Сезонная динамика сообществ инфузорий в торфянистых глеевых песчаных почвах Томского района

Пробы почв для исследования численности и видового состава почвенных инфузорий отбирались в болотных почвах, подтип торфянистые глеевые песчаные почвы болота Темирязевского, расположенного в пределах Обь-Томского междуречья. Пробы отбирались по вертикальному профилю: АОт (0-5 см); Alg (5-15 см) и AlA2g (15-25 см). Болотные почвы малогумусные, содержат примерно 1-2 % гумуса. Реакция по всему профилю кислая, степень насыщенности основаниями верхних горизонтов 10-50 %. Территория относится к округу вторичных мелкотравных и высокопродуктивных хвойных лесов, высоко- и среднебонитентных почв, мелкоочагового болотообразования, выделенного в пределах подтаежной подзоны Западно-Сибирской равнины.

Растительное сообщество на исследуемом участке представлено сосново-кустарничково-сфагновой ассоциаций. Древесный ярус состоит из сосны {Pinussylvestris L.), высота деревьев 3-5 м. Подрост состоит в основном из сосны с незначительной долей кедра (Pinussibirica Du Tour). В кустарничковом ярусе, занимающем 60-70 % проективного покрытия, доминирует мирт болотный {Chamaeda phnecalyculata L.), встречается багульник {Ledum palustre L.), клюква мелкоплодная (Oxycoccus microcaprus T.), брусника {Vaccinium viitisidaea L.), черника {Vacciniummurtillus L.), разнообразные осоковые, например пушица широколиственная {Eriophorum latifolium L). Проективное покрытие травяного яруса не превышает 10-15 % и представлено в основном морошкой (Rubuscha maemorus

L.) [Александрова, 1969]. С начала мая и по конец октября раз в неделю на болотном участке проводился отбор почвенных проб с последующим определением видов и численности почвенных инфузорий по стандартным методикам.

В результате проведенных исследований с мая по сентябрь в торфянистых глеевых песчаных почвах обнаружено 13 видов инфузорий, относящихся к 9 семействам [Алекперов, 2005; Протисты, 2007; Шатилович, 2008; Lynn, 2008]. Анализ видового спектра сообществ почвенных инфузорий выявил Chilodonella cucullus O.F. Muller, 1786; Colpidium colpoda Ehenberg,1831, Colpoda maupasi Ehenberg,1908 и Glaucoma pyriformis Corliss, 1971, присутствовавших во всех пробах горизонта АО с мая по сентябрь, аналогично сообществам почвенных инфузорий в светло-серых лесных почвах. Встречаемость других видов почвенных инфузорий зависела от сезона года. Показано, что с мая по сентябрь в сообществах почвенных инфузорий происходят изменения, наиболее выраженные в весенний и осенний период наблюдения (таблица 13, рисунок 7).

Анализ среднестатистических показателей численности инфузорий различных видов в почве (см. таблицу 13, рисунок 7) показал, что для верхних горизонтов АО характерен невысокий уровень численности инфузорий в весенний период первых четырех недель, в среднем от 4±0,1 до 15±0,8 тыс. экз./г. В конце мая наблюдается увеличение численности инфузорий (~12±0,4 тыс. экз./г), максимальная численность приходится на конец июля (~14,52±0,5 тыс. экз./г). С начала августа происходит постепенное снижение численности инфузорий с минимальными значениями в конце сентября (~3±0,1 тыс. экз./г). Выявленная зависимость сезонной динамики численности инфузорий в почвенном горизонте АО коррелирует с сезонной динамикой температурных значений. Аналогичные зависимости наблюдались в исследованиях Mitchell (2008) по сезонной динамике численности раковинных амеб в болотных почвах, максимальное количество которых отмечалось в весеннем периоде в верхнем почвенном горизонте АОт.

