Фауна почвообитающих нематод сосняка скального

Груздева Л. И.i

Фауна нематод сосняка скального Ботанического сада ПетрГУ исследована впервые. Выявлено 43 вида нематод, обитающих в почве. Это представители 6 функциональных групп (бактериотрофы, микотрофы, политрофы, хищники, облигатные и факультативные паразиты растений). В целом фауну нематод данного биоценоза можно оценить как достаточно разнообразную (Индекс разнообразия Шеннона H’ = 3.8). Видовое разнообразие фауны нематод, наличие в сообществах нематод представителей различных трофико-экологических групп свидетельствует о малой нарушенности и стабильности условий их обитания.

***

Нематоды ( круглые черви) являются неотъемлемым компонентом любого биогеоценоза. Они освоили все типы почв от торфяников тундры до сыпучих песков пустынь, составляя часто до 90 % почвенной фауны. Можно предположить, что столь многочисленная группа организмов берет на себя существенные биогеоценотические функции. Расселение нематод, видовой состав и численность их популяций в каждом биотопе регулируется целым рядом климатических, физико-химических и антро п огенных факторов. Нематоды тесно связаны с растениями и микрофлорой. Располагая общей характеристикой фауны нематод, детальным знанием их экологических преферендумов, можно использовать эти организмы в качестве индикаторов состояния окружающей среды.

Материалы и методы

Фауна нематод на территории Ботанического сада до сих пор остается неизученной. Нами была предпринята попытка исследовать видовой состав нематод, населяющих сосняк скальный. Отбор почвенных проб и описание растительности проведено научным сотрудником Ботанического сада Е. А. Платоновой в июне 1996 года. Последующая обработка материала проходила в лаборатории паразитологии животных и растений Института биологии КарНЦ РАН. Из навесок почвы (20 г) в лабораторных условиях выделяли нематод методом Бермана. Экспозиция выделения — 26 часов. Фиксировали ТАФ (триэтаноламин + формалин + вода в соотношении 2:7:91). Изготавливали микроскопиче- ские препараты, по которым определяли родовой, а при возможности и видовой состав фауны нематод. Просматривали не менее 100 особей из каждой повторности (n = 15). Эколого-трофическое группирование нематод осуществляли по классификации G. W. Yeates et al . [1993]. Для характеристики фауны использовали индекс разнообразия Шеннона (H’), индекс видового богатства Маргалефа (d), показатель выровненности распределения особей между видами Пиелу (e) [ Одум, 1975]; индекс зрело- сти сообществ нематод Бонгерса ( MI) [Bongers, 1990].

Результаты

В напочвенном покрове в исследованных биотопах произрастали 11 видов сосудистых растений: купена лекарственная, ожика волосистая, вероника лекарственная, брусника, земляника, кошачья лапка, полевица тонкая, марьяник лесной, ястребинка лесная, ландыш майский, вереск и листостебельные мхи. Фауна нематод исследованного биоценоза представлена 43 родами и видами нематод. Наиболее многочисленными были рода: Aphelenchoides (33.2 %), Lelenchus (29.6 %), Plectus (16.9 %). Нематоды этих трех родов встретились во всех 15 почвенных пробах. Высока встречаемость нематод родов Eudorylaimus, Teratocephalus (93 % проб), Pris-matolaimus, Tylencholaimus (87 % проб). 8 видов нематод отмечены единично. В целом, фауну можно оценить как достаточно разнообразную, индекс разнообразия Шеннона равен 3.82. Для сравнения, этот же показатель для сосняка черничного центральной части территории заповедника « Кивач» составляет 3.20, а для сосняка лишайникового в Коми республике — 2.20. Показатели видового богатства и вы-ровненности распределения особей в биоценозах Ботанического сада также выше, чем в сосняках «Кивача» и Коми (табл. 1).

