Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,682

ЭКОЛОГИЯ И ФАУНА МИКРОАРТРОПОД ВБЛИЗИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК КРУПНЫХ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Ломакин И.А. 1 Козлов С.А. 1
1 Тобольская комплексная научная станция УрО РАН
В данной научной работе проанализированы результаты исследований лесных биотопов (сосновый, сосново-осиновый и елово-березово-осиновый), расположенных на «экологической тропе», с линейным маршрутом «Образ сибирской тайги», вблизи площадки строительства комплекса «ЗапСибНефтехим», которая до августа 2014 г. представляла собой лесной массив, граничащий с промышленной зоной. Исследования проводились в 2015-2016 гг. Отбор почвенных проб осуществляли по общепринятой методике. Из полученных результатов выявлено, что самые значительные показатели плотности населения были зарегистрированы в смешанном лесу – ель-береза осина. Их средние значения составили более 26 000 экз/м2. Наибольшая плотность населения зафиксирована у представителей группы орибатид. Плотность населения всех групп микроартропод была значительной, что свидетельствовало о стабильной экологической ситуации исследуемых лесных участков.
лесной биотоп
микроартроподы
плотность населения
строительная площадка
почва
1. Гиляров М.С. Почвенные животные как компоненты биоценоза // Общая биология [М. : Наука]. - 1965. - № 26. - С. 276–288.
2. Еремин Д.И., Козлов С.А. Антропогенная трансформация различных комплексов беспозвоночных в пахотных черноземах лесостепной зоны Зауралья // Агропродовольственная политика России. – 2015. – Т. 10. - С. 60-64.
3. Ильминских Н.Г., Попова Е.И., Козлов С.А. Некоторые биотические и абиотические параметры антропогенных экотонов в Западно-Сибирской Арктике и Субарктике // В мире научных открытий. – 2013. – № 3 (39). – С. 257-271.
4. Климова Г.В. Эколого-хозяйственная характеристика пастбищ северной лесостепи Тюменской области // Молодой ученый. – 2016. – № 6-5 (110). – С. 149-151.
5. Козлов С.А. Вертикальное распределение микроартропод в почве на участке «автодорога-тундра» в Ямало-Ненецком автономном округе // Современные проблемы науки и образования. – 2014. - № 3.;
URL: www.science-education.ru/117-13754.
6. Пивень В.Б. Орибатиды лугово-черноземных осолоделых почв, занятых люцерной // Известия СО АН СССР. – Новосибирск, 1973а, вып. 1. – С. 93-97.
7. Попова Е.И., Ильминских Н.Г. Характеристика ключевых участков на экотонах разной иерархии и генезиса Западно-Сибирской Арктики и Субарктики // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11-5. – С. 1076-1080.
8. Смилянский И.Э. Пространственная структура сообществ панцирных клещей в степи Заволжья // Проблемы почвенной зоологии : материалы II (XII) Всероссийского совещания по почвенной зоологии. – М., 1999. - С. 121-122.

Микроартроподы — сборная группа мелких почвенных членистоногих. Микроартроподы обитают в ходах и полостях. Состав и характер распределения микроартропод в почве определяется степенью гранулометрического состава и влажности среды, температурным режимом, распределением гумуса и органических остатков. Микроартроподы могут мигрировать по почвенному профилю до глубины 1,5-2 м, в то же время их основные количества сосредоточены на глубине от 0 до 15, 20 см [3; 5]. В трансформации растительных остатков ведущую роль обычно отводят бактериальной микрофлоре, незаслуженно забывая о первичных разрушителях растительных остатков – сапрофагах, относящихся к группе беспозвоночных [2].

В почвенном слое мелкие членистоногие распределены неравномерно как горизонтально, так и вертикально. На характер вертикального распределения микроартропод прежде всего влияет характер растительного покрова [4; 7] и связанного с ним скопления различных микроорганизмов в прикорневой части растений, которые являются источником питания микроартропод [6; 8].

Цель данной работы: изучение экологии и фауны микроартропод вблизи строительных площадок комплекса «ЗапСибНефтехим».

Материалы и методы исследования

Исследования проводились в 2015-2016 гг. Обследуемые биотопы располагались на «экологической тропе», с линейным маршрутом «Образ сибирской тайги» (расположенный в 1,5 километрах от площадки строительства комплекса «ЗапСибНефтехим»), протяженность маршрута - 1 километр. Проект «ЗапСибНефтехим» к 2020 г. станет крупнейшим нефтехимическим комплексом в России. Он предполагает создание мощностей по производству полимерных материалов (полиэтилен и полипропилен) общим объемом 2 млн тонн в год. Площадка строительства комплекса «ЗапСибНефтехим», площадью 460 га, расположена на территории г. Тобольска Тюменской области. До августа 2014 г. она представляла собой лесной массив, граничащий с промышленной зоной.

