Почвенная мезофауна урбанизированных территорий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

110 Издательство «Грамота» www.gramota.net

Почвенная мезофауна урбанизированных территорий

Мария Сизова

В почвах города складываются стрессовые экологические ситуации, обусловленные как естественной, так и искусственной (антропогенные нагрузки) нестабильностью и потому представляют «сложные и быстро развивающиеся природно-антропогенные образования» [3]. К естественно-антропогенным поверхностнопреобразованным городским почвам в степной зоне В. В. Приваленко и О. С. Безуглова [6] относят те, у которых изменен почвенный профиль в слое мощностью менее 50 см.

Комплексы почвенных беспозвоночных в силу их стабильности и устойчивости даже при резких изменениях условий обитания сохраняют высокую экологическую информативность о состоянии биоты и изменениях в почвенном покрове [4, c. 55-60; 5; 7, c. 468-474]. Изменения структуры населения, биомассы, численности и соотношения экологических групп в популяции - адаптивные механизмы животных к динамике почвенных процессов [2, c. 329-342; 9, c. 571-573].

Данная работа посвящена рассмотрению состава сообществ, биомассы, численности и соотношения экологических групп почвенной мезофауны парковых и лесопарковой зон г. Ростова-на-Дону.

Материал собран в 2008-2009 гг. в двух парках и лесопарковой территории г. Ростова-на-Дону, расположенного в зоне настоящих степей. Леса, вобранные городом, со временем приобретают свойства городских парков [8, c. 19-22].

Учет крупных беспозвоночных (мезофауна) проведен методом раскопок и ручной разборки проб почвы (25х25 см) [1, c. 12-29] до глубины 30 см. Морфологическое описание почвы дано по микромонолитам. Послойно, с интервалом в 5 см, определен гидротермический режим почвы.

Для понимания особенностей состава беспозвоночных необходимо знать условия их обитания. Почвы всех трех исследованных участков - чернозем обыкновенный карбонатный южно-европейской фации. Он сформировался на лессовидных тяжелых суглинках, типичных для всего Предкавказья и Приазовья.

Это название чернозема характерно для почв обширной Азово-Кубанской равнины, охватывающей большую часть Краснодарского края и юга Ростовской области. Однако, в пределах Ростовской области в науке и практике сохраняется старое название - североприазовские или приазовские черноземы, так как они имеют оригинальную специфику, отличающую их от других черноземов Предкавказья. Это пониженная мощность гумусового горизонта, составляющая около 90-95 см, тогда как на Предкавказской равнине черноземы имеют мощность 120-150 см. В связи с этим запасы гумуса около 300 т/га. Гумус специфичен. В черноземах Приазовья возрастает доля гуминовых кислот. Это приближает наши черноземы к черноземам восточно-европейской фации, занимающим центральную и северную части Ростовской области. Особенностью является и карбонатный профиль. Если черноземы обыкновенные Кубани карбонатны повсеместно с поверхности, то черноземы Приазовья не всегда обнаруживают содержание карбонтата кальция в пахотном горизонте.

Генетически и географически черноземы приазовские представляют конечный вариант равнинной зональности теневого эффекта гор Кавказа и становятся переходным образованием к равнинной восточноевропейской зональности. В Ростовской области - это наиболее плодородные почвы для полевых культур и в ряде случаев, что уникально и не типично для черноземов, превосходными землями для виноградарства.

Следует отметить, почвы с профилем североприазовского чернозема нигде больше не встречаются.

Урбанизированные черноземы приазовские имеют различия в основном в пределах слоя 0-30 см и отличаются на разных участках в зависимости от целевого их использования.

Биотоп 1 - находится в парке в центре города. Гумусово-аккумулятивный горизонт (А) имеет темносерый цвет со слабым буроватым оттенком, что свидетельствует о содержании гумуса около 4%. Гранулометрический состав тяжелосуглинистый близкий к глинистому. Это говорит о присутствии более 40% первичных минералов (кварца, полевых шпатов, слюд и др.) и вторичных глинистых минералов с размером частиц менее 0,001 мм.

Горизонт четко различается по структурно-агрегатному сложению. Здесь фактически отсутствует фракция пыли, типичная для распахиваемых почв. Это является показателем, что чернозем данного участка длительное время не подвергался механической обработке. В целом структура зернисто-комковатая. Особенностью данного участка является укрупнение размеров структурных отдельностей в дерновом горизонте чернозема, что является показателем его рекреационной деградации. В естественных условиях на целинных и залежных почвах наблюдается противоположная картина - постепенное укрупнение структурных агрегатов с глубиной.

В степных условиях важнейшими лимитирующими факторами являются влажность и температура (Рис. 1-3). Наибольшее количество почвообитающих беспозвоночных заселяют верхний горизонт, поэтому нами

В парках города влажность почвы в целом ниже, чем в лесопарковой зоне. Кроме того, отличия отмечены в том, что в лесопарковой зоне влажность уменьшается с глубиной. А в парках влажность на глубине 2530 см вновь повышается.

Рис. 1. Изменения температуры и влажности почвы с

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

110 Издательство «Грамота» www.gramota.net

Рис. 2. Изменения температуры и влажности почвы с

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

110 Издательство «Грамота» www.gramota.net

Рис. 3. Изменения температуры и влажности почвы с глубиной (биотоп 3)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

110 Издательство «Грамота» www.gramota.net

Табл. 1. Видовой состав беспозвоночных

Растительность представлена Agrostis canina, Festuca pratensis, Bromus sp., Taraxacum sp., Ambrosia artemisiifolia, Circium sp., Potentilla reptans, Daucus carota, Plantago media, Polygonum aviculare, Chenopodium album, Lamium alba. Деревья - Acer platanoides, Aesculus hippocastanum, Ulmus pumila, Fraxinus excelsior, Gledistia triacanthos, Robinia pseudoacacia.

Сообщество почвенных животных включает дождевых червей, многоножек-геофилид, жуков, двукрылых, муравьев, брюхоногих моллюсков. Четко выделяется доминирующий комплекс - жуки. Он состоит из жужелиц Broscus cephalotes, Pterostichus niger, Harpalus rufipes, Poecilus cupreus, Zabrus tenebrioides, Carabus granulatus, садового хрущика Phyllopertha horticola, мертвоеда Silpha carinata, двукрылых семейства Asilidae. Среди жуков по численности превалирует P. niger, за ним следует B. cephalotes - подстилочные формы. Из собранных на данном участке животных выделяются следующие трофические группы хищники: жужелицы Broscus cephalotes, Pterostichus niger, Poecilus cupreus, Carabus granulatus; личинки двукрылых семейства Asilidae; фитофаги: жужелицы Harpalus rufipes, Zabrus tenebrioides, садовый хрущик Phyllopertha horticola.

Биотоп 2 располагается в парке в северо-западной части города. В дерново-гумусово-аккумулятивном горизонте (Ад, мощность 0-7 см) четко прослеживается дернина с значительным количеством растительных остатков; темно-серого цвета с хорошо выраженной зернистой структурой. Однако местами, где растительность вытоптана пешеходами, верхний горизонт уплотняется до явной глыбистости и теряет дерновинную рассыпчатость. почвенная мезофауна беспозвоночный

Переход к гумусово-аккумулятивному горизонту (А, мощность 7-35 см) заметен по исчезновению явной дерновости; темно-серый тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Очень хорошо выражена комковато-зернистая структура. Сложение рыхлое (плотность 1,2 г/куб см), почти без порошистых фракций. Все это свидетельствует о длительной нераспаханности этой территории и слабом антропогенном воздействии.

Растительность представлена пастушьей сумкой, донником лекарственным, спорыш, цикорий, костер безостый, лопух, марь белая, гравилат городской, пырей ползучий, подорожник средний. Деревья - вяз мелколистный, тополь.

В почве отмечены сапрофаги - дождевые черви, диплоподы, мертвоеды; фитофаги - личинки совок, чернотелок, жужелица Amara aenea; хищники - многоножки-геофилиды, карапузик Hister quadrimaculatus, жужелица Poecilus sericeus и фитофаг - уховертка Forficula auricularis.

Живая биомасса животных составила 5,2 г/кв. м при плотности 65 экз/кв. м. На данном участке превалируют по количеству собранных особей жуки (24%). На долю дождевых червей приходится 9%.

