0
Экологический клуб
 
"STENUS"
 
 
 
Калужский краеведческий Интернет-портал


 
Баканов М.Ю., Линькова Е.В., Рогуленко А.В.   Влияние низового пожара в сосняках-зеленомошниках на почвенную мезофауну   / /   ИЗВЕСТИЯ КАЛУЖСКОГО ОБЩЕСТВА ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ. Книга восьмая. (Сборник научных трудов)   Под ред. С.К. Алексеева и В.Е. Кузьмичева   Калуга:   КГПУ им. К.Э. Циолковского   -   2008 C. 129-139.


Влияние низового пожара в сосняках-зеленомошниках на почвенную мезофауну


М.Ю. Баканов¹, Е.В. Линькова², А.В. Рогуленко³

¹Калужское Общество Изучение Природы, Калуга

²Экологический клуб «Stenus»

³Национальный парк «Угра»

Резюме: на основании исследований сосняков-зеленомошников приводятся данные о влиянии низового пожара на структуру и динамику численности трех таксономических групп почвенной мезофауны. На изучаемых пробных площадях таксономический состав и доли обилия мезофауны вследствие пожара не изменился и был представлен Паукообразными (Arachnidae), Многоножками (Myriapoda) и Насекомыми (Insecta). Уловистость представителей мезофауны на горелом участке была в два раза выше, чем на контрольном участке.


Введение

Животное население почвы – наиболее разнообразный в видовом отношении компонент любой наземной экосистемы.

Большая часть биомассы почвенного животного населения приходится на мезофауну – крупных и средних размеров беспозвоночные, активно прокладывающие ходы в почве и изменяющие её структуру, представители которой (Lumbricidae, Oniscoidea, Arachnidae, Myriapoda, Insecta и др ) являются основными почвообразователями [Гиляров, 1949]. При этом доминантной таксономической группой, как правило, являются насекомые.

Представители мезофауны - один из самых точных и ценных индикаторов почвенных условий. Ареал их распространения ограничен и целиком зависит от окружающей их среды. Наличие тех или иных видов, их количество, плотность популяций – все это помогает определить свойства почвы, составить ее характеристику.

Благодаря особенностям почвы как достаточно стабильной среды обитания, популяции и комплексы видов почвенных животных остаются устойчивыми даже при очень неблагоприятных изменениях в экосистеме, поэтому на землях, интенсивно используемых человеком, почвенные животные остаются последней группой, по которой можно оценить степень воздействия человека на биоту [Криволуцкий, 1994].

В настоящее время на нашей планете наблюдается глобальное изменение климата. Эти неблагоприятные явления обуславливаются выбросами промышленных предприятий, транспорта, цикличными природными изменениями и т.д. Значительную долю в увеличении концентрации углерода в атмосфере Земли вносят лесные пожары.

В лесных экосистемах пожары относятся к числу наиболее мощных природных факторов, значение экологических и экономических последствий которых трудно переоценить.

Лесные пожары могут быть естественным эколого-эволюционным фактором формирования лесов, а также периодически возникаемым пирофактором, являющимся следствием активного антропогенеза и нести определенную нагрузку на естественные ценозы [Бобровский, 2004].

Лесные пожары могут кардинальным образом изменять облик экосистемы. Для нашей местности особенно актуальна проблема возникновения и распространения низовых пожаров, имеющих преимущественно антропогенное происхождение.

Работы о влиянии пожаров на мезофауну лесных биоценозов, на территории Калужской области, на сегодняшний момент отсутствует.

Целью исследования было изучение влияния низового пожара на таксономическую структуру мезофауны сосняка-зеленомошника.

Материал и методика

Район исследования находился на территории в Беляевском лесничестве Угорского участка Национального Парка «Угра». На одном из участков сосняка-зеленомошника с подростом ели в апреле 2006 года произошел низовой пожар на незначительной площади (1 – 1,5 га). Валежник, подстилка, мох и подрост ели до 1,5-3,5 метра высотой выгорели. Данный участок был выбран для проведения наших исследований.