В исследованные биотопы входили следующие варианты лесных площадок: сосна, сосна-осина (с преобладанием осины), ель-береза-осина (соотношение 1:4:5). Отбор почвенных проб проводился по общепринятой методике [1]. Глубина исследуемого слоя почвы 0-15 см, для отбора проб был использован бур объемом 125 см3. Общее количество обработанных проб почвы составляло 120 шт.

Методика обработки почвенных проб включала следующие этапы:

- извлечение микроартропод из почвенных проб - проводили при помощи термоэклектора Берлезе-Тульгрена. Для подсушивания пробы использовали электролампу 40 вт. Экспозиция длилась 5-7 дней при температуре 30-40 °С;

- фиксация - традиционно используется этиловый спирт высоких концентраций (70-80%), при этом рекомендуется добавлять глицерин (1-2%), который сохраняет материал при случайном высыхании спирта в пробирке в процессе хранения;

- хранение - традиционно хранение в 70-80%-ном этиловом спирте, иногда рекомендуют более высокую концентрацию (96%);

- обработка перед заливкой в препарат - особи переносятся из спирта в 5-10% КОН, где по ходу просветления из темноокрашенных они превращаются в красные, а затем в прозрачно-розовые или коричневатые, липиды на поверхности тела исчезают;

- заливка в препарат - чистые и, если необходимо, просветленные экземпляры могут быть помещены в каплю консервирующей среды на предметном стекле.

Все обнаруженные микроартроподы делились на три группы: орибатиды, коллемболы, другие группы клещей.

Результаты исследования и их обсуждение

Изучая динамические показатели численности микроартропод в биотопах кольцевого маршрута «Образ сибирской тайги» стоит отметить, что в сосновом лесу показатели плотности населения группы орибатид были достаточно высокими (табл. 1). Наибольшие их количества были зафиксированы в поверхностном слое почвы (0-5 см, до 5120 экз./м2).

Таблица 1

Плотность населения микроартропод в биотопах линейного маршрута экотропы - «Образ сибирской тайги» 2015-2016 гг. (экз./м2) (n=20)

Название биотопа

Почвенная проба (см)

Название группировок

Орибатиды

Коллемболы

Другие группы клещей

Сосновый лес

0-5

5120±202,1

3160±156,4

1280±78,3

5-10

1920±74,8

560±35,1

720±14,9

10-15

880±15,5

80±7,2

80±9,5

Лес: сосна-осина

(с преобладанием осины)

0-5

8440±258,2

2040±112,7

1960±62,3

5-10

2440±94,8

1080±57,4

1840±48,9

10-15

120±4,6

320±11,8

160±9,7

Лес: ель-береза-осина (соотношение 1:4:5)

0-5

10180±423,5

1640±84,1

2920±178,6

5-10

7560±338,2

1480±73,8

1880±26,1

10-15

1200±27,3

640±24,9

240±6,7

Численность коллембол и клещей из других групп также была максимальной в верхнем исследуемом слое почвы, она составляла 3160 и 1280 экз./м2 соответственно (рис. 1). В среднем слое (5-10 см) количественные показатели представителей всех групп снижаются от 2 до 6 раз. Одним из факторов, объясняющим это, являлся переход подстилочного слоя, содержащего огромное количество органических остатков, которые представляли собой пищевые ресурсы для микроартропод, в песочный горизонт почвы. В слое 10-15 см численность всех исследуемых групп микроартропод снижается до минимальных показателей: орибатиды - 880 экз./м2, коллемболы и клещи из других групп только по 80 экз./м2 (рис. 1).

Рис. 1. Плотность населения микроартропод в биотопе сосновый лес 2015-2016 гг. (экз./м2) (n=20)

Рассматривая ситуацию в осиново-сосновом лесу, отметим (рис. 2), что наибольшая плотность населения по-прежнему отмечалась в поверхностном слое почвы (0-5 см) у группы орибатид (8440 экз./м2), примерно в 4 раза была ниже численность коллембол и клещей из других групп (около 2000 экз./м2). В нижележащих слоях численность микроартропод всех групп снижается, однако по-прежнему как лидирующая по количественным показателям остается группа орибатид. Плотность их населения в среднем слое составляла 2440 экз./м2. Общая численность коллембол и клещей из других групп равнялась 2920 экз./м2. В слое почвы от 10 до 15 см плотность населения представителей всех исследуемых групп микроартропод была незначительной (от 120 до 320 экз./м2) (табл. 1).

Рис. 2. Плотность населения микроартропод в биотопе сосново-осинового леса (с преобладанием осины) 2015-2016 гг. (экз./м2) (n=20)

Сравнивая результаты, полученные при исследовании соснового и осиново-соснового леса, можно сказать, что смешанный лес для микроартропод являлся более подходящим биотопом. Учитывая, что основные показатели, оказывающие влияние на параметры жизнедеятельности микроартропод, были в норме (умеренная влажность почвы, достаточная аэрация, температурные показатели в пределах 15-24 °С) в обоих биотопах, основное значение сыграли факторы корневых выделений древостоя, характеризующие среду обитания микроскопических членистоногих и более разнообразные пищевые ресурсы соответственно.