В период с 30 апреля по 26 сентября 2014 года в верхнем почвенном горизонте доминировали виды Colpidium colpoda (19,1 %), Colpoda maupasi (16,7%), Glaucoma pyriformis (14,51%), Chilodonella cucullus (12,2%), Colpoda steine (9,8 %). Равномерное увеличение численности инфузорий видов Chilodonella cucullus, Colpoda maupasi и Glaucoma pyriformis наблюдается в весеннелетний период с последующим снижением в сентябре.

Таблица 13. Среднестатистические значения численности видов инфузорий в торфянистых глеевых песчаных почвах с мая по сентябрь 2014 г. в почвенном горизонте АОт (0-5 см)

Виды

инфузорий

Дата отбора почвенных проб

ЗОЛУ

08.V

15.V

22.V

29.V

06. VI

12.VI

20.VI

27.VI

03.VII

10. VII

19. VII

Chilodonella

cucullus

6±0,07

6±0,03

15±0,7

16±0,2

14±0,4

15=1=0,1

13±0,2

18±0,1

18±0Д

18±0,4

16±0,4

Colpoda

maupasi

8±0Д

6±0,2

12±0Д

15±0,8

20±0,1

15±0,5

16±0,4

18±0,2

18±0,1

15±0Д

16±0,3

16±0,3

Colpidium

colpoda

15±2

18±0,3

18±0,5

16±0,1

17±0,3

12±0,2

15±0,3

Chilodonella

uncicanta

4±0Д

8±0,3

13±0,1

14±0,5

13±0,4

14±0,4

17±0,3

12±0,2

15±0,2

Didinium

balbianii

2±0,06

Glaucoma

pyriformis

5±0,4

12±0,4

13±0Д

14±0,7

13±0,6

14±0,6

12±0,3

15±0,2

16±0,2

18±0,2

14±0,3

13±0,4

Holophrya

simplex

9±1,2

Oxitrica

chlorelligera

3±0Д

3±0Д

3±0,3

3±0,2

Paramecium

aurelia

4±0,2

3±0,2

2±0Д

1±0,1

3±0,3

3±0,2

4±0,3

3±0Д

1±0,6

5±0,4

Paruroleptus

piscis

2±0,08

3±0,2

2±0,6

0,05±0,003

0,7±0,3

0,6±0Д

0,2±0,01

Uroleptus piscis

5±0,1

2±0,3

2±0,1

ОД ±0,006

0,05±0,03

0,3±0,08

0,01±0,03

0,3±0Д

Окончание таблицы 13

Виды

инфузорий

Дата отбора почвенных проб

24.VII

01.VIII

07. VIII

14.VIII

29. VIII

04.IX

12.IX

19.IX

26.IX

Chilodonella

cucullus

18*2

13*0,3

13*0,5

11*0,1

19*0,5

5*0,3

5*0,6

3*0,2

3*0,1

Colpoda

maupasi

12±1

15±0,7

17*0,7

11*0,3

15*0,2

15*0,4

3*0,4

Colpidium

colpoda

16±0,5

14*2

16*0,7

9*2

11*0,8

Colpoda

steine

21*1

20*2

18*1

12*0,3

8*0,2

5*2

Chilodonella

uncicanta

16*0,9

18*0,2

13*0,9

15*0,9

6*0,6

Didinium

balbianii

8*0,7

8*0,7

Glaucoma

pyriformis

17*0,5

14*0,6

16*2

16*4

5*0,4

Oxitrica

chlorelligera

6*0,4

1*0,3

3*0,6

3*0,2

4*0,7

Paramecium

aurelia

10±1

10*1

Paruroleptus

piscis

0,2*0,06

0,006*0,002

4*0,4

0,6*0,3

2*0,9

Примечание. X±Mt - среднестатистические значения численности инфузорий в 1000 экз. с 95 % доверительным интервалом.