В сосняке-зеленомошнике с подростом ели были выбраны участки, на которых были заложены две пробные площади: первая - в подвергшемся весеннему низовому пожару сосняке (ГАРЬ), а вторая – контрольный участок, не затронутый огнём (КОНТРОЛЬ), на которых в апреле 2007 года устанавливались модифицированные ловушки Барбера [Алексеев 1996, Тихомирова, 1975]. Ловушки Барбера расставляли на исследуемых пробных площадях по 30 штук на расстоянии 5 – 10 м..

Выборка материала производилась 1-2 раза в месяц. Исследования проводились с начала апреля по начало октября.

В результате проделанной работы было отловлено и учтено 27486 экз. представителей мезофауны, относящихся к трем классам (Паукообразные, Многоножки и Насекомые).

Для количественной характеристики собранного материала рассчитывалась уловистость (экз. на 100 ловушек в сутки), вычисляемая по формуле:

, где:

n – число попавшихся в ловушку особей определённого вида;d – число дней экспозиции между выборками;30 – число ловушек.

Результаты

Таксономический состав учтенных представителей мезофауны сосняков представлен тремя классами членистоногих: Паукообразные (Arachnidae), Многоножки (Myriapoda) и Насекомые (Insecta) (рис.1).

Рис.1. Среднегодовая динамическая плотность мезофауны Беляевского лесничества, национального парка «Угра» (экз. на 100 л/с.)

Наибольшие показатели численного обилия на изучаемых ПП были отмечены у насекомых (82,65% и 82,37% в контроле и горельнике соответственно); вторая группа по обилию - это паукообразные (15,6% и 16,07% в контроле и на гари соответственно); представители многоножек и встречались значительно в меньших количествах 1,75% и 1,56% соответственно (рис 2).

Рис. 2. Таксономическая структура мезофауны сосняков

Паукообразные (Arachnidae)

Рис.3. Среднегодовая динамическая плотность Arachnidae (экз.на 100 л/с.)

Эта группа в наших сборах занимает второе место после насекомых и составляет по 15% на контроле и в гари от общего числа учтенных нами членистоногих (рис. 2). Данный класс представлен в сборах двумя отрядами: Araneae и Opiliones. При этом в процентном соотношение явно доминировали представители отряда Araneae. Средняя годовая уловистость Araneae 18,57 и 38,07 экз. на 100 л/с (в контроле и гари соответственно); Opiliones составляла 4,72 и 8,26 экз. на 100 л/с. (рис. 3)

Пауки в течение сезона доминировали среди паукообразных и в гари и на контроле до сентября, что, по-видимому, связано с высокой динамической плотностью на данной позиции насекомых, которые являются основной пищей для пауков (рис. 4).

Рис.4. Сезонные изменение динамической плотности Arachnidae (экз. на 100 л/с.)

Пики активности пауков и в контроле и в горельнике совпадают в мае – 31,07 и 82,57 экз. на 100 л/с. Однако в гари показатели относительного обилия остаются довольно высокими еще в течение одного месяца (июня) с показателем 81,6 экз. на 100 л/с.

Далее в обоих изучаемых биотопах динамическая плотность снижается, причем в горельнике довольно резко – до 21,10 экз. на 100 л/с в июле. Плавное снижение на обеих площадках наблюдается до октября – до 5,95 и 9,14 экз. на 100 л/с на контроле и в горельнике соответственно (рис. 4).

Для сенокосцев характерна другая картина относительной плотности. Так, они стали доминантами среди паукообразных начиная с сентября месяца на обеих площадках и до конца сезона сбора материала. В этот период их динамическая плотность варьировалась в пределах от 6 до 40 экз. на 100 л/с (рис. 4). Количественный скачок уловистости этой группы во второй половине лета и начале осени связан с сезонностью размножения и активным выходом данной группы в имаго состояние.

В целом можно отметить, что для пауков характерны весенние пики активности, а для сенокосцев – осенние (16,88 и 36,7 экз. на 100 л/с на контроле и гари соответственно). Для обеих групп среднегодовая уловистость в горельнике в 2 раза выше, чем на контроле.

