В настоящее время усиление антропогенного пресса привело к деградации почвенного покрова агроценозов, сопровождающейся уменьшением содержания гумуса, разрушением почвенной структуры и снижением плодородия. В то же время сокращается биологическое разнообразие и численность педобионтов, активно участвующих в почвообразовательном процессе [7].
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 микроартропод. 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 [3]. Некоторым аспектам этой проблемы посвящена данная статья.
Цель настоящих исследований – изучить видовой состав панцирных и гамазовых клещей лугового агроценоза
Материалы и методы исследования
Исследования проводились на территории Ботанического сада ЮФУ в течение 9-и лет (2004–2012 гг.), с мая по август включительно на многолетнем луговом агроценозе. Луговой агроценоз создан мозаичным способом посева в 1987 г. на черноземе обыкновенном (гумус в почве 0–20 см – 3,5 %, общий азот – 0,23 %, N–NO3 – 0,95 мг/100 г и Р2О5 – 3,6 мг/100 г почвы). В состав «мозаичного» шестивидового лугового агроценоза входили люцерна синегибридная (Medicago sativa L.), лядвенец рогатый (Lotus corniculatus L.), клевер луговой (Trifolium pretense L.), овсяница луговая (Fectuca pratensis Huds.), кострец безостый (Bromopsis inermis (Leyss.) Holub.), ежа сборная (Dactylis gromerata L.). Для посева агроценоза применялись общепринятые агротехнические мероприятия [2;6].
С 2004 г. для учета численности микроартропод на луговом агроценозе отбирались образцы почвы металлической рамкой объемом 125 см3 в 15-кратной повторности на глубину 0–20 см в течение вегетационного периода. Экстракция микроартропод проводилась по методике Балога (1958) [9] без электрического обогрева в течение 7 дней. Разбивка на группы и подсчет проводились под бинокуляром МБС-1. Для определения видового состава панцирных и гамазовых клещей делали постоянные препараты в жидкости Фора-Берлезе [10].
Результаты исследования и их обсуждение
Всего в почве лугового агроценоза было обнаружено 25 видов панцирных клещей, относящихся к 15 семействам и 18 родам [1;8].
Наибольшее видовое разнообразие было характерно для семейств Oppiidae и Оribatulidae – по 4 вида, Haplozetidae – 3 вида, а остальные семейства были представлены 1–2 видами (табл. 1).
Таблица 1
Видовой состав и количество особей панцирных клещей, обнаруженных на луговом агроценозе в черноземе обыкновенном в течение вегетационного периода (Ботанический сад ЮФУ, усредненные данные за 2004–2012 гг.)
|
Семейство, вид |
Май |
Июль |
Октябрь |
Σ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Sphaerochthonidae |
||||
|
1. Sphaerochthonius sp. |
6 |
2 |
2 |
10 |
|
Epilohmanniidae |
||||
|
2. Epilohmannia cylindrica Berlese |
37 |
21 |
28 |
86 |
|
Camisiidae |
||||
|
3. Camisia lapponica Tragardh. |
3 |
7 |
5 |
15 |
|
Microzetidae |
||||
|
4. Microzetes alcer Piffl. |
7 |
11 |
8 |
26 |
|
Tectocepheidae |
||||
|
5. Tectocepheus velatus Michael. |
44 |
23 |
42 |
109 |
|
Suctobelbidae |
||||
|
6. Suctobelbella acutidens Forsslud. |
9 |
– |
2 |
11 |
|
Oppiidae |
||||
|
7. Oppiella nova Oudemans. 8. Oppia minus Paoli. 9. Oppia krivolutskyi Kulijev. 10. Oppia unicarinata Paoli. |
11 4 3 – |
6 8 6 5 |
13 5 1 2 |
30 17 10 7 |
|
Oribatulidae |
||||
|
11. Oribatula tibialis Nicolet. 12. Zygoribatula frisiae Oudemans. 13. Zygoribatula exarata Berlese. 14. Zygoribatula cognata Oudemans. |
12 9 13 6 |
11 8 10 – |
7 13 4 2 |
30 30 27 8 |
|
Haplozetidae |
||||
|
15. Peloribates europaeus Willmann. 16. Protoribates alatus Mihelcic. 17. Protoribates capucinus Berlese. |
5 15 4 |
7 8 – |
– 20 2 |
12 43 6 |
|
Ceratozetidae |
||||
|
18. Ceratozetes contiguus Jeleva. 19. Ceratozetes petrovi Kulijev. |
6 4 |
4 – |
5 – |
15 4 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Mycobatidae |
||||
|
20. Punctoribates punctum C.L. Koch. |
7 |
5 |
6 |
18 |
|
Oribatellidae |
||||
|
21. Oribatella reticulata Berlese. |
30 |
10 |
20 |
60 |
|
Tegoribatidae |
||||
|
22. Scutozetes lanceolatus Hammer. |
1 |
3 |
3 |
7 |
|
Galumnidae |
||||
|
23. Pilogalumna allifera Oudemans. |
18 |
10 |
12 |
40 |
|
Euphthiracaridae |
||||
|
24. Rhysotritia ardua C.L. Koch. 25. Rhysotritia sp. |
6 2 |
5 – |
3 – |
14 2 |
|
Количество видов: |
24 |
20 |
22 |
25 |
|
Количество особей: |
262 |
170 |
205 |
637 |
Фауна орибатид агроценозов почвы чернозема обыкновенного Нижнего Дона изучена недостаточно, всего зарегистрировано 34 вида [4]. Нами было отмечено 8 видов орибатид для чернозема обыкновенного (Camisia lapponica, Microzetes alcer, Protoribates alatus, Protoribates capucinus, Ceratozetes contiguus, Oribatella reticulata, Scutozetes lanceolatus, Pilogalumna allifera), которые ранее не были зарегистрированы на агроценозах в почве чернозема обыкновенного [4; 5].