Сезонная динамика общей численности инфузорий в торфянистых глеевых песчаных почвах Томской области

Рисунок 7. Сезонная динамика общей численности инфузорий в торфянистых глеевых песчаных почвах Томской области

Минимальное значение численности вида Chilodonella cucullus отмечено в начале мая (6±0,3 тыс. экз./г) и в конце сентября (3±0,1 тыс. экз./г). Максимальное значение численности инфузорий наблюдается в июле (18±0,1 тыс. экз./г). Для видов Colpoda maupasi и Glaucoma pyriformis минимальное значение численности отмечено в начале мая (6±0,2 и 5±0,4 тыс. экз./г), в конце августа - начале сентября (3±0,4 и 5±0,4 тыс. экз./г), максимальное — в начале июля (~18±0,2 тыс. экз./г). Виды инфузорий Colpidium colpoda и Chilodonella uncicanta визуализируются в период с конца мая и до конца августа, что связано с низким температурным режимом в верхнем почвенном слое АОт (см. таблицу 13). Для вида Colpidium colpoda максимальное значение численности наблюдается в начале июня (18±0,3 тыс. экз./г) и сохраняется до конца августа (11±0,5 тыс. экз./г). Численность вида Chilodonella uncicanta с середины мая (4±0,1 тыс. экз./г) и до конца июня постепенно повышается, достигая максимума к девятой неделе наблюдения (17±0,3 тыс. экз./г). В последующий период численность колеблется в пределах 13,5±0,8 тыс. экз./г. К группе субдоминантов следует отнести виды инфузорий Colpoda steine (4,3 %) и Holophrya simplex (4 %), к группе редко встречающихся видов относятся Didinium balbianii (3,9 %), Paramecium aurelia (3 %), Uroleptus piscis (2 %), Oxitrica chlorelligera (2 %). Полученные результаты можно сравнить с исследованиями О.Н. Алпатовой (2010) сезонных изменений численности и видового богатства раковинных амеб в пойменной части р. Гуйва, показавшей, что максимальное видовое и количественное богатство простейших наблюдается в июне и снижается к концу августа.

Необходимо отметить редко встречающийся эпизодический вид Paruroleptus piscis (0,6 %). Выявление эпизодических видов инфузорий указывает на динамические процессы в сообществе почвенных простейших. Появление новых видов в летние и осенние периоды, вероятно, связано с увеличением гумуса в почве и бактериальной фауны [Звягинцев, Шаповалов, 1987; 2004].

Анализ результатов, представленных в таблице 14, позволяет заметить снижение численности и видового разнообразия инфузорий с глубиной почвенного профиля, что подтверждается работами других исследователей [Мазей, Марфина, 2011].

По уровню доминирования в исследуемом почвенном горизонте можно выделить следующие группы почвенных инфузорий: доминанты и субдоминанты. К доминирующим видам относятся Chilodonella cucullus (39 %). Glaucoma pyriformis (28 %), Colpidium colpoda (15 %) и Colpoda maupasi (12 %). Численность вида Chilodonella cucullus изменяется на протяжении периода наблюдений и составляет в среднем 4,47±0,8 тыс. экз./г в почвенном горизонте Alg (5-15 см). Сезонные изменения численности хорошо коррелируют с влажностью почвы. Инфузории видов Glaucoma pyriformis и Colpoda maupasi в почвенном горизонте наблюдаются только в начале мая, их численность не превышает в среднем 9±0,4 и 8±0,4 тыс. экз./г, в сентябре — 5±0,6 и 7±0,8 тыс. экз./г.

В летний период инфузории располагаются в верхнем почвенном горизонте АОт, что подтверждается другими исследованиями [Алекперова, Мамедова, 2014]. В качестве эпизодических видов в весеннем периоде встречаются Chilodonella uncicanta (2,5 %) и Didinium balbianii (2,9 %), численность которых составляет 3±0,1 тыс. экз./г и 5±0,2 тыс. экз./г.

Анализ среднестатистических показателей численности инфузорий почвенного горизонта AlA2g, представленных в таблице 15, позволил выделить по уровню доминирования следующие группы инфузорий: Chilodonella cucullus (42%); Colpoda maupasi (34 %); Glaucoma pyriformis (14 %).

