Author Archive

Мелкие членистоногие (Collembola, Oribatei) как индикатор почвенных условий

УДК 574.21:[595.713+595.423]

З. К. Расулова

Институт зоологии НАН Азербайджана, г. Баку, Азербайджан,
E-mail: snegovaya@yahoo.com

Ключевые слова: Collembola, Oribatei

SMALL ARTHROPODS (COLLEMBOLA: ORIBATEI)
AS An INDICATOR OF SOIL CONDITIONS

Z. K. Rasulova

Institute of Zoology, NAS of Azerbaijan, Baku, Azerbaijan, E-mail: snegovaya@yahoo.com

Key words: Collembola, Oribatei

Среди почвенных беспозвоночных мелкие членистоногие, будучи одной из многочисленных по числу видов групп, имеют большое значение в биоценозах. Они заселяют все типы почв, поддерживая их естественную скважность, участвуют в разложении и гумификации растительных остатков, выполняя функцию вторичных потребителей.

Исследования проведены в естественных и агробиоценозах различных ландшафтов Куба-Хачмасского природного района, занимающего северо-восточную часть Азербайджана.

Учеты мелких членистоногих проводились во все сезоны года в горно-лесной коричневой и горно-лесной бурой почвах. Пробы объемом 125 см3 брались буром из слоев 0–5 см до глубины 40–50 см в 15 повторностях; кроме этого проводился сбор с использованием эксгаустера. Одновременно измерялась температура почвы, ее влажность (в процентах к сухому весу). Экстракция проводилась в термоэклекторах по методу Тульгрена. Материал фиксировался в спирте (70 %). Для определения видового состава изготовлялись постоянные препараты в жидкости Фора–Берлезе. Биомасса коллембол подсчитывалась по линейным размерам, а орибатид – умножением числа учтенных особей на средний вес, полученный предварительным взвешиванием 10 экз. каждого вида.

Горно-лесная коричневая почва распространена в засушливой части лесной зоны.
Характерными морфологическими признаками таких почв является темно-бурая или коричневая окраска почвенного профиля в зависимости от характера подстилающих пород. Механический состав отличается глинистостью. Содержание частиц 0,01 мм – около 63–78 % от мелкозема. На северных склонах коричневые почвы богаты перегноем, содержание которого доходит в верхнем слое до 12–14 %. В пахотном горизонте гумуса 3–3,5 %, рН близка к нейтральной (6,9–7,4). Влажность почвы в слое 0–20 см – 25,3–35,8 %.

Обнаружено 115 видов мелких членистоногих, из них в лесу 100, в плодовом саду – 62 вида. Ногохвостки представлены 38, а панцирные клещи – 77 видами. По числу видов преобладают ногохвостки сем. Entomobryidae (29 видов) и Isotomidae (13), панцирные клещи сем. Oppiidae (32 вида), Belbidae (11), Galumnidae (10). Наибольшая численность (774,8 тыс. экз./м2) орибатид при биомассе 5,2 г/м2 отмечена в лесу за счет видов Nothrus biciliatus Koch., Metabelbela macerochaeta B.–Z., M. zachvatkini B.–Z., Tectocepheus velatus Mich. Численность коллембол по сравнению с орибатидами уменьшается в 3, а биомасса – в 1,5 раза. Основу численности составляют подстилочная Ceratophysella denticulata Bagnall (95 тыс. экз./м2) и почвенная Anurida ellipsoides Stack (68 тыс. экз./м2).

Здесь появляются виды, характерные только для горно-лесной коричневой почвы. Среди коллембол это Proisotoma minuta Tullberg, Willowsia buski Lubbock, Sminthurinus multipunctatus Schäffer, Dicyrtomina ornata Nicolet; среди орибатид – Hermanniella clavigera Berl., Hypocepheus mirabilis Krif., Ceratoppia quadridentata Haller.

Комплексы почвенных обитателей тонко реагируют на любые изменения, происходящие в агроценозах при хозяйственной деятельности человека. Так, на этих же почвах в плодовом саду численность и биомасса коллембол по сравнению с лесом уменьшается, составляя 62,3 тыс. экз./м2 или 0,8 г/м2. Половина общей численности приходится на подстилочно-почвенную Isotoma notabilis Schäffer (31 тыс. экз./м2). Выявлено 19 видов коллембол. Фауна орибатид разнообразна, обнаружено 43 вида при численности 139 тыс. экз./м2 и биомассе 1,1 г/м2. По численности доминируют Epilohmannia cylindrica Berl. и Scheloribates angustrirostris Mich.

Горно-лесная бурая почва распространена в полосе мезофильных лесов. Основными признаками их является светло-коричнево-бурый цвет, отсутствие слоистости профиля и признаки оподзоленности, где развиты преимущественно буково-грабовые породы. Механический состав по всему профилю суглинистый. Гумусовый горизонт – 4,5 %, содержание кальция – 21,2, рН колеблется в пределах 4,5–6,7, то есть почвы обладают различной обменной кислотностью. Влажность почвы в слое 0–20 см составляет 21,6–30,4 %.

Наиболее разнообразна фауна мелких членистоногих в лесу, где обнаружено 90 видов орибатид и 32 вида коллембол, численность которых колебалась от 241 до 258 тыс. экз./м2 при суммарной биомассе 6,6 г/м2. Основной фон составляют среди коллембол виды семейств Tomoceridae и Isotomidae, среди орибатид – семейства Epilohmannidae и Opiidae. Сопоставляя численность коллембол в лесу на горно-лесной бурой почве с лесной коричневой нетрудно заметить, что летом доминирует подстилочная Folsomia quadrioculata Tullberg (120 тыс. экз./м2), а весной – F. penicula Tullberg (117 тыс. экз./м2). Наибольшая биомасса (3,8 г/м2) при сравнительно невысокой численности приходится на поверхностные виды Tomocerus vulgaris Tullberg, T. minutus Tullberg, Lepidocyrtus instratus Handschin, L. violacens Geoffray. В составе орибатид доминируют клещи рода Oppia (70 % фауны). Среди них наиболее многочисленны O. media Mich (108 тыс. экз./м2) и O. cylindrica P.J. (85 тыс. экз./м2). Характерными для лесных почв являются коллемболы Orchesella cincta Linnl., Entomobrya corticalis Nicolet, орибатиды Perlohmannia coiffaiti Grand и Eremobelba geographica Berl.

При сравнении обилия и видового состава мелких членистоногих в лесных биотопах на различных типах почв, однородных по характеру насаждений, видно, что формирование микрофауны в данных биотопах в основном зависит от почвенных условий.

Численность достигает своего максимума в весенний и осенний периоды и минимальна летом, что большей частью связано с уменьшением в это время влажности почвы и плотности подстилки, которая создает благоприятный микроклимат, а также с особенностями развития и размножения мелких членистоногих.

Характерными особенностями населения мелких членистоногих является проникновение их в больших количествах до глубины 30–40 см. Причем численность коллембол в подстилке больше, чем орибатид. Меняется соотношение видов, сокращается количество обитателей мелких почвенных скважин.

