Почвенная мезофауна как объект рекреационных нагрузок

Соколова Татьяна Леонидовна

Аспирант кафедры зоология Костромского Государственного университета имени Н.А. Некрасова

В современных условиях одной из значимых проблем является оценка и прогнозирование состояния природной среды в биологическом плане. Использование биологических методов диагностики антропогенных воздействий связано, прежде всего, с быстротой реакций организмов на любые отклонения от нормы в окружающей среде.

Во многих случаях чуткими индикаторами изменения режима и свойств почв по сравнению с физико-химическими показателями являются педобионты. В целях биоиндикации активно применяется почвенная мезофауна, для которой почва выступает как среда обитания в целом и они могут взаимодействовать со многими компонентами своей экосистемы. Наибольшее влияние на педобионтов оказывают такие свойства почв, как гранулометрический состав и сложение почвы, содержание и характер растительных остатков, количество гумуса, величина рh, содержание карбонатов, гидрометрический и солевой режимы.

В наибольшей мере прямое и косвенное влияние рекреационных нагрузок испытывают обитатели подстилочного и верхнего почвенного ярусов. В результате этих воздействий изменяется и разрушается среда обитания почвенных животных, что приводит к изменению видового состава, численности, характера пространственного распределения их в почвенном профиле. Принципиальное значение имеет и тип питания. Так, для целей биодиагностики важны хищники и сапрофаги, которые тесно не связаны непосредственно с растительным покровом через пищевые цепи.

Состав и структура почвенных компонентов мезофауны г. Костромы и Костромского Заволжья практически не изучены, это и послужило обоснованием выбора темы и объекта изучения. Нами изучены численность и биоразнообразие почвенной мезофауны в городских и фоновых биоценозах, а также отражена трофическая специфика и закономерности сезонной динамики этой группы педобионтов.

При изучении почвенной мезофауны применялись общепринятые в почвенно-зоологических исследованиях методы послойной выборки почвенных проб размером 50×50 см в полевых условиях. Раскопки проводились три раза в сезон для изучения сезонных колебаний численности. Численность почвенных беспозвоночных определялась методом прямого учета – количество учитываемых объектов на единицу площади поверхности почвы (экз/м²).

В результате изучения и классификации сборов почвенных беспозвоночных выявлены следующие почвенно-зоологические комплексы мезофауны, представленные геобионтами и геофилами: дождевые черви (Lumbricidae, (Enchytraeidae), многоножки (Diplopoda и Chilopoda), личинки жесткокрылых (Сoleoptera) и двукрылых (Diptera).

Во всех обследованных биоценозах супердоминантной группой являются люмрициды. Как следует из данных представленных в таблице, они составляют от 39,5 до 79,7 % от общего числа учтенных групп почвенной мезофауны.

Таблица Относительное обилие основных групп мезофауны в почвах различных биогеоценозов (%)

Группа педобионтов	Номера пробных площадей
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Lumbricidae	70,6	5,8	79,7	72,8	51,5	36,6	39,6	37,8	58,9	56,6
Enchytraedae	5,8	11,1	2,0	3,68	+	8,2	3,6	8,1	8,2	+
Miriapoda	1,7	13,0	5,6	13,5	20,8	45,7	35,3	27,0	+	15,1
Insecta	21,8	34,1	12,7	10,0	28,1	9,5	21,4	27,0	32,9	28,3
Мезофауна (экз/м²)	6,88	5,4	14,26	8,16	8,18	6,34	8,4	3,7	6,08	1,06

Примечание к таблице: 1- березняк вблизи завода «Силикатный кирпич» г. Кострома; 2 – смешанный лес «Берендеевка» г. Кострома; 3 - агроценоз в черте г. Костромы; 4 - агроценоз в 10-ти км от г. Костромы; 5 – березняк Красносельский район; 6 – смешанный лес Красносельский район; 7 – агроценоз Антроповский район; 8 – смешанный лес Андроповский район; 9 - смешанный лес Макарьевский район; 10 - березняк Макарьевского район, «+» - единичные экземпляры.

