Структура комплексов беспозвоночных-деструкторов в коренных северотаежных лесах Кольского полуострова

УДК 574.2

С. А. Валькова*, И. В. Зенкова**

*Кольский филиал Петрозаводского государственного университета,
Апатиты, Российская Федерация, Valkova@bel.arcticsu.ru
**Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН,
Апатиты, Российская Федерация, zenkova@inep.ksc.ru

STRUCTURE OF INVERTEBRATES-SAPROPHAGES COMMUNITIES
IN NATIVE TAIGA FORESTS OF THE KOLAPENINSULA

S. A. Val’kova*, I. V. Zenkova**

*Kola Branch of Petrozavodsk State University, Apatity, Russia, Valkova@bel.arcticsu.ru
**Institute of the North Industrial Ecological Problems, Kola Science Center,
Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia, zenkova@inep.ksc.ru

В группе почвенных сапрофагов в зависимости от типа и стадии разложения потребляемого отмершего органического вещества выделяют группировки первичных и вторичных разрушителей, минерализаторов и гумификаторов, детритофагов и микробофагов. Особенности структуры сапротрофного комплекса определяют направление и динамику трансформации органического вещества в лесной подстилке (Стриганова, 2003). Зональной особенностью фауны беспозвоночных в почвах северных широт, в том числе в лесных подзолах Кольского Севера, является преобладание мелких обильных микробофагов – микроартропод (клещей и ногохвосток) (Криволуцкий, 1995; Зенкова, 2000; Стриганова, Порядина, 2005).

Объектом наших исследований были крупные сапротрофные беспозвоночные из размерно-функциональной группы мезофауны. Почвенно-зоологические исследования проведены в 8 типах старовозрастных сосняков и ельников, произрастающих в центральных и южных районах Кольского полуострова. Почвы во всех биотопах представлены Al–Fe-гумусовыми подзолами, которые отличаются величиной кислотности и режимом увлажнения (табл. 1).

Таблица 1. Физико-химические показатели лесной подстилки

Показатель

Еловые   леса

Сосновые   леса

Е1

Е2

Е3

Е4

С1

С2

С3

С4

Мощность, см

4,5

5,0

2,4

9,1

4,8

4,2

7,5

4,5

Влажность, %

350

410

200

400

150

150

250

220

Кислотность,   pH

4,3

4,2

4,3

4,1

5,5

4,0

4,0

4,2

Примечание: сосняки: С1 – черничный, С2 – вороничный, С3 – кустарничковый, С4 – лишайниковый; ельники: Е1 – черничный свежий, Е2 – черничный влажный, Е3 – зеленомошный, Е4 – кустарничково-зеленомошный.

Сапротрофный комплекс обеднен по таксономическому и функциональному разнообразию. В почвах региона отсутствуют крупные активные первичные разрушители-минерализаторы – диплоподы и мокрицы. Преобладают вторичные разрушители – детритофаги – дождевые черви (Lumbricidae), энхитереиды (Enchytraeidae) и личинки двукрылых (Diptera, larvae). Встречаются единичные экзкмпляры тараканов. Комплекс деструкторов дополняют беспозвоночные-миксофаги, представленные сапрофитофагами – моллюсками (Stylommato­phora) и личинками щелкунов (Elateridae), среди которых доминируют виды-полифаги. Отличительной чертой сапротрофного комплекса является отсутствие в нем групп «экологических дублеров». Выявленные группы сапрофагов разнородны по таксономической принадлежности, степени эволюционной «молодости», жизненной стратегии, спектрам питания, обилию и видовому разнообразию. Дождевые черви в наших сборах представлены 3 видами: Dendrobaena octaedra Sav., Lumbricus rubellus Hoffm., Lumbricus sp. Моллюсков обнаружено 9 видов: Discus ruderatus Ferrussac, 1821, Nesovitrea petronella L. Pfeiffer, 1853, Cohlicopa lubrica Müller, 1774, C. nitens Gallenstein, 1852, Euconulus fulvus Müller, 1774, Vitrina pellucida Müller, 1774, Zoogenetes harpa Say, 1824, Arion circumscriptus Johnston, 1828, Deroceras leave Müller, 1774. Щелкунов выявлено 7 видов: Eanus costalis Paykull, 1800, Athous subfuscus Müller, 1764, Liotrichus affinis Paykull, 1800, Dalopius marginatus L., 1758, Sericus brunneus L., 1758, Mosotalesus impressus F., 1792, Ampedes nigrinus Herbst, 1784. В ельниках сапрофаги преобладали среди трофических групп, достигая 50 % общей численности и 30–80 % биомассы мезофауны. Обилие беспозвоночных-сапрофагов было в 1,5–2,0 раза выше по сравнению с зоофагами и в 2–5 раз – в сравнении с фитофагами. В сосняках трофическая структура мезофауны более сбалансирована по количественному соотношению трофогрупп: доли численности сапро-, зоо-, фитофагов составляли примерно по 30–40 %, доля миксофагов не превышала 2 % от общего количества мезофауны. Уровень относительной биомассы трофогрупп в сосняках разного типа значительно варьировал, составляя 3–92 % для сапрофагов, 3–50 % для миксофагов, 3–40 % для зоофагов, 2–40 % для фитофагов.