Биотоп 3 находится в лесопарковой зоне в северной части города. Дерново-гумусово-аккумулятивный горизонт (Ад, мощность 0-5 см) содержит полуразложившиеся корневые остатки. Структура зернистая, гранулометрический состав - тяжелый суглинок рыхлого сложения. Гумусово-аккумулятивный горизонт (А) темно-серого цвета зернисто-комковатой структуры. С глубиной размер структурных отдельностей увеличивается. Крупные агрегаты (4-5 см) иногда содержат ходы дождевых червей и корневых систем. Здесь практически не наблюдается антропогенного уплотнения и совершенно нет распыленности структуры, что свидетельствует о многолетнем состоянии под травянистой растительностью.

Почва на 30% покрыта подстилкой из листьев и опадом ветвей. Встречаются молодые поросли дуба и ясеня. Древостой неплотный, кроны образуют большие просветы, что позволяет достаточному количеству света достигнуть нижнего яруса фитоценоза. Древостой высотой до 20-25 м. Травянистая растительность представлена амброзией, пыреем, подмаренником.

Комплекс почвенных животных включает сапрофагов - мокриц и дождевых червей; фитофагов - уховерток; фитофагов - жужелиц Amara eurynota, A. familiaris, Harpalus caspius, H. serripes, личинок усача; хищников - жужелиц Calathus erratus, C. melanocephalus, Carabus estreicheri, Licinus silphoides, Notiophilus laticolis, Pterostichus macer, стафилинид Staphylinus cesareus. Их живая биомасса составляла 16,15 г/кв. м, а плотность 44 экз./кв. м. Доминировали дождевые черви как по количеству (72% от общего количества особей), так и по биомассе. На долю жуков приходится 15% от общего числа собранных животных.

Состав и территориальное распределение беспозвоночных в почвах города, находящихся под разной антропогенной нагрузкой, приведены в Табл. 1.

Таким образом, выявлены различия в структуре сообществ почвенного населения. Наибольшая биомасса отмечена в лесопарковой зоне, где в верхний горизонт густо пронизан живой и мертвой корневой системой. Основная биомасса здесь приходятся на дождевых червей. Эта же группа доминировала и по численности (72%). В парке, где верхний почвенный горизонт вследствие антропогенной нагрузки сильно уплотнен до явной глыбистости, преобладали жесткокрылые. Здесь при высокой плотности животных (65 экз./кв. м) отмечена низкая биомасса (5,2 г/кв. м).

Антропогенная трансформация растительного и почвенного покрова негативно отражается на почвенном населении в двух направлениях: изменяет среду их обитания и непосредственно воздействует на фауну. В целом низкое биотическое разнообразие почвенных животных в разных экосистемах города свидетельствует о бедности экологических ниш в местах обитания, малом запасе органического вещества как источника пищи животных.

Список литературы

1. Гиляров М. С. Учет крупных почвенных беспозвоночных (мезофауны) // Методы почвенно-зоологических исследований. М.: Наука, 1975.

2. Гиляров М. С., Криволуцкий Д. А. Радиоэкологические исследования в почвенной зоологии // Зоологический журнал. 1971. Т. 50.

3. Гладков Е. А. Влияние комплексного взаимодействия тяжелых металлов на растения мегаполисов // Экология. 2007. № 1.

4. Гонгальский К. Б., Филимонова Ж. В., Покаржевский Д. А., Бутовский Р. О. Различия реакции герпетобионтов и геобионтов на воздействие Косогорского металлургического комбината (Тульская область) // Там же.

5. Криволуцкий Д. А. Почвенная фауна в экологическом контроле. М.: Наука, 1994. 272 с.

6. Приваленко В. В., Безуглова О. С. Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. Т. 1. Экология г. Ростова-на-Дону. 290 с.

7. Семенова О. В. Экология жужелиц в промышленном городе // Экология. 2008. № 6.

8. Тихонова Г. Н., Тихонов И. А., Богомолов П. Л., Суров А. В. Видовое разнообразие мелких млекопитающих как индикатор состояния парков и скверов // Животные в городе: материалы 2-й конференции. М.: Наука, 2003.

9. Филимонова Ж. В., Покаржевский А. Д., Зайцев А. С., Криволуцкий Д. А., Фергуф С. К. Экологические механизмы устойчивости почвенной биоты к загрязнению металлами // Доклады РАН. 2000. Т. 370.

Размещено на Allbest.ru