Структура домінування тваринного населення ґрунту центральної заплави р. Самара в умовах експериментального забруднення важкими металами
УДК 574.4:595.7
О. М. Кунах
Дніпропетровський національний університет, м. Дніпропетровськ, Україна
Ключові слова: беспозвоночные, почва, никель, свинец
DOMINATION STRUCTURE OF SOIL ANIMAL COMPLEXES
OF THE CENTRAL FLOOD‑LANDS OF THE SAMARA RIVER
UNDER EXPERIMENTAL HEAVY METALS CONTAMINATION
O. M. Kunakh
DnipropetrovskNationalUniversity, Dnipropetrovsk, Ukraine
Key words: invertebrates, soil, Ni, Pb
Експеримент з вивчення впливу нікелю та свинцю на різноманіття та функціонування комплексу ґрунтових безхребетних закладений у листопаді 2003 р. у центральній заплаві р. Самара. В експерименті важкі метали вносились у ґрунтові зразки площею 50 х 50 см. Нікель і свинець внесені в двох варіантах концентрацій (концентрація цих елементів у верхньому 10-сантиметровому шарі ґрунту відповідає 2 та 5 ГПК): для нікелю – 46 і 115 мкг/г, для свинцю – 40 і 100 мкг/г. Метали вносилися у формі нітрату. Частина ґрунтових зразків була екранована сіткою з розміром очка 0,5 мм для зниження інтенсивності горизонтальної міграції ґрунтових тварин. Сітка такого розміру є відносною перешкодою для ґрунтової мезофауни. Сітка була укопана по периметру зразка на глибину 50 см. Проби ґрунтової фауни зібрані в листопаді 2003 р. (початкова фаза експерименту), у грудні 2003 р., у квітні і жовтні 2004 р. Таким чином, проведений експеримент охоплює практично річний проміжок часу. У кожному варіанті експерименту облік досліджених параметрів проводився у п’ятикратній повторності, у такий спосіб було відібрано 180 ґрунтово-зоологічних проб. Більшість представників ґрунтової мезофауни визначена до виду, деякі – до більш високих таксономічних категорій (наприклад, Lepidoptera, Aranea).
В умовах контролю у грудні 2003 р. структура домінування угруповання ґрунтової мезофауни центральної заплави за чисельністю представлена одним домінантним видом (точніше, групою, визначення якої до виду проблематичне – Enchytraeidae spp.), трьома другорядними видами (Schizothuranius dmitriewi, Eisenia nordenskioldi і Allolobophora rosea) і 16 малозначимими видами. За біомасою у структурі домінування можна виділити два домінантних види (дощові черви Allolobophora rosea і Eisenia nordenskioldi), один субдомінантний, 9 другорядних і 8 малозначимих видів. Токсичний вплив позначається на структурі домінування. При цьому за чисельністю домінанти переходять у категорію субдомінантів. Зменшується кількість малозначимих і збільшується – другорядних видів. Таким чином, відбувається структурування угруповання в напрямку збільшення значення видів із середньою чисельністю. За біомасою у структурі домінування під токсичним впливом відбуваються зворотні процеси. Виділяється група абсолютних домінантів, збільшується група малозначимих видів. Ці процеси відбуваються за рахунок зменшення чисельності субдомінантів і другорядних видів, тобто за рахунок видів із середньою біомасою.
Навесні 2004 р. за чисельністю у структурі домінування основну роль відігравали малозначимі види. Інтенсивне весняне зростання популяцій ґрунтових тварин призводить до того, що частка кожного виду в угрупованні зменшується і основна частина угруповання належить до малозначимих видів. Абсолютні домінанти в угрупованні – енхітреїди. У структурі домінування за біомасою важливу роль відіграють малозначимі та другорядні види. Абсолютні домінанти за біомасою – дощові черви Allolobophora rosea і Eisenia nordenskioldi.
Навесні угруповання достатньо однорідне за структурою домінування (за чисельністю), тому аналіз токсичного впливу не досить інформативний. Основна тенденція – зменшення кількості малозначимих видів.
У відношенні зміни структури домінування за біомасою навесні можна говорити про зростання ролі видів–субдомінантів і зниження ролі малозначимих видів. Абсолютні домінанти переходять у категорію домінантів.
Восени у контрольних умовах структура домінування повторює ситуацію навесні. Це перевага в угрупованні малозначимих видів за чисельністю і важлива роль малозначимих і другорядних видів за біомасою.
Домінанти за чисельністю – Enchytraeidae. До другорядних належать Eisenia nordenskioldi, Schizothuranius dmitriewi і хижий вид Monotarsobius curtipes. За біомасою абсолютний домінант – Eisenia nordenskioldi. Необхідно підкреслити особливу роль у структурі домінування ще двох видів дощових червів – Octodrilus transpadanus і Octolasion lacteum. За чисельністю ці види поступаються багатьом іншим видам ґрунтових тварин, за біомасою – майже не поступаються (переважно підстилковим формам). У ґрунті ці форми є безумовними домінантами за біомасою, що особливо важливо у функціональному відношенні.
У цілому, у тваринному населенні ґрунту центральної заплави домінуюча група – олігохети. У функціональному відношенні домінують сапрофаги.
Восени 2004 р. у структурі домінування тваринного населення ґрунту за чисельністю в умовах забруднення складно виділити однозначні тенденції. Розбіжність у експериментальних варіантах, як видно, має випадковий характер. У структурі домінування за біомасою важлива тенденція – перехід абсолютних домінантів у категорію домінантів і поява категорії субдомінантів.
Протягом року експериментального впливу важких металів на угруповання ґрунтових тварин відбувалися зміни у структурі домінування тваринного населення. Основною тенденцією зміни структури домінування як за чисельністю, так і за біомасою є зниження ролі в угрупованні як абсолютних домінантів, так і малозначимих видів, і збільшення ролі другорядних видів і видів–домінантів. Зникнення видів із угруповання відбувається в основному за рахунок малозначимих видів. Необхідно врахувати, що структура домінування угруповання будується на основі відносних величин кількості. Тому зміни одного з елементів структури пов’язані зі змінами інших елементів. Токсичний вплив сильно знижує роль домінуючих видів в угрупованні, тому відносний внесок менш значимих видів зростає.
Zoocenosis — 2005
Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах: Матеріали ІІІ Міжнародної наукової конференції. – Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – С. 195-197.