Влияние педотурбационной активности слепыша (Spalax microphthalmus) на твердость почв

УДК 599.323.6:630*181.42

Т. М. Коновалова

Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара

INFLUENCE OF PEDOTURBATION ACTIVITY OF MOLE RATS (SPALAX MICROPHTHALMUS) ON SOIL PENETRATION INDEX

T. M. Konovalova

Oles’ Honchar Dnipropetrovs’k National University, Dnipropetrovs’k, Ukraine

Важным результатом педотурбационной активности слепышей является изменение физических свойств почвы. Твердость почвы может быть надежным индикатором роющей активности слепышей. Для исследования выбран свежий порой в нижней трети склона северной экспозиции балки вблизи с. Любимовка (Днепропетровская область, 48°21’25,5″ с.ш., 35°12’00,05″ в.д.). Диаметр пороя – 70–80 см. В области пороя заложен квадратный полигон со стороной 1,2 м. Измерения проводили в ячейках с шагом 0,1 м. Таким образом, полигон представлен 13 трансектами по 13 ячеек в каждой. Всего заложено 169 ячеек. Ячейка 7 по оси абсцисс и ячейка 7 по оси ординат совпадает с центральной частью пороя. Измерения твердости проводили с помощью ручного пенетрометра Eijkelkamp на глубину 0,5 м от поверхности почвы с шагом 0,05 м.
Таким образом, в каждой ячейке сделано 10 измерений твердости почвы. Средняя погрешность результатов измерений прибора составляет ± 8 %. Измерения проводили конусом, размером поперечного сечения 1 см2. Твердость почвы в самом порое, который находился над горизонтальным уровнем почвенного покрова, не измеряли. Всего проделано 1690 измерений твердости почвы, трехмерные координаты которых известны. Таким образом, объемная область почвы, в пределах которой проведены измерения твердости, имеет форму параллелепипеда с размерами 1,2 × 1,2 × 0,5 м.

Нормальным законом может быть описано распределение твердости почвы в горизонтах 0–5 и 5–10 см. Более глубокие почвенные горизонты имеют твердость, распределение которой не может быть описано нормальным законом. Основной тенденцией изменения твердости почвы в области пороя является ее увеличение с глубиной. Твердость в верхних почвенных горизонтах находится на уровне 3,58 (горизонт 0–5 см) и 5,06 МПа (5–10 см). Нормальный характер распределения величин позволяет применить для их сравнения t-критерий Стьюдента, в соответствии с которым различия твердости между этими двумя горизонтами статистически различны (р < 0,001).

Сравнение показателей твердости между собой для других горизонтов проведено с помощью непараметрического теста Вилкоксона. Установлены достоверные различия между горизонтами 5–10 и 10–15 см (Z = 9,82; р < 0,001), 10–15 и 15–20 см (Z = 3,87; р < 0,001). Необходимо отметить существование локального максимума на глубине 15–20 и 20–25 см, вследствие чего различия твердости между этими горизонтами не достоверны (Z = 1,20; р = 0,23). Различия между соседними горизонтами 20–25 и 25–30 см не достоверны (Z = 1,85; р = 0,06). Локальный максимум на глубине 15–20 см достоверно превышает твердость на глубине 25–30 см (Z = 2,04; р = 0,04).

В диапазоне от 25 до 45 см наблюдается локальный минимум твердости почвы. Попарное сравнение твердостей в горизонтах в указанном диапазоне не подтверждает статистическую достоверность различий. Это свидетельствует о том, что при существенном градиенте глубины почвы не наблюдается значительных изменений твердости и по этому показателю и почва является однородной. В наиболее глубоком из исследованных горизонтах (45–50 см) твердость почвы закономерно достигает максимального значения 7,08 МПа.

Представленные данные позволяют понять причину отклонения от нормального распределения значений твердости на глубине, которая превышает 10 см. По существу, значения твердости представляют собой смесь распределений. Для одного из распределений характерны модальные значения вблизи 10 МПа (очень твердые почвы), для другого – в диапазоне 3–4 МПа. Наиболее вероятно, что твердая почва составляет структурный остов, в пределах которого формируется пространство с почвенной массой значительно меньшей твердости, которая возникла как результат педотурбационной активности слепышей. Локальный гомогенный минимум твердости в диапазоне 25–45 см также наиболее вероятно имеет зоогенное происхождение.

Педотурбационная активность почвенных млекопитающих приводит к формированию в почве сложно организованной пространственной структуры ажурного типа, в которой сочетаются механически устойчивые конструкции из твердой почвы, промежутки между которыми заняты менее плотной почвенной массой. Такая организация почвенного тела приводит к выгодному сочетанию свойств твердой и менее твердой почвенных масс. Важной особенностью ажурной организации является длительный положительный эффект от педотурбационной активности млекопитающих для других компонентов экосистемы (почвенных беспозвоночных, микроорганизмов и растений).


Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 266-267.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники