Изучить видовой состав и население сапрофитных групп биоценозов

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Почвенная зоология является относительно молодой и динамично развивающейся наукой, особенно, в условиях современных экологических проблем. Хорошо известно, что почва – один из основных не возобновляемых природных ресурсов. Сохранение разнообразия почвенного покрова и природных механизмов, поддерживающих естественное почвенное плодородие, чрезвычайно ответственная задача глобального значения, стоящая перед исследователями всех стран. Данные о почвенной фауне могут достаточно быстро и экономически выгодно решать некоторые вопросы при изучении антропогенного воздействия на природу. Почвенные обитатели являются и важным фактором, обеспечивающим плодородие земель, и универсальными биоиндикаторами состояния окружающей среды, так как любые изменения, производимые человеком в природе, в конечном счете, отражаются на почвенных животных. Животные почвы совершают работу огромного значения и составляют основу структуры сообществ наземных животных, В лесах и на лугах почвенные животные достигают 90-95% по зоомассе и числу видов животных, населяющих ландшафт; на полях на их долю приходится 99% зоомассы.

При изучении и оценке антропогенных воздействий используют физико-химические и биологические  методы. Последние наиболее точно  фиксируют изменения в биоценозах, т.к. сообщества живых организмов реагируют на антропогенные воздействия отчетливее и раньше, чем это можно обнаружить на основе химических анализов почвы или физических измерений. При относительно малой подвижности почвенные беспозвоночные с ограниченным ареалом распространения полностью зависят от свойств среды их обитания. Наличие, встречаемость и плотность популяций многих видов (и более высоких таксонов) почвенных животных могут быть использованы для определения свойств почвы, а в ряде случаев это имеет решающее значение.

Таким образом, почвенная зоология вызывает интерес не только с фундаментальной биологической точки зрения, но и с экологической, генетического почвоведения, агро- и лесопроизводства. Наши исследования проходили в районе заповедника Большая Кокшага, исследовалось распространение основных сапрофитных групп.

Цель исследования: изучить видовой состав и население сапрофитных групп биоценозов. Данная цель определяет следующие задачи:

1.Определить количественные характеристики сапрофитных групп население и его биотопическое преимущество.

2.Определить видовой  состав отдельных массовых групп  сапрофитного населения.(Черви, Диплоподы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

 

Одним из направлений почвенной  зоологии является изучение почвенных  животных – герпетобионтов и их деятельности в наземных биоценозах. Герпетобионты – подвижные беспозвоночные, обитающие на поверхности почвы [1].

Это одни из животных, которые  быстро и адекватно реагируют  на изменение в окружающей среде. Термин герпетобионты введен В. Догелем .[2] К. В. Арнольди к герпетобионтам отнес эврибионтных подвижных беспозвоночных, в активном состоянии обитающих на поверхности почвы.[3] В. Г. Мордкович , учитывая размеры крупных животных, уточнил этот термин, добавив слово «мезо» – мезогерпетобионты, подобно мезофауне М. С. Гилярова.[2] В настоящее время к герпетобионтам относят напочвенных (подстилочных) беспозвоночных животных из надкласса многоножки, классов ракообразные, паукообразные и открыто челюстные насекомые, населяющие поверхность почвы . [4]

Семейство жужелиц (Carabidae) является важнейшей составной частью герпетобия. Это одно из наиболее известных и обширных семейств жуков; их описано более 25000 видов. Среди них преобладают формы средней величины, но есть и очень крупные жуки, достигающие в длину 70-80 мм, и крошки в 1-2 мм. Встречаются они повсюду – в лесах и на полях, на болотах и по берегам рек, в степях и высоко в горах. [5]

По характеру питания жужелиц  условно можно разделить на три  основные группы: хищники (зоофаги), растительноядные (фитофаги) и обладающие смешанным питанием (миксофаги). Преобладающим и, по-видимому, первичным типом питания Carabidae является хищничество.[6] В Марий Эл вопросом семейства жужелиц занимался Матвеев В.А, работа содержит результаты изучения фауны жужелиц (Carabidae), проводимого на территории Республики. Дан анализ выявленного видового разнообразия, приведен список обнаруженных видов карабид, описаны их биотопическая и зоогеографическая приуроченность, а также структура жизненных форм имаго.[7]

 

Двупарноногие многоножки, или диплоподы (лат. Diplopoda) — класс многоножек, названный так потому, что на сложных по происхождению туловищных сегментах (диплосегментах или диплосомитах) его представителей имеется по две пары ног. Всего известно около 12 тысяч видов диплопод. Большинство из них — сапрофаги, питающиеся в почве растительными остатками; гораздо меньше форм питается живыми растениями. Наиболее известные представители этой группы — кивсяки (Juloidea).[8]