Важным показателем, характеризующим фауну нематод, является используемый в последнее время индекс Бонгерса [1990]. Согласно автору, нематоды, в зависимости от их типа питания располагаются в пределах шкалы со значениями от 1 до 5. Виды, устойчивые к неблагоприятным или быстро меняющимся условиям среды, имеют значения 1.2 по шкале Бонгерса. Виды, чувствительные к условиям среды обитания, располагаются в конце шкалы со значениями 4.5. Зная видовой (родовой) состав фауны данного биотопа, можно вычислить индекс зрелости сообщества нематод ( MI). Если он низкий, значит, в данном биотопе преобладают виды, высо-

Gruzdeva L. I. Hortus Botanicus, 2001, 1, P. 66 — 68

ко приспособленные к неблагоприятным условиям среды, а сами условия далеко не оптимальные. Для сосняка скального в Ботаническом саду характерно среднее значение MI = 2.8. Это свидетельствует о том, что почва исследованных биотопов не испытывает в данный момент отрицательных воздействий.

Таблица 1

Сравнительная характеристика фауны нематод в сосняках Карелии и Коми

Обозначения: H’ — индекс разнообразия Шеннона; d — индекс видового богатства; e — показатель выровненно-сти распределения особей между видами; S — количество видов нематод; MI — индекс зрелости сообществ нематод; N — количество нематод в 100 граммах почвы

Для характеристики фауны и определения значимости почвенных организмов необходимо знать об их трофических связях между собой и другими компонентами биоценоза. Почвенные нематоды являются обязательным участником трофических цепей, контактируя с различными почвенными организмами. Все обнаруженные нами нематоды в соот в етствии с их трофикой были о бъедин ены в 6 эколого-трофических групп [ Yeates et al., 1993]. Это — бактериотрофы ( Б), питающиеся микробной массой; микотрофы (М), использующие питательное содержимое мицелия грибов; политрофы (П), облигатно тяготеющие к корневой системе и прямо или косвенно связанные с ней: они поглощают растительные соки, в одоросли, способны высасывать яйца клещей; хищники ( Х), имеющие вооруженную стому и нападающие на мелких нематод, олигохет, энхитриид. Наиболее заселена нематодами ризосфера. Здесь обеспечивается тесный контакт нематод с корневой системой и органами растения, погруженными в почву [ Парамонов, 1962]. Здесь обитают нематоды, облигатно или факультативно связанные с растениями. Это группа паразитов растений (Пр) и нематод, ассоциирующих с растениями (Аср).

Анализ трофических групп нематод показал, что в сосняке скальном на территории Ботанического сада представлены все 6 функциональных групп. Среди них доминируют бактериотрофы (44 %), равнозначны по участию в сообществах микотрофы и нематоды, ассоциирующие с растениями. Далее следуют в порядке убывания политрофы, паразиты растений и хищники (табл. 2). Это также свидетельствует о малой нарушенности исследованных биотопов. Для сравнения можно отметить отсутствие представителей двух трофических групп ( Пр и Х) в почве сосняка черничного в заповеднике « Кивач» и значительное преобладание нематод-бактериотрофов (78.5 %) в почве сосняка лишайникового в Коми республике.

Изучение фауны нематод в биоценозах, отличающихся по характеру растительного покрова, почвенным условиям позволило установить некоторые тенденции изменчивости сообществ нематод под влиянием среды обитания и при антропогенном воздействии. Так, плотность заселения почвы нематодами, разнообразие фа уны, эк олого-трофическая структура сообществ нематод зависит от степени нарушенности биоценоза. Ранее нами было показано, что в почве елового леса, расположенного вблизи города, снижается количество видов в фауне, сообщества нематод становятся менее зрелыми (уменьшается значение индекса зрелости MI). Последнее связано с преобладанием в фауне менее специализированных видов нематод из группы бак-териотрофов, обладающих высокой скоростью размножения и высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам среды [ Груздева и др., 2000].

Таблица 2

Соотношение эколого-трофических групп нематод (в %) в сосняках Карелии и Коми

Таким образом, нематоды могут использоваться в качестве индикаторов состояния их среды обитания. Для этого необходимо применять не один какой-то показатель их жизнедеятельности, а опираться на совокупность характеристик сообществ нематод, иметь данные по составу растительности и почвенным условиям.