Многоножки (Myriapoda)

Численное обилие данной группы в учтенном материале составляет 1,72 и 1,55 % от всех учтенных таксономических групп в контроле и гари соответственно (рис. 2). В наших сборах Многоножки представлены тремя отрядами – Juliformia, Lithobiomorfa, Polidesmus, в составе двух подклассов Diplopoda и Chilopoda. В процентном соотношении Двупарноногие превышали уловистость Губоногих - на 2% в контроле и на 16% в горельнике.

Рис.5. Среднегодовая динамическая плотность

Myriapoda (экз. на 100 л/с.)

Среднегодовая уловистость Двупарноногих составляла 1,27 и 2,61 экз. на 100 л/с, а для представителей Губоногих 1,34 и 1,88 экз. на 100 л/с на контроле и горельнике соответственно (рис. 5).

На протяжении первой половины сезона представители отряда Juliformia доминировали среди многоножек и в контроле и в горельнике, с майским пиком 1,47 экз. на 100 л/с в контроле и июньским пиком (5,24) в горельнике (рис.6). При этом их динамическая плотность на протяжении всего сезона была значительно выше в горельнике, чем в контроле. Представители данного отряда являются сапротрофами, поэтому относительно высокие показатели их среднегодовой уловистости в горельнике могут, объясняется наличием большого количества перегноя, возникающего из остатков макромицетов, которые здесь присутствуют в значительно большем количестве, чем в контроле.

У представителей отряда Polidesmus наблюдалась невысокая уловистость в течение всего сезона с невысоким майским пиком в контроле (0,82 экз. на 100 л/с). В горельнике ярко выраженных пиков нет (рис.6). Это связано с тем, что в контроле сохраняется моховая подстилка, которая удерживает воду, а представители этого отряда предпочитают влажные биотопы.



Рис. 6. Изменения динамической плотности Myriapoda (экз. на 100 л\с)


Представители отряда Lithobiomorfa начинают доминировать с июля в контроле и с августа в горельнике, и своего максимума показатель достигает в октябре - 2,47 экз. на 100 л/с в контроле и 3,64 - в сентябре на гари.

В целом по Многоножкам можно отметить то, что среди Diplopoda Chilopoda доминируют два отряда Juliformia и Lithobiomorfa, по-видимому, это связано с относительно большей экологической пластичностью представителей данных таксономических групп.


Насекомые (Insecta)

Данная таксономическая группа доминировала среди всех представителей мезофауны, в горельнике и на контрольной ПП в течение всего сезона сбора материала. Всего в сборах было учтено 22721 представитель данного класса, относящихся к шести отрядам (рис. 7).

Имаго насекомых составляли в процентном обилии 98 и 99% от общего числа отловленных представителей Insecta с общей среднегодовой динамической плотностью 123,37 и 237,47 экз. на 100 л/с в контроле и на горельнике соответственно (рис. 8). Личиночные стадии отлавливались в незначительном количестве на обеих ПП, что связано с их низкой поверхностно-почвенной активностью.

Рис.7. Суммарные годовые доли обилия таксономических групп Insecta


Рис.8. Среднегодовая динамическая плотность Insecta (экз. на 100 л/с.)




Уловистость отряда Жесткокрылые была максимальна в мае на горельнике – 382,42 экз. на 100 л/с и на контроле – 204,98 в июне (табл. 1).

Максимальная уловистость отряда Перепончатокрылые (Муравьи) наблюдалась в июне – 86,8 экз. на 100 л/с в горельнике, а на контроле – 45,11 экз. на 100 л/с в мае (табл. 1).


Таблица 2. Сезонная уловистость таксономических групп класса Insecta (экз. на 100 л/с)