Таким образом, в каждом типе почв, в пределах исследованного региона, наблюдаются изменения видового состава, численности, биомассы, характера вертикального размещения, соотношения жизненных форм мелких членистоногих. Все эти показатели могут служить хорошими индикаторами свойств почв.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 211-213.



Биоразнообразие и функциональная роль люмбрицид (Oligochaeta: Lumbricidae) в наземных экосистемах Крыма

УДК 574.9 (477.75)

В. Б. Пышкин, А. И. Евстафьев, В. М. Громенко, Т. С. Рыбка

Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского, г. Симферополь, Украина

Ключевые слова: люмбрицидофауна, биоразнообразие, хорология, Крым

Biodiversity and functional role
of earthworms (OLIGOCHAETA: LUMBRICIDAE)
in terrestrial ecosystems of Crimea

V. B. Pyshkin, А. I. Jevstafjev, V. М. Gromenko, Т. S. Rybka

Vernadsky Taurida National University, Simferopol, Ukraine

Key words: fauna of earthworms, biodiversity, chorology, Crimea

На территории Крымского полуострова группа почвенных олигохет – Megadrili, или дождевые черви, представлена почти исключительно видами семейства Lumbricidae Claus, 1876. Это широко распространенные и многочисленные на нашем полуострове беспозвоночные, играющие большую роль в трансформации органического вещества, формировании педосферы, регуляции потоков вещества, энергии и информации в экосистемах.

Возникновение семейства Lumbricidae и его разделение на роды многие авторы относят к концу палеозоя. В настоящее время к этому семейству принадлежит немногим более 200 видов, распространенных по всей Голарктике. Из них с территории бывшего СССР известно 97 видов из 10 родов, в том числе с Крымского полуострова 20 видов из 9 родов.

Впервые полный перечень видов Lumbricidae, встречающихся в Крыму, был дан Т. С. Перель (1979). Но многие из них были указаны для Крыма еще в работах М. С. Гилярова (1947, 1949), И. И. Малевича (1962), Пузаченко, Зубкова (1966) и др. В результате дальнейших работ (Пышкин, 1986, 1987, 1991) в Крыму были обнаружены три новых для фауны полуострова вида:

Helodrilus cernosvianus Zicsi, 1967, ранее считавшийся эндемичным видом для Карпат, обнаружен в Юго-Западном Крыму, где предпочитает почвы сухих грабинниково-кизиловых дубрав;

Dendrobaena hortensis Mich., 1889, ранее известный на территории СНГ только с Кавказа; в Крыму он широко распространен по всей горно-лесной зоне в дубравах с различным гидротермическим режимом почв;

Kritodrilus auriculatus Rosa, 1897 широко распространен в Западной Европе, но на полуострове встречается единично в суховатых грабинниково-ясеневых дубравах горного Крыма.

Позже В. В. Поповым в поймах рек предгорья Альмы и Качи был найден еще один широко распространенный вид – Lumbricus rubellus Hoffmeister, 1843.

Таким образом, к настоящему времени на Крымском полуострове зарегистрировано 20 видов дождевых червей, то есть 10 % всей мировой или почти 21 % фауны люмбрицид СНГ. Все виды известны за пределами полуострова. Из них два вида – D. schmidti Mich., 1907 и D. mariupolienis Wyssot., 1898 относятся к числу крымско-кавказских, один – Helodrilus cernosvianus Zicsi, 1967 – к крымско-карпатским эндемам. Крымско-кавказские эндемы населяют почвы самых разнообразных экосистем горного Крыма, а один из них – D. mariupolienis – найден даже в дельте реки Салгир на Сиваше. Крымско-карпатский вид обнаружен пока только в почве ксерофильных дубрав Юго-Западного Крыма.

Из 10 родов, описанных с территории бывшего СССР, единственным родом, не зафиксированным на Крымском полуострове, является Allolobophora Eisen, 1874. Наибольшего разнообразия этот древний род, который оформился еще в мезозое, достигает в фауне Южного Казахстана и Средней Азии (особенно его азиатский подрод Svetlovia). По два вида этого рода известны с Карпат и Урала, семь видов с Кавказа. Проведенный нами хорологический анализ распространения видов этого рода, изучение их экологических особенностей показали большую вероятность нахождения некоторых из них в Крыму, особенно на Керченском полуострове.

Род Eisenia Malm, 1877 часто рассматривают как азиатский, распространившийся на территорию Европы во второй половине олигоцена. На территории Крыма он представлен только двумя почвенно-подстилочными питающимися на поверхности почвы видами, это азиатский – E. nordenskioldi Eisen, 1879 и космополитный – E. foetida Savigny, 1826. На территории Крыма мало видов европейских родов Octolasium Oeriey, 1885 (питающиеся только почвенным перегноем верхнеярусный космополит O. lacteum Oerley, 1885, средиземноморский нижнеярусный O. transpadanum Rosa, 1884) и Lumbricus Linnaeus, 1758 (питающийся на поверхности почвы норник, космополит L. terrestris Linnaeus, 1758). Только космополитными видами представлены монотипичские роды Dendrodrilus Omodeo, 1956 (D. rubidus Eisen, 1874) и Eiseniella Michael., 1900 (E. tetraedra Savigny, 1826). Оба вида относятся к подстилочным, питающимся на поверхности почвы. Один вид включает род Kritodrilus Bouche, 1972 (среднеярусный, питающийся почвенным перегноем K. auriculatus Rosa, 1897).

Наибольшее число видов Lumbricidae, отмеченных для фауны Крыма, относятся к родам Nicodrilus Bouche, 1972 (5 видов) и Dendrobaena Eisen, 1873 (5 видов). Виды этих двух родов составляют почти 50 % люмбрицидофауны полуострова.

По видовому богатству род Dendrobaena на полуострове соизмерим с фауной Болгарии (5 видов), Украинских Карпат (5 видов), Югославии (6 видов) и Большого Кавказа (8 видов). Но значительно уступает по числу видов этого рода фауне Греции (11 видов) и Турции (12 видов). Всего в почвах перечисленных территорий род Dendrobaena насчитывает 25 видов. Соответственно индекс видового дефицита (1 – на данной территории не зарегистрировано ни одного вида из характерных для всего региона; 0 – отмечены все виды) для Турции равен – 0,5, для Греции и Кавказа – 0,6, для Югославии, Болгарии, Украинских Карпат и Крыма – 0,8. По видовому составу фауна Dendrobaena Крыма наибольшего сходства достигает с фауной Кавказа (индекс общности Жаккара равен 50 %), Турции (31 %) и Греции (16 %). С фауной Болгарии и Украинских Карат (11 %), а также Югославии (10 %) сходство значительно ниже.

Европейский род Nicodrrilus Bouche, 1972 представлен на территории Крыма двумя космополитными видами N. roseus Savigny, 1826, N. caliginosus Savigny, 1826 и тремя видами с трансэгейским ареалом N. dubiosus Oerley,1880, N. handlirschi Rosa, 1897 и более широко распространенный N. jassyensis Michael., 1891. Все виды этого рода на полуострове относятся к среднеярусным, питающимся почвенным перегноем.

