибольших количественных показателей достигали представители орибатидно-коллембольного комплекса, численность которых была максимальной весной (17 440 экз./м2) и осенью (15 392 экз./м2). В пробах, отобранных в летний период, их численность была несколько ниже (12 114 экз./м2). Количество клещей, отнесенных к акаридиево-астигматическому комплексу, было существенно ниже (в 4-6 раз), чем у представителей орибатидно-коллембольного. Что касается динамических показателей, то их численность также максимальна в весенний (2 920 экз./м2) и осенний (2 324 экз./м2) периоды (рис. 1). Рис. 1. Соотношение комплексов микроартропод в подзолистой почве (окрестности с. Коммунар, Исетский район, Тюменская область) Рассматривая результаты исследований динамических показателей комплексов микроартропод в черноземных почвах юга Тюменской области (окрестности д. Метелево), прежде всего, стоит отметить, что доминирующим по численности являлся орибатидно-коллембольный комплекс, превосходя показатели акаридиево-астигматического в 4-7 раз. Общим в показателях обоих комплексов было то, что наибольшей численности микроартроподы достигали в осенний период, когда их численность соответствовала у представителей орибатидно-коллембольного комплекса 14 624 экз./м2, а у акаридиево-астигматического 1 719 экз./м2 (рис. 2). Рис. 2. Соотношение комплексов микроартропод в черноземной почве (окрестности д. Метелево, Тюменский район, Тюменская область) Сравнивая количественные показатели орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического комплексов микроартропод в подзолистых и черноземных почвах, следует подчеркнуть, что численность микроартропод на подзолистых почвах превосходила показатели черноземной почвы более чем на 10 000 экз./м2. Возможно, данное явление объяснялось тем, что места отбора проб на черноземной почве ранее использовались под сельхозугодья, а участки с подзолистой почвой лишь прилегали и окантовывали поля, соответственно нетронутые экосистемы (подзолы) являлись более стабильными и подходящими по условиям для жизнедеятельности представителей микроартропод исследуемых комплексов. Анализируя соотношение комплексов микроартропод в серых лесных почвах юга Тюменской области, отметим, что количественные показатели микроартропод обоих исследуемых комплексов (орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического) достигали наивысших значений также в весенний и осенний периоды, достигая пика численности в сентябре - 3 688 экз./м2 у представителей орибатидно-коллембольного и 2 938 экз./м2 у клещей, отнесенных к акаридиево-астигматическому комплексу. Наименьшие значения были зарегистрированы в летний период (рис. 3). Рис. 3. Соотношение комплексов микроартропод в серой лесной почве (д. Речкино, Тюменский район, Тюменская область) Проанализировав данные количественных показателей орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического комплексов на серых лесных почвах и сравнив их с количественными показателями на подзолистых и черноземных почвах, отметим, что на серых лесных почвах общая численность обоих исследуемых комплексов микроартропод ниже в 4 раза. Возможным объяснением этого факта является то, что только верхние слои (глубиной около 8 см) серой лесной почвы были насыщены корневой массой растений, являющейся средой обитания микроартропод; далее, с увеличением глубины, количество корней существенно уменьшалось, сокращалось и количество кормовой базы. Кроме того, фактором снижения численности представителей данных исследуемых комплексов микроартропод на серых лесных почвах являлось количество органики (листового и хвойного опада) на поверхности почвы, которое было меньше по сравнению с колками с подзолистой и черноземной почвой, т. к. остальные сопутствующие факторы (влажность, аэрация почвы и др.) визуально и органолептически были на одном уровне. Выводы Исходя из полученных результатов исследований количественных показателей микроартропод орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического комплексов на трех типах почв (подзолистые, черноземные, серые лесные), было установлено, что наибольшей численности микроартроподы обоих комплексов достигали на подзолистых (более 17 600 экз./м2) и черноземных почвах (более 16 300 экз./м2). Наименьшая численность микроартропод была зафиксирована на серых лесных почвах (до 6 500 экз./м2). Максимальные показатели численности орибатидно-коллембольного и акаридиево-астигматического комплексов на всех типах почв были отмечены в мае и сентябре. За период проведенных исследований доминирующим по численности являлся орибатидно-коллембольный комплекс, наиболее существенные показатели которого выявлены на участках с подзолистой почвой в осенний период (15 392 экз./м2).
Список литературы

1. Madge D. S. Leaf fall and litter disappearance in a tropical forest // Pedobiologia. 1965. Bd. 5. No. 4. P. 273-288.

2. Безкоровайная И. Н. Участие почвенных беспозвоночных в деструкции органического вещества в лесных экосистемах Средней Сибири // Почвоведение. 2011. № 2. С. 206-214.

3. Богородская А. В. Послепожарная трансформация микробоценозов и комплексов беспозвоночных в почвах сосняков Центральной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2010. Т. 17. № 6. С. 893-901.

4. Булышева Н. И., Кременица А. М., Казаданев А. А. Динамика комплекса микроартропод (acarina, collembola) памятника природы «Степь Приазовская» при естественном остепнении // Вестн. Южн. научн. центра РАН. 2008. Т. 4. № 1. С. 52-60.

5. Гиляров М. С. Животные и почвообразование // Биология почв Северной Европы. М.: Наука, 1988. С. 7-16.

6. Гиляров М. С. Почвенные животные как компоненты биоценоза // Общая биология. 1965. № 26. С. 276-288.