Таксон

апрель

май

июнь

июль

август

сен-тябрь

октябрь

КОНТРОЛЬ

Larva Insecta

0,9

4,4

1,7

2,3

1,5

3,1

5,4

2,9

Imago Insecta

39,3

206,7

250,7

160,2

88,6

60,8

28,9

123,4

в т.ч.: Blattoidea

12,1

17,8

2,3

4,8

2,6

2,6

1,7

6,5

Auchenorrhyncha

0,0

0,1

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

Hemiptera

0,0

0,2

0,3

0,8

0,6

0,3

0,0

0,3

Orthoptera

0,0

0,0

0,0

0,1

0,0

0,0

0,2

0,0

Formicidae

3,7

45,1

43,0

28,8

15,5

11,1

4,2

22,4

Coleoptera

23,5

143,5

205,0

125,7

69,9

46,9

22,8

94,1

Гарь

Larva Insecta

0,9

4,4

1,7

2,3

1,5

3,1

5,4

2,9

Imago Insecta

39,3

206,7

250,7

160,2

88,6

60,8

28,9

123,4

в т.ч.: Blattoidea

12,1

17,8

2,3

4,8

2,6

2,6

1,7

6,5

Auchenorrhyncha

0,0

0,1

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

Hemiptera

0,0

0,2

0,3

0,8

0,6

0,3

0,0

0,3

Orthoptera

0,0

0,0

0,0

0,1

0,0

0,0

0,2

0,0

Formicidae

3,7

45,1

43,0

28,8

15,5

11,1

4,2

22,4

Coleoptera

23,5

143,5

205,0

125,7

69,9

46,9

22,8

94,1



Для тараканов максимальная динамическая плотность была отмечена на контроле – 17,76 экз. на 100 л/с в мае, а в сентябре (12,34) в горельнике.

Минимальные показатели для этих трех отрядов схожи, и приходятся преимущественно на апрель и октябрь, что связано с естественными сезонными явлениями у данных таксономических групп. Другие отряды были представлены не столь значительно, но также отличались специфической сезонной активностью характерной для каждой из групп.

Полученные нами данные показывают, что общие сезонные закономерности изменения динамической плотности мезофауны схожи в контроле и горельнике, с небольшим смещением пика активности мезофауны в горельнике в позднюю сторону (рис. 9). При этом в количественном отношении, уловистость в горельнике в два раза выше, чем в контроле.


Рис. 9. Суммарное годовое распределение динамической плотности представителей почвенной мезофауны в сосняках


Заключение

Из выше перечисленных фактов однозначно можно утверждать, что в горелом участке сосняка-зеленомошника в следствие низового пожара на незначительной площади на второй год, структура мезофауны кардинальным образом не меняется. При этом среднегодовые показатели уловистости в контроле и горельнике сильно разнятся. Почти по всем таксономическим группам уловистость в два раза больше в горельнике, чем в контроле. Этот факт, по-видимому, может объясняться тем, что в горельнике отсутствует моховое покрытие, и это может обеспечивать более высокую поверхностно-почвенную активность представителей мезофауны.



Литература

Алексеев С.К. Использование ловушек Барбера для инвентаризации мелких позвоночных // Биологическое разнообразие Калужской области. Проблемы и перспективы развития особо охраняемых природных территорий: В 2 ч. Ч. 1. – Калуга, 1996. – С. 78-79.

Бобровский М.В. Лесные почвы: биотические и антропогенные факторы формирования // Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность: кн. 2. – М.: Наука, 2004. – С. 414-416.

Гиляров М.С. Особенности почвы как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых. – М.-Л. Изд-во Академии наук СССР, 1949. – 280 с.

Криволуцкий Д.А. Почвенная фауна в экологическом контроле. – М.: Наука, 1994. – 269 с.

Тихомирова А.Л. Учет напочвенных беспозвоночных // Методы почвенно-зоологических исследований. М.: Наука, 1975. - С. 73-81.


***


The down fire effect influences mezofauna in the pine-green

moss forests


M.Y. Bakanov¹, E.V. Linkova², A.V. Rogulenko³

¹Kaluga Society of a Nature Research, Kaluga

²Ecological club «Stenus»

³«Ugra» national park

Abstract: On the basis of research of the pine-green moss forests a data about down fire influence on a structure and dynamical density of three taxons of mezofauna are cited. A taxonomic composition and a part of abundance on a research areas are not changes in a post burning site and were present are Arachnidae, Myriapoda, Insecta. The mezofauna dynamics density on a post burning site was a twice as much than on a control site.


Скачать.rar



Сайт создан при поддержке РОССИЙСКОГО ГУМАНИТАРНОГО НАУЧНОГО ФОНДА проект № 09-06-59610 а/Ц "Создание экологического Интернет-портала, как регионального компонента экологического образования"; № 10-06-59629 а/Ц"Создание региональной экологической Интернет-библиотеки"


© Авторы статей