Таким образом, если исключить встречающихся в Крыму космополитных дождевых червей, то окажется, что фауна люмбрицид полуострова формировалась в основном за счет миграционного потока с Балканского полуострова и Кавказа. Возможно благодаря горным хребтам Крымских гор, многие виды дождевых червей смогли пережить здесь холодный ледниковый, жаркий и сухой межледниковый периоды. Именно в горной части сохранилось большое своеобразие и видовое богатство люмбрицидофауны Крыма, откуда большинство космополитных видов и некоторые субэндемики легко расселились по долинам рек, следуя за человеком при освоении степной части полуострова.

Небольшое видовое богатство и низкий процент эндемиков в люмбрицидофауне степного Крыма в значительной мере объясняется также более интенсивным по сравнению с горными областями полуострова сельскохозяйственным освоением равнинных пространств и их слабой изученностью. До сих пор остается практически не исследованной фауна Тарханкутского и Керченского полуостровов, слабо изучена фауна Сасык-Альминского и Центрального степного районов Крыма.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 209-211.



Роль Diplopoda в разложении лесного опада в условиях долинно-терассового ландшафта Присамарья Днепровского

УДК 595.61:504.53

А. П. Похиленко

Днепропетровский национальный университет, г. Днепропетровск, Украина,
E-mail: vivtash@ukr.net

Ключевые слова: почвенно-подстилочные беспозвоночные, разложение, потребление

ROLE OF DIPLOPODA IN LEAF-LITTER DECOMPOSITION
IN THE PLAIN-TERRACE LANDSCAPE ECOSYSTEMS
IN PRYSAMAR’YA DNIPROVS’KE

A. P. Pokhilenko

Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine, E-mail: vivtash@ukr.net

Key words: soil & leaf-litter invertebrates, decomposition, consumption

Почвенные беспозвоночные имеют большое значение для распада и разложения растительных остатков, формирования плодородия лесных почв. В результате деятельности крупных беспозвоночных–сапрофагов происходит изменение профиля почвы, вовлечение органического вещества опада в биогенный круговорот веществ. Дисперсионный анализ показал, что распространение таких групп сапрфагов как Diplopoda и Isopoda, а, следовательно, и скорость и масштабы разложения подстилки, зависят прежде всего от режимного увлажнения эдафотопа.

Двупарноногие многоножки (Diplopoda) – одна из широко распространенных групп почвенно-подстилочных беспозвоночных. Они, по результатам корреляционного анализа, являются индикаторами таких свойств почвы, как механический состав, рН, солевой режим. Диплоподы обследованных биотопов (паклено-ясеневая дубрава, ольшатники, ивняк, березово-осиновый колок) представлены пятью видами: Megaphyllum rossicum (Timotheew, 1897), M. sjaelandicum (Meinert, 1868), M. kievense (Lohmander, 1928), Rossiulus kessleri (Lohmander, 1927), Brachyiulus jawlowskii (Lohmander, 1928). Их численность колеблется от 1,5 в ивняке до 11,2 экз./м2 в ольшатнике. Доминантами являются Megaphyllum rossicum, M. sjaelandicum, Rossiulus kessleri (23–33 %).

Отмечено, что различные виды кивсяков неодинаково охотно потребляют опад разных видов растений (Гиляров, 1957). В лабораторных условиях весной был проведен факторный анализ по выяснению пищевой избирательности к предложенным видам опада одного из наиболее массовых видов DiplopodaRossiulus kessleri. Ряд предпочитаемости по убыванию потребления выглядит следующим образом: береза – осина – клен – дуб – хвоя сосны (от 73 до 13 %).

Составляя основную массу почвенных беспозвоночных, сапрофаги имеют решающее значение в разложении опада. За вегетационный период на 1 га кивсяками в лесных биогеоценозах Присамарского международного биосферного стационара им. А. Л. Бельгарда вносится до 333 кг экскрементов, что является значительным вкладом в процесс разложения растительных остатков (Пилипенко и др., 1981).


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 208-209.



Новый для фауны Украины вид мокриц Philosciamuscorum (Isopoda: Oniscoidea)

УДК 595.373(477)

Л. П. Палиенко*, Ю. В. Дубровский**

*Институт зоологии им. И. И. Шмальгаузена НАН Украины, г. Киев, Украина,
Е-mail: dovgal@dovgal.kiev.ua.
**Институт рыбного хозяйства УААН, г. Киев, Украина, E-mail:ifr@mail.kar.net

Ключевые слова: мокрицы, Киев, Украина

THE NEW FOR UKRAINIAN FAUNA
SPECIES OF TERRESTRIAL ISOPODES
PHILOSCIA MUSCORUM (ISOPODA: ONISCOIDEA)

L. P. Paliyenko*, Yu. V. Dubrovski**

* Schmalhausen Institute of Zoology of the NASU, Kyiv, Ukraine, E-mail: dovgal@dovgal.kiev.ua
**Institute of Fish Industry UAAN, Kyiv, Ukraine, E-mail: ifrr@mail.kar.net

Key words: terrestrial isopods, Kyiv, Ukraine

Пойма реки Нивка под Киевом, ниже Святошинских прудов и очистных сооружений (бассейн Днепра), представляет собой биотоп, благоприятный для влаголюбивых видов почвенно-подстилочного комплекса. Небольшие пруды, канавы, ручейки и временные водоемы образуют довольно густую гидросеть. Травостой с преобладанием осок, пырея, хвоща, а в заболоченных низинах – тростника при средней высоте 50 см и общем проективном покрытии 100 % занимает 70–80 % наземной части поймы. Небольшие ольхово-ивово-кленово-березовые рощи при средней высоте деревьев 6 м и сомкнутости крон 0,9 занимают около 20 % площади.

Начало зимы 2005 г. в окрестностях Киева характеризовалось частичными оттепелями до +10°С. После похолодания 20 января установился снежный покров, который пролежал до апреля. В безветреный день 18 февраля в 14–15 часов при температуре воздуха +1°С и незначительной облачности наблюдался массовый выход на поверхность снега ногохвосток, пауков и некоторых других членистоногих. Глубина снежного покрова при этом составляла 40 см, проталины отсутствовали.

Среди ногохвосток по снегу активно перемещалась мокрица Philoscia muscorum (Scopoli, 1763), которая впервые отмечена для фауны Украины. В отличие от ногохвосток и пауков, представители этого вида на зимнем снегу нам ранее не встречались. Исследование данной местности, проведенное 2.07.2005 г., подтвердило обитание под корнями деревьев и пнями популяции P. muscorum. Известно, что в летний период эти наземные изоподы скрываются под корнями старых деревьев, пнями, лежащими на земле стволами и камнями, однако они способны подниматься и по ветвям деревьев. Обычно они образуют большие скопления в локальных местообитаниях, одиночные экземпляры довольно редки. Вид очень влаголюбив, однако избегает известковых камней. Часто встречается под опавшей листвой в местах береговой линии вместе с Ligidium hypnorum (Cuvier, 1792). Период размножения обычно продолжается от середины мая до середины сентября. Чаще всего в популяции преобладают самки (до 70 %). Самка достигает длины 8–9 мм. Тело продольно-овальное, почти в 2,5 раза в длину больше, чем в ширину, на 5-м переомере наиболее широкое. Внешняя поверхность тела гладкая с мелкими зубчиками. Все переомеры на коксальных пластинках имеют явственно продольную линию. Плеон уже, чем перейон. Тельсон коротко треугольный; его острый угол выдается над протоподитами уропод. Антеннула трехчленистая, 1–3-й членики почти одинаковой длины, антенны едва достигают заднего края третьего переомера, жгутик 3-х членистый. Согласно Leleup (1948), животные часто перезимовывают в полостях под деревьями, где находят достаточное количество влаги.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 207-208.