Виды инфузорий

Дата отбора почвенных проб

30.IV

08.V

15.V

22.V

29.V

06.VI

12. VI

20.VI

27. VI

03.VII

10.VII

19. VII

Chilodonella cucullus

9±0,8

8±0,1

8±0,1

5±0,1

3±0,2

3±0,3

2±0,3

3±0,2

5±0,5

Colpoda maupasi

8±0,4

8±0,4

Colpidium colpoda

5±0,1

Chilodonella

uncicanta

2±0,09

4±0,2

Didinium balbianii

5±0,2

Glaucoma pyriformis

9±0,4

13±0,1

7±0,7

Paramecium aurelia

1±0,1

Виды инфузорий

Дата отбора почвенных проб

24.VII

01.VIII

07.VIII

14.УШ

29. VIII

04.IX

12.IX

19.IX

26.IX

Chilodonella cucullus

3±0,2

10±0,2

2±0,4

6±0,5

11±3

2±0,5

6±0,4

4±2

4±0,2

Colpoda maupasi

10±1

4±0,6

Colpidium colpoda

14±0,4

5±0,8

Colpoda steine

0,7±0,2

Glaucoma pyriformis

4±0,4

8±1

9±0,5

4±0,8

10±0,5

4±0,8

3±0,4

Stylonichia pustulata

1±0,2

Наибольшая численность вида Chilodonella cucullus наблюдается в конце августа (12±0,9 тыс. экз./г), минимальная — в конце сентября (1 ±0,5 тыс. экз./г). Виды Colpoda maupasi и Glaucoma pyriformis эпизодически встречаются в весенне-летнем (~3±0,2 и ~5±0,5 тыс. экз./г) и в осеннем (~9,3±0,6 и ~5±1,2 тыс. экз./г) периодах. К группе субдоминантов следует отнести вид Colpoda steine (9 %), встречаемость которого приходится на начало сентября, средняя численность составляет 5±0,7 тыс. экз./г. Рассматриваемый вид с понижением температуры окружающей среды и увеличением влажности смещается в более глубокие почвенные горизонты (см. таблицу 15).

Доминантные виды инфузорий формируют группу с положительными статистически достоверными значениями коэффициентов корреляции сезонных динамик численности (таблица 16). Для эпизодических видов характерны достоверные значения корреляции между двумя видами. Эпизодические виды инфузорий встречаются в весенний и осенний периоды.

Анализ данных, представленных в таблице 17, позволяет считать, что минимальные значения влажности характерны для июля и августа, максимальные значения температур — для июня и июля. Наблюдается повышение концентрации гумуса и pH в августе, сентябре и снижение — в октябре.

На основе анализа показателей численности почвенных инфузорий, представленных в таблице 18, выявлены доминирующие виды. По численности с 30 апреля по 26 сентября 2015 г. в верхнем почвенном горизонте доминируют виды Chilodonella cucullus (19%), Colpoda maupasi (19 %); Glaucoma pyriformis (17%); Colpidium colpoda (14 %), Chilodonella uncicanta (14%). Численность видов Chilodonella cucullus, Colpoda maupasi и Glaucoma pyriformis сезонно изменяется с минимальными значениями в начале мая (~8,25±0,4 тыс. экз./г) и максимальными — в середине июля (~16,5±0,8 тыс. экз./г) с постепенным снижением осенью (~2±0,4 тыс. экз./г). К группе субдоминантов относится вид Colpoda steine (8 %), максимальное значение его численности —

17,5±0,8 тыс. экз./г — наблюдается в конце июля - начале августа с постепенным снижением (~7,5±2,2 тыс. экз./г) в конце августа.