Количественно во всех биотопах доминировали двукрылые, составляя 50–90 % общей численности беспозвоночных-деструкторов. Уровень их обилия в ельниках был в 2,0–2,5 раза выше, чем в сосняках (300–350 против 120–170 экз./м2 соответственно). Это определяло более высокую общую численность беспозвоночных-деструкторов в еловых лесах (350–400 экз./м2) по сравнению с сосновыми (150–220 экз./м2). Преобладание личинок двукрылых характерно для почвенной фауны таежных лесов (обусловлено качественным составом растительного опада). Значительное содержание воска и смол в опаде хвойных пород является препятствием для его потребления многими беспозвоночными (Стриганова, 1980; Стриганова, Порядина, 2005). Общая биомасса сапротрофного комплекса значительно варьировала, изменяясь в разных типах еловых лесов от 0,5 до 1,5 г/м2, в сосновых – от 0,05 до 9,5 г/м2. Биомасса отдельных групп беспозвоночных-деструкторов также существенно варьировала в пределах разных биотопов (табл. 2). В ельниках свежем и влажном преобладали люмбрициды (200–500 мг/м2). В ельнике зеленомошном масса червей и двукрылых была примерно одинакова (по 600–700 мг/м2). В ельнике кустарничково-зеленомошном преобладали двукрылые (500 мг/м2). Среди сосняков выделялся сосняк черничный, где биомасса дождевых червей достигала 9 г/м2. Подстилка этого биотопа отличалась низкой кислотностью, нормальным увлажнением и повышенным содержанием гумуса, что обеспечивало благоприятные условия для обитания дождевых червей. В остальных исследованных сосняках биомасса люмбрицид была на порядок ниже и не превышала 30 мг/м2.

Таблица 2. Численность и биомасса комплекса беспозвоночных-сапрофагов
в коренных северотаежных лесах Кольского полуострова

Группа

Е1

Е2

Е3

Е4

С1

С2

С3

С4

Численность,   экз/м2

Enchytraeidae

24,9

31,2

3,2

1,2

52,0

8,8

0

0

Lumbricidae

4,2

3,4

4,3

0

32,8

0,5

0

1,0

Stylommatohpora

6,6

2,9

2,1

1,2

7,4

1,1

1,2

2,0

Blattoptera

0

0,4

0

0

0

0

0

0

Diptera

328,0

314,5

350,9

334,8

123,7

114,4

142,8

170,0

Elateridae

26,8

26,5

8,5

7,4

3,6

86,9

0

9,0

Сапрофаги,   всего

390,6

378,9

369,1

344,6

219,5

211,7

144,0

182,0

Биомасса,   мг/м2

Enchytraeidae

40,8

41,1

2,0

1,4

102,3

10,3

0

0

Lumbricidae

472,4

232,7

774,5

0

9029,3

29,6

0

3,2

Stylommatohpora

361,1

50,4

1,7

77,7

231,9

11,0

25,6

352,9

Blattoptera

0

9,6

0

2,1

0

0

0

0

Diptera

135,6

81,9

616,9

514,9

98,1

129,3

24,5

16,1

Elateridae

137,6

150,3

21,6

74,6

48,7

385,4

0

17,8

Сапрофаги,   всего

1147,7

566,0

1416,7

670,8

9510,2

565,5

50,1

390,0

 

Таким образом, комплексы сапрофагов в северотаежных подзолах характеризуются невысоким таксономическим и функциональным разнообразием. В сосновых лесах трофическая структура мезофауны более сбалансирована. Еловые леса характеризуются количественным преобладанием сапрофагов. Общая биомасса комплекса беспозвоночных-деструкторов и отдельных таксономических групп значительно варьирует как в пределах типов леса, так и между отдельными биотопами.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 191-193.

Розповісти колегам:

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