Экологическое моделирование последствий различных сценариев развития долины реки Висла (Польша)

УДК 504.54.056

ECOLOGICAL MODELLING
OF EFFECTS OF DEVELOPMENT SCENARIOS
FOR THE VISTULARIVERVALLEY (POLAND)

J. Romanowski*, K. Kowalczyk*, I. Bouwma**

*Centre for Ecological Research PAN, Łomianki, Poland, E-mail: romanowski@cbe-pan.pl
**Alterra, Wageningen, The Netherlands, E-mail: irene.bouwma@wur.nl

Key words: biodiversity, LARCH, Vistula, modelling, metapopulation

Дж. Романовский*, К. Ковальчик*, И. Бувма**

*Центр экологических исследований Польской академии наук, Ломианки, Польша,
E-mail: romanowski@cbe-pan.pl
**Альтерра, Вагенинген, Нидерланды, E-mail: irene.Bouwma@wur.nl

Ключевые слова: биоразнообразие, LARCH, Висла, моделирование, метапопуляция

Biological diversity is highly dependent on the quality, quantity and spatial cohesion of habitats. Fragmentation of natural areas severely affects the abundance of species. The effects of the development of the natural environment can be assessed through modeling of the ecological impacts on the indicator species aiming to support interactive policymaking.

The «Vistula Econet Development and Implementation (VEDI)» project is a pilot approach for assessing the ecological impact of various (hypothetical) land use scenarios in the VistulaRiverValley (from Warsaw to Włocławek) in Poland, by using the LARCH computer model filled with local ecological data. The VEDI project is a joint cooperation between two institutes from Poland: the Center for Ecological Research PAN and the Institute of Geography and Spatial Organisation PAN; and two institutions from the Netherlands: the Government Service for Land and Water Management (DLG) of the Ministry of Agriculture, Nature and Food Security, and Alterra, which has pioneered the LARCH model.

The VistulaRiver has still retained a semi-natural character for most of its length and is considered to be one of most valuable rivers in Western and Central Europe. The Vistula floodplain area represents an extensively managed landscape, with high nature values and biodiversity. The diverse structure of the river valley is reflected in high habitat diversity and with over 1010 vascular plant species, representing 40 % of Polish vascular plants and including 46 species under strict protection (Załuski 1998). Large forests and extensively used meadows provide habitats to species with large home ranges and dispersion ranges, e. g. Black stork Ciconia nigra, and Elk Alces alces. The KampinosNational Park and neighboring Vistula floodplains are one of the most important faunal refugia in Poland.

Five scenarios for future land use were developed in consultation with various stakeholders during a two-day workshop in May 2004. Detailed maps were prepared for each of the developed scenarios, which outlined the changes on the vegetation in the study area.

Scenario 1: Maximum river regulation and infrastructure development. Construction of a new dam; removal of trees in the river area inside of the dikes; and development of other infrastructure like roads, dikes, motorway etc.

Scenario 2: Medium intensity regulation. Minor river regulation; removal of trees; and redirection of the main channel.

Scenario 3: «Brave Vision» for nature protection. Removal of some of the dikes (where possible); removal of the present dam at Włocławek; and removal of some of the settlements in the river valley.

Scenario 4: Restoration and protection of meadows and pastures. Supporting small scale farming through agro-environmental programmes, resulting in a small-scaled landscape.

Scenario 5: Reforestation. Conversion of low-productivity agricultural fields into forest plantations and natural forest succession.

Effects of each scenario on indicative fauna species were analyzed with the computer model LARCH to assess habitat availability and connectivity in each of the development scenarios. In total 16 species were selected, representing five different habitats: steep banks (Kingfisher Alcedo atthis, Sand martin Riparia riparia); sand banks (Little ringed plover Charadrius dubius, Little tern Sterna albifrons); semi-aquatic (Great crested newt Triturus cristatus, Banded demoiselle Calopteryx splendens, Beaver Castor fiber); forests (Bank vole Clethrionomys glareolus, Pine marten Martes martes, Middle spotted wood-pecker Dendrocopus medius, Elk, Black stork); and meadows (Sand lizard Lacerta agilis, Common rote vole Microtus oeconomus, Large copper Lycaena dispar, Corncrake Crex crex).

Results for each scenario are summarized below. It is concluded that fragmentation presently does not threaten the favorable conservation status of the species assessed. Most of the species have either nearly sustainable, sustainable or highly sustainable networks.

Scenario 1 showed pronounced impacts on species dependent on steep banks and sandbanks. Species of semi-aquatic and forest habitats were also affected but to a lesser extent, with a decrease in population numbers but not in overall viability of the population.

Scenario 2 showed very limited effects on indicator species in this study.

Scenario 3 showed positive effects for most species, notably species of steep banks and sandbanks. Meadow species, however, showed a more ambivalent picture with some species improving while others decline.

Scenario 4 showed limited impact on indicator species in this study.

Scenario 5 showed positive effects on species depending on forest habitat, while species typical for meadows decreased. Black stork showed a potential increase of population size of approx. 20 %.

The review of the effects on the two Natura 2000 areas showed that especially Scenario 1 will have a profound effect in the Natura 2000 area DolinaSrodkowejWisly-MiddleVistulaValley area. The effects on the KampinosNational Park are much less. The spatial analysis with LARCH has yielded useful results. However for quantification and calibration of the results, sensitivity analyses for the different scenario needs to be undertaken.

More detailed information regarding the outcomes of the analysis can be found on the website: http://vediproject.org or http://www.vediproject.org


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. .



Оборотная сторона медали: пищевые добавки и почвенные системы

УДК 502.53 + 504.064 + 591.13

К. В. Опалинский*, Е. Дмовская*, С. Г. Пиржиновский**

* Центр экологических исследований Польской академии наук, Дзиканов/Варшава, Польша
E-mail: krzysztof.opalinski@cbe.internetdsl.pl, edmowska@poczta.onet.pl
**Университет Лунда, Лунд, Швеция, E-mail: stefan.pierzynowski@cob.lu.se

Ключевые слова: пищевые добавки, антибиотики, почва, микрофлора, фауна

THE REVERSE OF THE MEDAL: FEED ADDITIVES AND SOIL SYSTEM

K. W. Opaliński*, E. Dmowska*, S. G. Pierzynowski**

*Center for Ecological Research Pol. Acad. Scis, Dziekanów/Warsaw, Poland,
E-mail: krzysztof.opalinski@cbe.internetdsl.pl, edmowska@poczta.onet.pl
**LundUniversity, Lund, Sweden, E-mail: stefan.pierzynowski@cob.lu.se

Key words: feed additives, antibiotics, soil, microflora, soil fauna

Present-day livestock production uses antibacterials (antibiotics) not only as therapeuticals in veterinary medicine, but also as growth promoters, which results in high production of meat, milk, eggs and animals health too.