Виды инфузорий

Дата отбора почвенных проб

ЗОЛУ

08.V

15.V

22.V

29.V

06.VI

12.VI

20.VI

27. VI

03.VII

10. VII

19.VII

Chilodonella

cucullus

3±0,2

10±0,2

Colpoda maupasi

3±0,2

Colpidium colpoda

2±0,07

Glaucoma

pyriformis

5±0,5

Chilodonella

uncicanta

3±0,07

Uroleptus piscis

1±0,02

Виды инфузорий

Дата отбора почвенных проб

24.VII

01.VIII

07. VI11

14. VIII

29. VIII

04.IX

12.IX

19.IX

26.IX

Chilodonella

cucullus

2±0,3

6±1

12±0,9

8±0,8

9±4

2±0,3

1±0,5

Colpoda maupasi

5±0,8

18±0,3

5±0,8

Colpoda steine

8±1

2±0,4

Glaucoma

pyriformis

5±2

4±0,9

6±0,8

Stylonichia

pustulata

0,2±0,07

Таблица 16. Коэффициенты корреляции сезонной численности видов почвенных инфузорий в торфянистых глеевых песчаных почвах в 2014 г.

Виды

инфузорий

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

0,9

0,3

0,9

0,9

-0,3

0,8

-0,3

0,7

0,8

0,5

0,5

2

0,9

0,1

0,9

0,9

-0,2

0,8

-0,3

0,6

0,8

0,5

0,5

3

0,3

0,1

0,4

0,4

-0,3

0,4

-0,1

0,6

0,3

0,6

0,6

4

0,9

0,9

0,4

0,9

-0,4

0,8

-0,3

0,9

0,9

0,4

0,3

5

0,9

0,9

0,4

0,9

-о,з

0,9

-0,3

0,7

0,7

0,7

0,7

6

-0,3

-0,2

-0,3

-0,4

-о,з

0,05

-0,03

-0,5

-0,2

0,1

-0,1

7

0,8

0,8

0,4

0,8

0,9

0,05

-0,1

0,5

0,7

0,8

0,7

8

-о,з

-0,3

-од

-0,3

-о,з

-0,3

-од

-0,2

-0,2

-од

-од

9

0,7

0,6

0,6

0,9

0,7

-0,5

0,5

-0,2

0,9

0,3

0,2

10

0,8

0,8

0,3

0,9

0,7

-0,2

0,7

-0,2

0,9

0,3

0,09

11

0,5

0,5

0,6

0,4

0,7

0,1

0,8

-0,1

0,3

0,3

0,9

12

0,5

0,5

0,6

0,3

0,7

-0,1

0,7

-од

0,2

0,09

0,9

Примечание: 1 - Chilodonella cucullus; 2 - Colpoda maupasi; 3 - Colpoda steine; 4 - Colpidium colpoda; 5 - Chilodonella uncicanta; 6 - Didinium balbianii; 1 - Glaucoma pyriformis 8 - Holophrya simplex; 9 - Oxitricachlo relligera; 10 - Paramecium aurelia 11 - Paruroleptus piscis; 12 - Uroleptus piscis. Значение коэффициентов корреляции более 0,5 соответствует уровню значимости Р < 0,05.

Таблица 17. Физико-химические свойства исследуемой почвы

Меся-

цы

2014 год

2015 год

05

06

07

08

09

10

05

06

07

08

09

10

Влажность,

%

  • 22,28±
  • 10,02
  • 27,49+
  • 4,18
  • 19,31+
  • 3,4
  • 18,62+
  • 3,1
  • 28,29+
  • 2,7
  • 28,80+
  • 2,6
  • 19,6+
  • 2,3
  • 29,5+
  • 1,2
  • 12,4+
  • 1,6

19,3+

U

  • 24,2+
  • 2,1
  • 25,7+
  • 2,3

Гумус,

%

1,21

1,94

2,02

2,07

2,06

2,01

1,94

1,95

1,99

2,09

2,3

2,9

рн

  • 3,76±
  • 0,02
  • 3,82+
  • 0,05
  • 4,12+
  • 0,06
  • 5,09+
  • 0,05
  • 5,14+
  • 0,05
  • 4,98+
  • 0,03
  • 3,52+
  • 0,02
  • 3,65+
  • 0,02
  • 3,94+
  • 0,02