Пищеварительная система  диплопод состоит из трёх отделов  и имеет форму прямой кишечной трубки. В ротовую полость впадают три пары слюнных желёз мезодермального происхождения, что даёт основание считать их производными целомодуктов. Узкий пищевод переходит в толстую среднюю кишку. Задняя кишка длинная и подразделяется на несколько отделов. Дифференциация задней кишки связана с происходящими в ней бродильными процессами, характерными и для других животных, питающихся растительными остаткам.[9]

Являются наиболее энергичными  разрушителями опавших листьев, деятельность начинается сразу после опада листьев. Активно помогают гумификации листьев , в сухое время уходят в почву, а когда преобладает влажность могут переползать на деревья и на другие территории. Их экскременты содержат множество зольных элементов 33,8% азота, 2,7% углерода. [8]

В Марий Эл наиболее интенсивная  работа велась Бекмансуровой Е.В , в ее работах был описан видовой состав диплопод на разных биотопах.[9]

Коллемболы, или ногохвостки (Collembola), группа почвенных обитателей, внимание к которой из года в год возрастает и в связи с запросами развивающейся почвенной зоологии и вследствии тех возможностей, которые раскрывает использование этой группы как объекта при сравнительно-морфологических и сравнительно-экологических исследованиях. Обитающие в почве формы, питающиеся разлагающимися растительными остатками, гифами, водорослями и т.д., легко переходят к питанию поврежденными другими вредителями частями корней и клубней растений, к объеданию молодых корешков и семядолей, нанося им сильные повреждения. Было установлено, что крупные формы коллембол питаются в основном почвенными грибами, а мелкие –дендритом растительного происхождения . Но бывает и так, что один и тот же вид питается в одних местностях мицелием, а в других – детринтом.

Сапрофагия, мкрофагия, альгофагия и микрофагия – наиболее типичные способы питания ногохвосток, что и объясняет их тесную связь с почвой, практическое отсутствие у них прямой зависимости от типа растительного покрова, убийственное распространение. Коллемболы достигают в почвах, особенно на лугах и в лиственных лесах, очень высокой численности – десятков и даже сотен тысяч на 1 квадратный метр. Характер сложения почвы легко определяется по размерному составу и соотношению жизненных форм микроартропод, в частности коллембол. Комплексы колембол отражают режим влажности почв.[10]

Стафилиниды (Staphylinidae), По числу видов это семейство занимает третье место в отряде жесткокрылых после долгоносиков и листоедов. Энтомологи полагают, что в мире существует никак не меньше 40 тыс. этих жуков. В одной лишь России их около 4 тыс.

Внешне стафилины мало похожи на жуков. Представители этой обширной группы легко узнаются по обычно вытянутой, узкой форме тела и очень коротким, как бы обрубленным на вершинах надкрыльям. Они прикрывают только первый и второй сегменты (тергиты) брюшка. Но этого хватает, чтобы под ними аккуратно уместить задние летательные крылья.

Ноги у стафилинов бегательного типа, хотя и не очень длинные. Усики  у них короткие. На голове с каждой стороны от одного до шести простых  глазков. Сегменты брюшка сочленены подвижно, и жуки во время передвижения по земле или будучи пойманы производят им характерные движения, загибая кверху и вновь выпрямляя. При любой опасности принимают они позу угрозы, поднимая брюшко совсем как скорпионы. (Может быть, стафилин «надеется», что его примут за ядовитого скорпиона и отстанут!)

Личинки внешне очень похожи на взрослых жуков – имеют такую же узкую, удлиненную форму. Единственное отличие  – отсутствие крыльев. По образу жизни  и способу питания личинки  также сходны со своими родителями. Окукливаются они в земле, в специально вырытых для этого норках.

И личинки и взрослые особи большинства  стафилинов – хищники. Встретить  их можно повсюду: на цветках, в почве, в лесной подстилке, под камнями  и поваленными деревьями, в гниющих растительных остатках, навозе, трупах животных, грибах и даже в муравейниках. Почти все стафилины избегают ярко освещенных мест и пытаются спрятаться куда-нибудь от солнечных лучей. Некоторые виды предпочитают всю жизнь проводить в норах позвоночных, чему те должны быть очень рады. Ведь основным лакомством для жуков и личинок здесь являются блохи. И потому стафилины выступают в своеобразной роли работников санитарной службы, очищая от этой нечести подземные жилища.

Из перечня мест обитания видно, что стафилины предпочитают селиться в убежищах и укрытиях. Это понятно, ведь тело их практически лишено полноценных надкрылий и гораздо менее, чем у других жесткокрылых, защищено от высыхания. Особенно это касается личинок; потому-то они более скрытны и встречаются в основном в сырых местах.