Antimicrobial Growth Promoters (AGP), or Antimicrobial Feed Additives (AFA) were added to the feed of all kinds of domestic animals – from piglets and poultry to fish, since 1949 in USA and since 1952 in Europe. There are probiotics and prebiotics, coccidiostats but first of all antibiotics: avilamycin, bacitracin, flavomycin, avoparcin, spiramycin, tylosin, virginiamycin, carbadox and some others. In European Union all those substances can be used in livestock production in accordance with the procedures laid down in article 7 of the directive 70/524/EEC concerning additives in feedingstuffs and medicinal feed additives.

The wonderful averse of the antibiotic medal there is higher animal growth rate and lower death rate of infants, better feed utilization and carcass quality, better welfare and health of animals, and benefits for livestock producers.

Antibiotics are poorly or not at all absorbed from the alimentary tracts of an animal, a substantial quantity of the administered doses are excreted with faces and urine as active substances and ends up in the environment – in fields (as manure) and in pastures and other grass–lands – in their soils.

But there is also the black reverse of the medal – the hazards and risks associated with potentially genotoxicity of some antibiotics, their toxicity for target species, and therapeutic effect on human health. The last effect, practically not known, there is effect on the environment – on the soil, on its flora and fauna and on functioning of soil ecosystem.

The aim of the present study was to compare the effect of application of pig manure from animals fed on standard forage with antibiotics and without antibiotics, on selected processes and organisms in a soil system. We hypothesized that changes in soil ecosystem after application of manure with antibiotics would differ from those found after application of manure without them.

In experimental farm two groups of piglets were fed with special forage without antibiotic (prepared by Gramminer AB, Sweden) and on standard forage with antibiotic. Manure from both groups were transported to the experimental fields. Measurements and experiments were made on two types of experimental fields: first one fertilized with manure from animals fed on special forage without antibiotics, and the second one fertilized with manure from animals fed with standard forage with antibiotic.

In the field experiment we have measured: microbial (fungi and bacteria) biomass, activity of decomposition processes, abundance and population structure of soil nematodes and enchytraeids, biomass and structure of higher plants community.

The maximum effect of antibiotics on soil community was observed four weeks after the treatment. After fourteen weeks all effects fall down to the control level, but some of them can be observed even after forty six weeks (in the next growing season).

After four weeks the biomass of bacteria (measured by Substrate Induced Respiration method) in soil with antibiotics was by 17 % lower in comparison with soil without antibiotics, and the biomass of fungi in soil with antibiotics growth up. This effect was reduced in subsequent weeks and was not visible in the fourteenth week of exposition.

The rate of organic matter (cellulose) decomposition by litter bag method was slightly lower in soil with antibiotics. The rate of nitrification of ammonia to nitrate in soil with antibiotics was lowering too.

Nematode population in soil without antibiotics was more numerous than in soil with antibiotics, but the difference was not statistically significant.

Significantly more bacterial-feeding nematode were found in soil without antibiotics – this difference was observed also forty six weeks after the treatment, i.e. in subsequent growing season. Density of plant-feeding and fungal-feeding nematodes was higher in soil with antibiotics. The abundance of other ecological groups of nematodes (predatory and omnivorous) in both soils was low and the difference between them was not significant.

The answer of soil mesofauna on antibiotics was not clear – in the beginning of exposition the density of enchytraeids in soil with antibiotics significantly growth up. But after twelve weeks the abundances of mesofauna in both soils were lowered.

Eight weeks after the treatment the species biodiversity of vascular plants in the soil with antibiotics fall down – the lack of characteristic species for meadow community was observed, and density of nitrophilous and ruderal plant species growth up.

The above-ground biomass of plants, specially of monocotyledons, on soil with antibiotics was by 1/3 higher than in soil without antibiotic.

The results of this study confirm our hypothesis. Some of studied microbial, micro- and mesofaunal and plant community parameters in soil with antibiotics differ from those from «clear» soil, fertilized without antibiotics. The result showed that the rate of two very important soil processes: organic matter decomposition and ammonia nitrification are checked by antibiotics– probably antibiotics had negative effect on the bacteria responsible for those processes. In the other hand antibiotics provide better conditions for development of fungi. The supposition can be made that mycorrhizal fungi also grew better in presence of antibiotics – it could explain the higher biomass of vascular plants.

The changes in bacteria / fungi balance in the soil under influence of antibiotics affect the function of mesofauna structure and its activity – under influence of antibiotics the grazing food web pathway predominate the detritus food web pathway.

On the basis of the obtained results one can conclude that manure from animals fed on forage with antibiotics affects soil environment and soil community, their structure and function. The effect of antibiotics is well visible on target organisms (bacteria) as well as on non target organisms, such as fungi, micro- and mesofauna, and also higher plants.

The reverse of the antibiotic medal is rather black. Can we throw antibiotics away from our livestock production as a growth promoters? Yes, we can. Than death rate in piglets will grow up two times, body mass production falls down by 16 %, and feed utilization by 7 %. Than prices of pork will grow up by 8 %, of poultry by 3 %, eggs by 11 %, etc. etc. etc.

This work was funded in part by Svenska Institutet (Visbyprogrammet 390/4968/1977 no 39) and in part by Polish Committee for Scientific Research (KBN 6 PO4G 050 16).


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 205-207.



Напочвенная мезофауна полуострова Ягорлыцкий Кут (Херсонская область)

УДК 574.47:592(595.76)

М. И. Ниточко

Черноморский биосферный заповедник НАНУ, г. Голая Пристань, Украина,
E-mail: taurica24@yandex.ru

Ключевые слова: мезофауна, видовой состав, биотопы, кластерный анализ

ground mesofauna of the Yagorlytsky kut peninsula
(Kherson province)

М. I. Nitochko

Black Sea Biosphere Reserve NASU, Gola Prystan’, Ukraine, E-mail: taurica24@yandex.ru

Key words: mesofauna, species diversity, biotopes, clustering analysis

Одним из узловых моментов комплексных мониторинговых работ заповедников является изучение наиболее многочисленной части любого биогеоценоза – населения беспозвоночных. C 2003 г. подобные исследования организованы на территории материковых участков Черноморского биосферного заповедника, в частности, на полуострове Ягорлыцкий Кут.

В качестве индикаторной группировки выбрано напочвенное мезонаселение беспозвоночных (герпетобий). Основой данной публикации стал материал, полученный в 2003–2004 гг. Сборы выполнены почвенными ловушками по основным элементам микро- и нанорельефа зональной причерноморской солонцеватой опустыненной степи: приморская степь, луговины, галофитная растительность, солончак, болото, берег залива. В весенне-летний и поздне-летний периоды отработано более 1400 ловушко-суток.

Как показал анализ населения герпетобия, на уровне различных таксонов (данные обработаны с помощью методов кластерного анализа) достаточно обособленно выделяется комплекс, населяющий прибрежную полосу залива. Это вполне согласуется с сравнительно мягкими гидротермическими условиями биотопа. Здесь, за счет массовости отдельных видов, отмечены наибольшие значения численности беспозвоночных для участка в целом – 6691,6 экз./100 лов.-сут.: в весенне-летний период 78,1 % от общей численности составляют бокоплавы и 17,7 % мокрицы, а в поздне-летний – 77,3 % уловов приходится на жужелиц, среди которых 75,3 % общей численности представлено особями Broscus semistriatus (Dejean, 1828).