4,61 + 0,02

  • 4,98+
  • 0,03
  • 4,32+
  • 0,02

Температура,

°С

(средняя)

+11,2+ 1,77

+21,5+ 3,4

+27,7+

2,28

+17,25+

2,95

+7,5+

1,55

+0,66+

6,76

+15,2+

1,9

+22,3+

2,4

+22,6+

2,3

+19,7+

1,9

+ 10,1+ 1,55

  • 4,8+
  • 1,6

Гранулометрический состав почв (содержание частиц < 0,01мм, % от массы)

Типы и структуры агрегатов

Тяжелый суглинок, оре- ховатый

Тяжелый суглинок, оре- ховатый

Тяжелый суглинок, зернистый

Тяжелый суглинок, зернистый

Тяжелый

суглинок,

зернистый

Тяжелый

суглинок,

орехо-

ватый

Тяжелый

суглинок,

орехо-

ватый

Тяжелый суглинок, оре- ховатый

Тяжелый суглинок, зернистый

Тяжелый суглинок, зернистый

Тяжелый суглинок, зернистый

Тяжелый

суглинок,

орехо-

ватый

Виды

инфузорий

Дата отбора почвенных проб

30.IV

08.V

15.V

22.V

29.V

05.VI

14. VI

2.VII

16.VII

26.VII

01.VIII

07.VIII

Chilodonella

cucullus

5±0,4

6±0,04

16±0,8

18±0,4

16±0,4

19±0,9

19±0,9

16±0,3

14±0,2

14±0,3

11±0,3

Colpoda maupasi

7±0,2

6±0,3

12±0,8

16±0,9

20±0,9

15±0,6

16±0,6

14±0,4

19±0,9

17±0,5

16±0,4

16±0,3

Colpoda steine

20±0,9

16±0,6

20±1

18±0,5

Colpidium

colpoda

21±3

16±0,6

19±0,9

16±0,8

15±0,4

16±0,5

15±0,4

18±0,7

Chilodonella

uncicanta

6±0,3

12±0,9

14±0,5

12±0,6

17±0,7

15±0,4

15±0,4

16±0,6

13±0,3

Didinium

balbianii

3±0,03

2±0,02

Glaucoma

pyriformis

5±0,4

11 ±0,6

15±1

16±0,7

12±0,7

12±0,3

12±0,4

16±0,4

16±0,5

13±0,4

16±0,4

14±0,4

Holophrya

simplex

8±0,9

Oxitrica

chlorelligera

1±0,1

2±0,1

2±0,3

2±0,1

Paramecium

aurelia

5±0,2

2±0,1

1±0,1

2±0,2

2±0,2

2±0,2

3±0,1

Paruroleptus

piscis

2±0,08

3±0,2

2±0,3

1 ±0,002

0,8±0,02

0,03±0,01

3±0,01

Uroleptus piscis

5±0,1

2±0,04

2±0,2

0,1±0,006

0,03±0,01

0,6±0,03

2±0,3

5±0,2

Виды

инфузорий

Дата отбора почвенных проб

14.VIII

22.VIII

30.VIII

04.IX

12.IX

19.IX

26.1Х

Chilodonella

cucullus

11±0,6

20±1

18±0,9

5±0,3

4±0,2

3±0,2

2±0,2

Colpoda

maupasi

17±0,9

14±0,5

10±0,3

5±0,3

3±0,2

Colpidium

colpoda

9±0,5

11±0,6

11±0,5

Colpoda steine

11±0,9

8±0,2

6±0,3

5±0,3

Chilodonella

uncicanta

15±0,6

8±0,3

7±0,2

15±0,9

Didinium

balbianii

Glaucoma

pyriformis

17±0,5

6±0,3

5±0,3

16±4

Oxitrica

chlorelligera

3±0,2

5±0,2

4±0,2

Paruroleptus

piscis

1±0,03

2±0,02

2±0,2

Stylonichia

pustulata

0,7±0,02

0,5±0,02

Uroleptus

piscis

1±0,03

0,7±0,02

0,4±0,02

Виды инфузорий Paramecium aurelia (1,4 %), Paruroleptus piscis (1,4 %), Uroleptus piscis (1,6 %) и Oxitrica chlorelligera (1,6 %) относятся к группе рецедентов. Группа рецедентов наблюдается только в летнем периоде, их численность сохраняется в пределах 2±0,2 тыс. экз./г. К редко встречающимся видам, характерным для начала мая, относятся Didinium balbianii (0,4 %) и Holophrya simplex (0,7 %). Это связано с низкими температурами и высокой влажностью (см. таблицу 17), благоприятными для их существования [Просекин, 2005]. Следует отметить, что для каждого сезона года характерны определенные сообщества инфузорий [Алекперов, 2005].