Жуки спариваются вскоре после  отрождения. Самки стараются отложить яйца в тех местах, где смогут найти пишу их личинки (на почву, на нижнюю сторону листьев, в ходы живущих  в древесине насекомых, рядом  с яйцекладками других насекомых или даже непосредственно на них). Развитие яиц продолжается от нескольких дней до двух недель. Личинки линяют два или три раза. Они весьма агрессивны и нападают на самых различных членистоногих. Обычно их пища не отличается от пищи жуков: это личинки и куколки мух и жуков, гусеницы и куколки бабочек, личинки ос, многоножки, клеши и другие мелкие беспозвоночные.

Роль стафилинов в природе огромна. Как хищники эти вездесущие жуки участвуют в регулировании численности  многих, в том числе и вредных, насекомых и клещей.

Из обитающих в России и на сопредельных территориях видов  трудно отдать кому-либо предпочтение. Мы выбрали для описания одного из самых крупных наших стафилинов, который имеет точно характеризующее  его видовое название.[11]

Биоразнообразие и обилие стафилинид лесных биоценозов Республики Марий Эл было в  Материалы V съезда Всероссийского общества почвоведов.[12]

Пауки (Aranei), пауки представляют собой группу животных, которая до сих пор еще сравнительно слабо изучена, несмотря на то что уже давно пауки привлекают к себе внимание исследователей.  Распространены пауки чрезвычайно широко, они встречаются повсюду, где возможна органическая жизнь. Являясь агрессивными хищниками, они пожирают не только насекомых, но и других пауков. [13]

Пауки относятся к числу доминирующих групп напочвенных беспозвоночных. Для них свойственно два пика активности: весеннее-летний и летнее-осенний. Исследование пауков герпетобионтов в  сосновых лесах Марийской низменности  проводилось в 1982–1983 гг. без учета сезонного аспекта. По результатам наших исследований фауна пауков герпетобия сосновых лесов Марийской низменности представлена 93 видами, принадлежащих 15 семействам.[14] Так же в Марий Эл фауну и экологию пауков широко изучал Матвеев В.А.[15]

 

 

2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ И КЛИМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА 

Климат республики умеренно-континентальный. Зима продолжительная и холодная с незначительными оттепелями; весна  поздняя,сухая, прохладная; лето короткое, жаркое и достаточно влажное; осень прохладная, дождливая и затяжная. Самый теплый месяц – июль, особенно вторая и третья декада, со средней декадной температурой 19,9- 19,5 C˚. Максимальная температура доходит до 37-39 C˚. Самый холодный период года – конец января – первая  половина февраля со средней декадной температурой – 13,0- 14,5 C˚ мороза. Минимальные температуры снижаются до -38 и даже до -47-49 C˚. Глубина промерзания почвы составляет 60-90 см и на востоке республики увеличивается до 100 см.

Вегетационный период делится в среднем на 170 дней – с конца апреля по первую декаду октября. За этот период выпадает около 250-300 мм осадков, что составляет больше половины годовой суммы, равной в среднем 450-500 мм. Наибольшее количество осадков выпадает летом (170 мм), затем осенью (130 мм), меньше весной (99 мм ) и еще меньше зимой (61 мм).

1. Количество выпадающих в республике атмосферных осадков и их соотношение с различными видами расхода может приводить, особенно под пологом леса и на выравненных пространствах, к сквозному промачиванию почв, а в понижениях – и к застаиванию воды.
2. Для сквозного промачивания почвы наибольшее значение имеют осенние,  а также весенние осадки и талые снеговые воды. Это находится в связи с температурой, состоянием относительной влажности воздуха и характером выпадения осадков.
3. Быстрое таяние снега весной, при слабом использовании снеговых вод еще не успевшей оттаять на значительную глубину почвой в районах безлистных или малолесных с сильно расчлененными рельефом, может вызвать, если не принимать меры к регулированию снеготаяния и водопоглощения, явления поверхностного стока и образование смытых почв.
4. Территорию республики следует относить к верхней границе зоны умеренного увлажнения.[16]

Рельеф средней части  Большой Кокшаги представляет собой ккумулятивные формы рельефа, т.е. созданные в результате накопления вещества. Они представлены речными долинами и зандровыми, т.е. озерно-ледниковыми, равнинами. Глубина эрозионного расчленения составляет 25-50 м. Наивысшая точка имеет отметку 131 м над уровнем моря по балтийской системе (кв. 11), а низшая - 80 м (д. Шушер). Слабая расчлененность территории обуславливает близкое залегание к поверхности грунтовых вод и развитие процесса заболачивания.