Следующим из серии группировок по ландшафтному профилю на основе результатов статистического анализа выделяется комплекс, населяющий открытые солончаки. Он по качественно-количественному составу находится сравнительно далеко от мезонаселения других природных разностей полуострова Ягорлыцкий Кут. Это наглядно подтверждает биотопическое своеобразие, обусловленное условиями очень жесткого и порой экстремального режима (от полного иссушения до заливания различной продолжительности при значительном уровне засоления). На фаунистический состав открытых солончаков имеет большое влияние степень их удаленности от берега залива. Основу таксономического состава солончаков на удалении 200 м от уреза воды составляют бокоплавы и мокрицы, далее в порядке убывания жужелицы, медведки и сверчки. Для обширных площадей голых солончаков в центре полуострова ядром населения беспозвоночных выступают пауки и насекомые, в частности жужелицы.

Из серии биотопов, расположенных в подах приморской степи, отдельным вариантом выделяются непризаливные тростниковые болота. Луговины и участки с галофитной растительностью объединяются в одну группу, которая, в свою очередь, близка к приморской степи. В целом приморская степь и варианты подов образуют единый блок. Для видового состава всех упомянутых природных разностей характерно то, что господствующее положение в герпетобии занимают жужелицы (кроме степных биотопов, где преобладают чернотелки) и муравьи.

Состав населения жужелиц приморской степи характеризуется доминированием B. semistriatus (болотно-солончаковая экогруппа) и Harpalus serripes (Quensel, 1806), отдающих предпочтение степным биотопам. В роли содоминантов выступали Ophonus cribricollis (Dejean, 1829), предпочитающий галофитные биотопы, и политопный Harpalus rufipes (De Geer, 1774).

Еще более сложная структура населения на фоне низкой общей численности жужелиц при высоком их видовом разнообразии была на лугах. Здесь по численности основу составили 6 видов из разных экогрупп (доля в уловах жуков отдельного вида не превышала 12,2 %): политопный H. rufipes, степной Brachinus explodens (Duftschmid, 1812), галофильный O. cribricollis, луговой Harpalus rubripes (Duftschmid, 1812), болотно-солончаковый B. semistriatus и политопный Calathus melanocephalus (Linneus, 1758). Удельное обилие остальных 26 видов составляет 1–4 %, причем многие из них отмечены исключительно на луговинах.

На участках с галофитной растительностью видовой список самый бедный. В этом биотопе доминируют виды болотно-солончаковой группы (B. semistriatus, виды рода Dyschirius) и политопный Н. rufipes.

Тростниковые болота отличаются оригинальностью состава жужелиц: Carabus clathratus (Linneus, 1761), Brachinus crepitans (Linneus, 1758), Pterostichus cupreus (Linneus, 1758), Stenolophus sp., Amara familiaris (Duftschmid, 1812), A. similata (Gyllenhal, 1810), A. apricaria (Paykull, 1790), Anthracus sp., Anisodactylus pseudoaeneus (Dejean, 1829).

Несмотря на то, что призаливные участки по сравнению с другими занимают промежуточное положение по видовому разнообразию, они остаются лидерами по численности жужелиц. Вполне закономерно B. semistriatus является супердоминантом, место субдоминантов приходится на политопный Н. rufipes и галофитный Pogonus transfuga (Chaudoir 1871) виды. Остальные 85,7 % видового состава малочисленны.

Из всех учтенных жуков чернотелок 72,4 % приходится на население степных участков. Распределение видов и спектр жизненных форм тенебрионид (Мордкович, 1977) опосредованно и корректно характеризуют гидротермические особенности местообитаний. Так, жуков чернотелок более высоких классов (из IV суперкласса Pimelia subglobosa (Pallas, 1781), из III – Blaps lethifera (Marsham, 1802) и Prosodes obtusa (Fabricius, 1798), особи которых приспособлены к дефициту влаги и открытому поверхностному образу жизни), регистрировали в степи с максимальными показателями их численности и в небольших количествах отмечали на более влажных участках. Численность наименее морфологически адаптированных к ксерофитным условиям – представителей I суперкласса – была выше на лугу, на участках с галофитной растительностью и в тростниковых зарослях.

Таким образом, герпетобий полуострова Ягорлыцкий Кут характеризуется низким уровнем общего обилия беспозвоночных и невысокими показателями видового разнообразия по сравнению с заповедными степями на песках, что вполне согласуется с жесткими биотопическими условиями района работ. Среди герпетобия степных биотопов особое положение занимают муравьи, жужелицы и чернотелки, как обильные и заметные компоненты населения. Наиболее разнообразнна фауна лугов и приморской степи (при минимальных показателях численности). Солончак, болото, участки с галофитной растительностью характеризуются относительно бедным видовым составом при относительно высоком обилии беспозвоночных. Вполне закономерно отличается состав населения береговой линии залива.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – C. 203-205.



Биоразнообразие Testacea естественных почв Присамарья Днепровского

УДК 593.12:504.53

Г. А. Некрасов

Днепропетровский национальный университет, г. Днепропетровск, Украина,
E-mail: kris@ua.fm

Ключевые слова: биоразнообразие, раковинные амебы, почва

TESTACEA BIODIVERSITY IN NATURAL SOILS
OF PRYSAMAR’YA DNIPROVS’KE

G. A. Nekrasov

Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine, E-mail: kris@ua.fm

Key words: biodiversity, testate amoebas, soils

Лесные экосистемы Присамарья играют важную роль в оптимизации природной среды и выполняют разнообразные функции – почвозащитную, водоохранную, санитарно-гигиеническую, рекреационную. Они создают разнообразие экологических условий, часто не характерное для степной зоны. В лесных биогеоценозах одной из широко распространенных групп почвенной биоты являются раковинные амебы. В лесной зоне сравнительно полно изучен видовой состав Testacea, экология и географическое распространение этой группы. На територии Днепропетровской области известно всего несколько работ по исследованию простейших – Л. В. Рейнгарда, А. П. Травлеева, И. К. Булик. Численность раковинных амеб зависит от температуры, влажности почвы, наличия органики и степени ее расщепления, рН, механического состава и других факторов.

Исследования проведены на базе Присамарского международного биосферного стационара им. А. Л. Бельгарда (Новомосковский район Днепропетровской обл.) в 2003–2004 гг. Собрано и обработано 30 почвенных образцов. Пробы отобраны на участках целинной степи и в Капитановском байраке (подстилка, 0–5 см, 5–10 см, 10–15 см). Учет раковинных амеб производился по методу Фойснера.