Анализируя результаты исследований динамических показателей численности микроартропод лесного биотопа ель-береза-осина (в соотношении 1:4:5), стоит выделить (рис. 3), что средняя плотность населения микроартропод всех исследуемых уровней почвы была выше двух предыдущих биотопов (соснового и осиново-соснового леса). В поверхностном слое почвы (0-5 см) численность панцирных клещей – орибатид составила 10180 экз./м2, в среднем слое их количество незначительно, но снизилось (до 7560 экз./м2). На самом нижнем исследуемом почвенном уровне плотность населения орибатид достигала более 1200 экз./м2. Численность коллембол и клещей, отнесенных к другим группам, в данном биотопе также превосходила количественные показатели двух предыдущих лесных участков. Средняя численность коллембол, при учете трех исследуемых почвенных уровней, составляла 4040 экз./м2, у других клещей 4960 экз./м2, превосходство в плотности населения этих групп составило от 500 до 1000 экз./м2 соответственно (табл. 1).

Рис. 3. Плотность населения микроартропод в лесном биотопе ель-береза-осина (соотношение 1:4:5) 2015-2016 гг. (экз./м2) (n=20)

При сравнении результатов исследований трех изучаемых биотопов (сосновый, сосново-осиновый и елово-березово-осиновый лес) выяснилось, что самые значительные показатели плотности населения микроартропод были зарегистрированы в смешанном лесу – ель-береза осина. Возможным объяснением этого являлась более разнообразная кормовая база и количество подстилочного слоя, который был более объемным в этом лесном массиве, чем в двух других исследуемых биотопах. При этом остальные условия жизнедеятельности микроартропод были в норме на каждом из участков.

При исследованиях фауны микроартропод, проведенных на кольцевом маршруте экотропы - «Образ сибирской тайги», были выявлены клещи-орибатиды, относящиеся к следующим родам: Oppiella, Multioppia, Autogneta, Suctobelbella, Suctobelbella, Tectocepheus, Ceratozetes, Scheloribates, Achpteria, Ceratozetella, Oribatula, Carabodes, а также некоторые представители родов Galumna и Zigoribatula; работа по определению видового состава продолжается (табл. 2).

Таблица 2

Некоторые виды микроартропод, зарегистрированные на кольцевом маршруте экотропы «Образ сибирской тайги»

№ п/п

Вид

Встречаемость на

маршруте

1.

Oppiella nova (Oudemans, 1902)

ч

2.

Oppiella primorica (Golosova, 1969)

р

3.

Multioppia exica (Moritz, 1971)

p

4.

Multioppia glabra (Mihelcic, 1955)

p

5.

Autogneta tragardhi (Forsslund, 1947)

р

6.

Suctobelbella bella (Berlize, 1902)

р

7.

Suctobelbella subcornigera (Forslund, 1941)

е

8.

Suctobelbella latirostris (Forslund, 1941)

р

9.

Tectocepheus velatus (Mich., 1880)

ч

10.

Carabodes arialatus (Berlize, 1916)

р

11.

Ceratozetes blaovae (Kuliev, 1962)

p

12.

Scheloribates laevigatus (C.L. Koch, 1836)

р

13.

Scheloribates latipes (C.L. Koch, 1841)

р

14.

Oribatula pallidа (Kulijew 1961)

е

15.

Achpteria nitens (Niclet, 1855)

p

16.

Ceratozetella heterocuspis (Berlize, Mahunka, 1965)

р

Род

17.

Galumna (Heyden, 1928)

p

18.

Zigoribatula (Berlize, 1917)

е

Заключение

Таким образом, из всех исследованных участков леса (сосновый, осиново-сосновый, ель-береза-осина) экологической тропы на маршруте «Образ сибирской тайги» самые значительные показатели плотности населения были зарегистрированы в смешанном лесу – ель-береза осина. Их средние значения составили более 26 000 экз/м2.

Наиболее благоприятные условия существования микроартропод отмечены в елово-березово-осиновом лесу. Среди исследуемых групп микроартропод наибольшей плотности населения достигали представители группы орибатид, их численность колебалась в пределах от 7920 до 18940 экз/м2.

Исходя из того что микроартроподы представляют собой обязательный компонент любого биогеоценоза и оптимально подходят для проведения биоиндикаторных исследований, стоит отметить, что в исследуемых участках леса, расположенных в непосредственной близости от строительной площадки комплекса «ЗапСибНефтехим», зарегистрированная плотность населения всех групп микроартропод была значительной, что свидетельствовало о стабильной экологической ситуации этих участков.


Библиографическая ссылка

Ломакин И.А., Козлов С.А. ЭКОЛОГИЯ И ФАУНА МИКРОАРТРОПОД ВБЛИЗИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК КРУПНЫХ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=25673 (дата обращения: 21.11.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252