Доминантными видами орибатид в течение вегетационного периода оказались Tectocepheus velatus (109 особей за сезон), Epilohmannia cylindrica (86 видов), Oribatella reticulata (60), Protoribates alatus (43), Pilogalumna allifera (40), Oppiella nova, Oribatula tibialis, Zygoribatula frisiae (по 30 особей). Субдоминантными видами были Punctoribates punctum (18), Oppia minus (17), Camisia lapponica, Ceratozetes contiguus (по 15 особей). Наряду с этим такие виды, как Scutozetes lanceolatus, Protoribates capucinus, Zygoribatula cognata, Oppia unicarinata были весьма редки и встречались в единичных экземплярах.
В результате анализа полученных данных установлено, что наибольшая численность орибатид зафиксирована в мае – 10,5 тыс. экз./м2, в июле численность снизилась до 6,8 тыс. экз./м2, а в октябре – повысилась до 8,2 тыс. экз./м2.
Анализ вертикального распределения орибатид на луговом агроценозе выявил, что 70–80 % панцирных клещей сосредоточено в мае на глубине 0–5 см, в июле и октябре – на глубине 5–10 см. Выявлено, что в верхнем пятисантиметровом слое преобладала группа видов Epilohmannia cylindrica, Zygoribatula exarata, Tectocepheus velatus, Oribatella reticulata, а глубже доминировали представители видов сем. Oppiidae. С глубиной уменьшалось видовое разнообразие и увеличивалась численность отдельных видов орибатид. Вертикальное распределение орибатид зависело от соотношения видовых комплексов и от влияния гидротермических условий.
Кроме изучения видового состава панцирных клещей, впервые был представлен видовой состав гамазовых клещей лугового агроценоза чернозема обыкновенного. Всего было обнаружено 15 видов, относящихся к 6 семействам [8].
Доминантными видами оказались Veigaia planicola (120 особей), Rhodacarellus silesiacus (40 особей), Rhodacarellus silesiacus (40 особей), которые встречались по всему почвенному профилю (0–30 см). Субдоминантными видами были Hipoaspis vacua (30 особей), Asca cf. nova (28 особей), Rhodacarus denticulatus (20 особей), и Hypoaspis aculeifer (20 особей). Наряду с этим такие виды, как Ascida gen., Epicrius sp., Amblyseius sp., Hypoaspis sp. были весьма редкими и встречались в единичных экземплярах (табл. 2).
Анализ вертикального распределения гамазовых клещей на луговом агроценозе чернозема обыкновенного показал, что 88 % гамазид было сосредоточено на глубине 0–15 см, из них 42,2 % на глубине 5–10 см. С глубиной уменьшалось видовое разнообразие и их численность. Вертикальное распределение гамазид зависело от влияния гидротермических условий и пищевых факторов [8].
Выводы
Таким образом, луговой агроценоз, являясь 25-летней залежью, характеризуется прогрессирующими процессами естественного остепнения, с чем связано и формирование специфического комплекса исследуемых микроартропод.
Таблица 2
Видовой состав и количество особей гамазовых клещей, обнаруженных по почвенному профилю на луговом агроценозе в черноземе обыкновенном (Ботанический сад ЮФУ, усредненные данные 2004–2012 гг.)
|
Семейство, вид |
Глубина, см |
Σ |
|||||
|
0-5 |
5-10 |
10-15 |
15-20 |
20-25 |
25-30 |
||
|
Epicriidae 1. Epicrius sp. |
3 |
1 |
– |
– |
– |
– |
4 |
|
Veigaiaidae 2. Veigaia planicola Berlese, 1892 |
50 |
40 |
20 |
1 |
5 |
4 |
20 |
|
Ascidae 3. Asca cf. nova Willman, 1939 4. Leiseius bicolor Berlese, 1949 5. Ascida gen. sp. |
8 3 – |
10 5 – |
5 2 1 |
3 1 – |
2 – – |
– – |
28 11 1 |
|
Phytoseiidae 6. Amblyseius sp. |
– |
2 |
– |
– |
– |
– |
2 |
|
Rhodacaridae 7. Rhodacarus olgae Shcherbak, 1975 8. Rhodacarus denticulatus Berlese, 1921 9. Rhodacarellus silesiacus Willmann, 1936 10. Rhodacarellus multident Berlese, 1921 |
15 10 10 3 |
60 5 20 4 |
20 5 3 2 |
10 – 2 – |
10 – 4 – |
5 – 1 – |
120 20 40 9 |
|
Laelaptidae 11. Hypoaspis (Cosmolaelaps) vacua Michael, 1891 12. Hypoaspis (Gymnolaelaps) sp. 13.Hypoaspis (Gymnolaelaps) aculeifer Ganestrini, 1883 14. Hypoaspis (Geolaelaps) sp. 1. 15. Hypoaspis (Geolaelaps) sp. 2. |
10 3 5 7 – |
15 1 10 10 – |
5 6 1 – 1 |
– – 2 – – |
– – 2 – – |
– – – – – |
30 10 20 17 1 |
|
Количество видов: |
12 |
13 |
12 |
6 |
5 |
3 |
15 |
|
Количество особей: |
127 |
183 |
71 |
19 |
23 |
10 |
433 |
Исследование выполнено при государственной поддержке ведущей научной школы Российской Федерации (НШ-2449.2014.4).
Рецензенты:Безуглова О.С., д.б.н., профессор кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов, ФГАО ВПО «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону;
Миноранский В.А., д.с.-х.н., профессор кафедры зоологии, ФГАО ВПО «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону.
Работа поступила в редакцию 26.02.2014.