Всего за время исследований отмечено 43 вида раковинных амеб, относящихся к 8 семействам. В образцах, отобранных на участках целинной степи обнаружено 30 видов из 8 семейств. Более высокое видовое разнообразие характерно для представителей семейств Centropyxidae (Centropyxis aerophila Deflandre, C. aerophila var. sphagnicola Deflandre, C. sylvatica (Deflandre) Thomas, C. sylvatica var. globulosa Bonnet, C. sylvatica var. minor Bonnet-Thomas), Cyclopyxidae (Cyclopyxis ambigua Bonnet-Thomas, C. eurystoma Deflandre, C. eurystoma var. parvula Bonnet-Thomas, C. kahli var. cyclostoma Bonnet-Thomas), Plagiopyxidae (Plagiopyxis angularis Bonnet, P. callida var. grandis Thomas, P. declivis Thomas, P. minuta var. oblonga Bonnet, P. minuta var. phanaerostoma Bonnet, P. penardi Thomas, P. penardi var. oblonga Bonnet). Максимальная численность отмечена у Centropyxis sylvatica var. globulosa Bonnet, Plagiopyxis angularis Bonnet и P. penardi var. oblonga Bonnet.

У всех представителей перечисленных семейств раковинка имеет сферическую или эллипсоидную форму. Раковинка представителей семейства Plagiopyxidae светлых оттенков (в случае Plagiopyxis angularis Bonnet и P. minuta var. oblonga Bonnet – полностью прозрачная), а у представителей Centropyxidae и Cyclopyxidae – темно-серого или коричневого цвета.

Семейства Trinematidae (Trinema complanatum Penard, T. lineare Penard) и Eugliphidae (Euglipha denticulate Brown, E. laevis var. lanceolata Playfair, Corythion dubium Taranek) имеют удлиненную яйцевидную форму раковинки.

В результате анализа образцов отобранных в Капитановском байраке выявлено, что численность представителей семейств Cyclopyxidae, Eugliphidae и Trinematidae значительно возрастает по сравнению с целинной степью, но при этом видовой состав двух последних семейств сокращается до одного вида.

Максимальное видовое разнообразие Testacea характерно для подстилки и горизонта 0–5 см. Это связано с механическим составом почвы, увлажненностью, концентрацией органических веществ (Гельцер, 1993). Лишь некоторые виды (Plagiopyxis intermedia Bonnet, P. angularis Bonnet) имеют достаточно высокую численность и в более глубоких почвенных горизонтах.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – C. 202-203.



Изменения экологической структуры комплексов двупарноногих многоножек (Diplopoda) в антропогенных биогеоценозах

УДК 595.61:574.4:504.05

С. Л. Максимова

Институт зоологии НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь, E-mail: soilzool@biobel.bas-net.by

Ключевые слова: двупарноногие многоножки, видовой состав, экологическая структура

CHANGES OF ECOLOGICAL STRUCTURE OF millipedes (DIPLOPODA) IN ANTHROPOGENIC BIOGEOCENOSES

S. L. Maksimova

Institute of Zoology, NAS of Belarus, Minsk, Belarus, E-mail: soilzool@biobel.bas-net.by

Key words: millipedes, species composition, ecological structure

Изучение диплопод как компонента почвенной мезофауны различных биогеоценозов представляет собой значительный интерес. Они являются важным гетеротрофным звеном в детритном блоке экосистем.

Для изучения видового состава, экологической структуры и функциональных связей в сообществах беспозвоночных в экосистемах с разной степенью антропогенной нагрузки проводилось определение двупарноногих многоножек, собранных на территории Ботанического сада НАН Беларуси (для проведения исследований нами выбраны хвойные леса двух типов: ельник разнотравный и сосняк мшистый). Кроме этого обследованы два пойменных луга: в качестве контроля – на территории Березинского государственного биосферного заповедника, в пойме р. Березины в окрестностях с. Крайцы (ненарушенный луг) и в Осиповичском районе Могилевской области в окрестностях пос. Елизово (нарушенный луг). Также исследования проведены в черноольшаниках березово-кисличных на территории Узденского района Минской области, окрестности с. Дещенка и в Березинском государственном биосферном заповеднике.

Для изучения видового состава и численности многоножек использовали ловушки Барбера по общепринятой методике с формалином в качестве фиксирующей жидкости, послойную выкопку и разборку вручную проб почвы площадью 0,25 м2 (50х50) глубиной 0,4 м, метод сифтования, рандомизированную выборку на маршруте, ручную разборку лесной подстилки.

В результате проведенных исследований определены видовой состав и численность первичных разрушителей опада – двупарноногих многоножек – в естественных и подверженных антропогенной нагрузке биогеоценозах. Выявлено 12 видов из 12 родов, 4 семейств двух отрядов класса Diplopoda. Двупарноногие многоножки представлены европейскими видами. Среднеевропейские виды составили около 44 %, общеевропейские – 25 %, восточноевропейские – 12,5 %, юго-восточноевропейские – 6 %. Наиболее массовые виды – Polydesmus complanatus (Linnaeus, 1758) и Microiulus laeticollis mierzeyewskii (Jawlowski, 1925). На основе вертикального распределения в почвенном ярусе выявлены 3 типа жизненных форм для обнаруженных нами двупарноногих многоножек: Ommatoiulus sabulosum (Linnaeus, 1758) – эпигеобионт, Leptoiulus proximus proximus (Nemec, 1896) – стратобионт подстилочно-почвенный, Microiulus laeticollis mierzeyewskii – стратобионт подстилочный.

Все собранные виды можно разделить на три экологические группы: лесные гигрофилы (Leptoiulus proximus, Julus terrestris (Linnaeus, 1758), Polydesmus complanatus), лесо-болотные гигрофилы (Microiulus laeticollis mierzeyewskii), эвригигры (Ommatoiulus sabulosum). Распространение последнего вида лимитируется в основном влажностью.

Соотношение этих трех групп определяет эколого-фаунистический комплекс диплопод в исследованных районах.

Фауна обследованных биогеоценозов довольно стабильна, мало изменяется по годам и сезонам, несмотря на изменения численности отдельных видов. При анализе распределения диплопод между почвой и подстилкой в большинстве биогеоценозов отмечено их численное преобладание в почве, особенно в верхнем слое. Как правило, в подстилке диплоподы сосредоточены в нижней ее части, где влажность повышена. Установлено, что для беспозвоночных сапрофагов характерна определенная реакция на изменение условий среды, проявляющаяся в уменьшении их численности (почти в 2 раза) и количества видов (в 1,5–2 раза) под влиянием антропогенной нагрузки, в смене видов–доминантов, а также в появлении видов, характерных только для антропогенных биогеоценозов (Cylindroiulus latestriatus (Curtis, 1844)). В условиях антропогенного воздействия видовое богатство двупарноногих многоножек снижается. При этом уменьшается спектр экологических групп диплопод и их жизненных форм. Отмечено, что для данных биогеоценозов характерно различие и в возрастном составе популяции диплопод в отношении как животных первого года жизни, так и особей Х возраста. Начиная с Х возраста в популяции двупарноногих многоножек, обитающих в антропогенных биогеоценозах, встречаются практически одни половозрелые самки, и их доля составляет до 20 %. Возрастной состав популяции диплопод естественных биогеоценозов характеризуется значительным обилием животных первого года жизни (до 25 %). Причем соотношение самцов и самок, начиная с Х возраста, практически одинаково.