В городе Костроме и Костромском Заволжье обнаружено 11 видов дождевых червей, из них 6 видов являются широко распространенными и экологически пластичными видами, обычные в лесных ценозах подзоны смешанных лесов европейской части России: Eisenia rosea, Lumbricus rubellus, Lumbricus castaneus, Octolasium lacteum, Dendrobaena octaedra и Allolobophora caliginosa

Люмбрициды представлены всеми тремя морфо-экологическими группами:

1. Подстилочные: Lumbricus castaneus, Dendrobaena octaedra.

2. Почвенно-подстилочные: Lumbricus rubellus, Eisenia foetida.

3. Норники: Lumbricus terrestris, Allolobophora longa.

Вычисленный по данной группе индекс биоразнообразия (по Симпсону, рис), показывает, что наименьшее видовое разнообразие характерно для почв березняка Макарьевского района, взятого в качестве фонового, где выявлено всего 5 видов дождевых червей.

Рис. Изменение индекса разнообразия в почвах различных биоценозов

В результате изучения основных физико-химических параметров почв березняка Макарьевского района было обнаружено, что здесь отмечается самое низкое из всех обследованных нами пробных площадей, содержание гумуса, которое составило 3,52±0,53%, а влажность – 13,03±1,3 процента.

В черте города Костромы выявлено 10 видов дождевых червей. Наибольшее число видов люмбрицид отмечается в березняке (7 видов) и агроценозе (9 видов). Индекс биоразнообразия принимает максимальные значения. Такое разнообразие дождевых червей в агроценозе можно объяснить тем, что содержание гумуса в данном биотопе и влажность почв значительно выше по сравнению с почвами в березняке вблизи завода (1 биоценоз). В агроценозе содержание гумуса составляет 7,09±0,71%, а влажность 25,42±2,54%. Тогда как, содержание гумуса в почвах березняка – 3,53±0,53 и влажности – 10,2±1,02 процента.

Значительную группу в педокомплексах почв г. Костромы и Костромского Заволжья составляют также многоножки и насекомые. В пригородных биоценозах встречаются представители подклассов губоногих и двупарноногих многоножек, различающиеся по типу питания и специфике мест обитания. Chilopoda являются типичными хищниками, встречаются почти повсеместно. Diplopoda являются сапрофагами, активно разрушающими подстилочный опад. Число данной группы в почвах городских биоценозов невелико. Обилие многоножек отмечены нами в дерново-подзолистых почвах ненарушенных экосистем (биотопы 6, 7 и 8), где они составили от общего числа педобионтов 23,7, 18 и 13,5% соответственно. Корреляционный анализ показывает, что распространение многоножек зависит от содержания гумуса, от влажности и кислотности почвы.

Численность личинок резко увеличивается в фоновых и слабонарушенных экосистемах. В городских биоценозах личинки насекомых составляют 23%, а в пригородных 77% от общего числа обнаруженных насекомых. В городских биоценозах основная масса личинок насекомых приурочена к биоценозам с развитым травянистым ярусам, где преобладают личинки щелкунов и двукрылых. Элатериды, по природе фитофаги, хорошо чувствуют себя в почвах, где есть достаточно развитая кормовая база, то есть большое количество корней и корневищ травянистых растений. Поэтому в пробных участках 8 и 10 щелкуны встречаются редко, к тому же данные биоценозы подвергаются вытаптыванию. Среди имаго насекомых в окрестностях г. Костромы и ее пригородах встречаются представители жужелиц, стафилинов и щелкунов.

Среди почвенной мезофауны в исследуемых биоценозах обнаружены представители всех типов пищевой специализации. Индикатором нарушенности экосистемы может служить соотношение численности сапрофагов и хищников. В городских и фоновых биоценозах доминирующей группой являются сапрофаги, которые составляют от 77 до 83% от суммарного числа хищников и сапрофагов. Однако обилие хищников в нарушенных биоценозах больше, чем в фоновых. В городских биоценозах хищники составляют 17%, а в фоновых зоофаги составляют только 9%.