В результате исследований выявлено, что в большинстве биотопов доминируют лесные гигрофилы и стратобионты подстилочно-почвенные. Установлено, что первыми изменение условий среды ощущают на себе первичные разрушители листового опада – диплоподы, чей жизненный цикл тесно связан с лесной подстилкой. Поскольку двупарноногие многоножки в значительной мере определяют интенсивность образования плодородного слоя, их элиминация может свидетельствовать о снижении биологической активности почв, падении потенциальной продуктивности ценоза. При выпасе на лугах многосвязы исчезали, вероятно, из-за того, что они являются поверхностно-подстилочными формами. Постепенное исчезновение поверхностно-подстилочных форм приводит, по нашему мнению, к нарушению биогенной миграции веществ, так как диплоподы определяют скорость деструкции органических остатков. Жизненный цикл двупарноногих многоножек тесно связан с подстилкой, поэтому при ухудшении механической структуры почвы именно двупарноногие многоножки первыми ощущают влияние этого фактора. На вытоптанных участках диплоподы не обнаружены.

Материалы, полученные по фауне и экологической структуре сообществ двупарноногих многоножек в нарушенных биогеоценозах, указывают на деградацию населения диплопод, обеднение его видового состава, исчезновение поверхностно-подстилочных форм. Поскольку двупарноногие многоножки определяют интенсивность накопления плодородного слоя, то сокращение обилия и разнообразия их населения означает снижение биологической активности почв и падение потенциальной продуктивности ценоза в целом.


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – C. 200-202.



Возможность использования почвенных беспозвоночных для индикации градаций увлажнения аренных лесных экосистем

УДК 592:504.53 + 574.21

OPPORTUNITY OF USING SOIL INVERTEBRATES
FOR GRADATIONS INDICATION OF HUMIDIFICATION EDAPHOTOPES IN SANDY FOREST ECOSYSTEMS

I. M. Loza*, V. V. Brigadirenko**

*Dnipropetrovsk State Agrarian University, Dnipropetrovsk, Ukraine
**Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine, E-mail: brigad@ua.fm

Key words: sandy forest ecosystems, soil invertebrates

И. М. Лоза*, В. В. Бригадиренко**

*Днепропетровский государственный аграрный университет, г. Днепропетровск, Украина
**Днепропетровский национальный университет, г. Днепропетровск, Украина,
E-mail: brigad@ua.fm

Ключевые слова: аренные лесные экосистемы, почвенные беспозвоночные

Under conditions of Ukraine’s Steppe on sandy terraces of the rivers in saucer-shaped valleys there are naturally formed unique plant associations, aspen-and-birch separated forest stand. They are adapted for their existence under the conditions of instable water relationships. The investigation of structural and functional organization features of the natural complexes is rather perspective, because it allows upon the basis of received data to form their artificial analogues on the sites which have experienced the underflooding influence by mine waters.

Under such conditions are formed unique psammophyte meadow and wood ecosystems, not characteristic of the Steppe area. In 2002–2005 the authors of this paper investigated arena wood biogeocenoses. Especially interesting was the revelation in the formation of aspen separated forest stands, as a result of a subsidence of the earth surface within the limits of artificial pine plantations on sands. In the center of a small pine-tree forest area there were formed significant depression deepening (with a dimension diameter of 50 meters).

Here the terrestrial surface has lowered into a depth of 2 meters and the landscape had changed considerably. There are two principal reasons of trees destruction on the investigated territory: the first one is an underflooding and a loss of rootlets assemblages as a result of the lack for oxygen. The second one is the inability of plants to realize water and mineral nutrition in connection with sharp fluctuations of the groundwater mineralization.

Changes in the flora structure in such cases are characterized as total-catastrophic successions. The formation of a new ecotope and the establishing of a new ecosystem are carried out under the conditions of a hard disruption of all the ecosystem components.

The research of grassy phytocenoses of technogenic wetlands have allowed to reveal vegetational groupings, which in the ratio of the plant life-form, the structural organization of herbage almost have not any differences from those similar natural. The majority of species that are comprised in such groupings have rather a wide range of tolerance in respect of such leading ecological factors as the fertility (mineralization) of the soil and its humidifying.

With a level of subsoil waters 120 centimeters from the surface and deeper tree assemblages of rootlets get almost the optimal amount of moisture: owing to that the dropout of woody species occurs selectively, due to the weaken and old trees. With a rise of level waters up to
70–80 centimeters there begins a mass destruction of the wood. In the vegetable blanket there occur abrupt changes and there develop mesophilic meadowy elements. Instability in the level of subsoil waters has substantially influenced the vegetation formation of the sandy terrace. Thus, mass pine plantations often have a central tree stem, which died away at a young age; that suggests the underflooding which took place here 30 years ago. Then the hydrological situation has been stabilized, and the trees kept on their growth and development. At that the pine system is regularly in an air hunger, the trees have dry tops of trees, they are died off and replaced intensively by more moisture-loving species of wood, such as aspen and birch.

As a consequence of subsoil waters coming within 3 meters of the surface (including subsidence areas), the soil genesis changes. In the lower part of the soil profile, the abundant moisture activates reduction processes and starves the pine roots of oxygen. In the upper part of soil profile, the litter decomposing processes are intensified and the organic matter content increases. When subsoil waters reach 1.5 meter below the surface, there is abundant moisture in the upper part of the soil profile and the soil regime changes from flushing to exudative. The oxidizing processes take place in the dry summer period in the upper part of topsoil. During rainy periods or after snowmelt the subsoil waters outcrop and form temporary ponds.

On the soils of a new type there form new primitive plant aggregations, which are adapted for an instable hydrological mode. The studying of features in the structural and functional organization of these natural complexes is perspective enough as far as it allows upon the basis of received data to form their artificial analogues on the areas, which have experienced an influence of the underflooding by mine waters.

The purpose of zoological researches was the conclusion of an opportunity to use separate taxonomic groups of ground invertebrates for the indication of humidification. For this purpose it has been researched how unevenly are distributed separate groups of ground invertebrates in various hygrotopes of steppe woods. We have investigated 29 wood ecosystems and 20 taxonomic groups of ground invertebrates, which are most often found in wood ecosystems of Ukraine’s Steppe.

As a result of the researches it is established that optimal conditions for the existence of the majority of investigated ground groups of invertebrates are those of humidifying hygro-mesophytic. The least number of invertebrates is registered under mesoxerophytic conditions. Groups of Formicidae and Hemiptera have the largest population.

As a result of the distribution analysis for dominant taxonomic groups herpetobia, it is established that the population in the majority of groups in separate hygrotopes differs inauthentically in the humidification gradient. Only for small families Scarabaeidae and Noctuidae and group Hemiptera presented by 1–7 species of Fisher criterion value have exceeded critical values for 95 % of the significance level. It testifies a regular change of dominant species inside the majority of considered taxons, and leads to more or less constant values of the average number of separate groups in various hygrotopes.

To formulate authentic conclusions about the distribution of the species (taxonomic or ecological groups of species or values of any characteristic herpetobia) in the gradient of the studied factor, it is necessary to collect invertebrates simultaneously in several dozens of ecosystems. To minimize an error arising because of a significant mobility of herpetobia components, it is necessary to make some consecutive collections in each of the investigated ecosystems, and when carrying out the analysis there should be used the averaged data.

 


Zoocenosis — 2005
 Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – C. 198-200.