Анализ данных, представленных в таблице 19, позволяет выделить по уровню доминирования следующие группы почвенных инфузорий: доминантов, субдоминантов и субрецедентов. Доминирующий вид Chilodonella cucullus (80 %) в почвенном горизонте Alg наблюдается в течение всего исследуемого периода. Наличие другого вида, составляющего доминирующую группу цилиофау- ны,— Glaucomapyri formis (68 %) -— в почвенном горизонте Alg отмечается ранней весной и с середины августа. Анализ данных по вертикальному распределению почвенных инфузорий показал, что с повышением температуры окружающей среды и прогревом почвы происходит активная миграция большинства представителей ци- лиофауны в верхние слои почвы [Просекин, 2005]. Аналогичная закономерность прослеживается и для других доминирующих видов — Colpidium colpoda (29 %) и Colpoda maupasi (25 %).

К субдоминантам исследуемого почвенного горизонта относятся виды инфузорий Chilodonella uncicanta (5 %) и Didinium balbianii (4 %). Встречаемость этих видов эпизодична и численность не превышает 3±0,1 и 5±0,3 тыс. экз./г. В то же время в верхнем почвенном слое вид Chilodonella uncicanta составляет доминирующий комплекс сообщества почвенных инфузорий, численность в горизонте АОт достигает 7,9 ± 0,3 тыс. экз./г, что можно объяснить оптимальным температурным режимом [Lynn, 2000].

Из анализа данных, представленных в таблице 20, очевидно, что формирование цилиосообщества почвенного горизонта AlA2g связано с формированием доминирующего комплекса из трех видов почвенных инфузорий: Chilodonella cucullus (44 %), Colpoda maupasi (26%) и Chilodonella uncicanta (15 %). Исследуемые виды присутствуют в течение периода наблюдений, за исключением Chilodonella cucullus, минимальное количество особей которого отмечено в июне и июле.

Виды инфузорий

Дата отбора почвенных проб

30.IV

08.V

15.V

22.V

29.V

05.VI

14.VI

02.VII

16. VII

26. VII

01.VIII

07. VIII

Chilodonella

cucullus

11±0,5

9±0,4

7±0,2

5±0,1

1±0,02

5±0,2

5±0,2

5±0,2

3±0,2

Colpoda maupasi

8±0,5

8±0,3

Colpidium colpoda

5±0,1

Chilodonella

uncicanta

2±0,09

4±0,2

Didinium balbianii

5±0,3

Glaucoma

pyriformis

9±0,5

14±0,5

6±0,5

4±0,2

Paramecium aurelia

0,5±0,1

Виды инфузорий

Дата отбора почвенных проб

14. VIII

22.VIII

30.VIII

04.IX

12.IX

19.IX

26.IX

Chilodonella

cucullus

5±0,2

10±0,5

8±0,3

3±0,52

6±0,2

5±0,2

4±0,2

Colpoda maupasi

11±0,4

3±0,2

Colpidium colpoda

13±0,8

10±0,5

6±0,2

Colpoda steine

1±0,3

0,4±0,01

Glaucoma

pyriformis

7±0,5

10±0,5

8±0,3

5±0,2

10±0,5

4±0,8

2±0,02

Виды инфузорий

Дата отбора почвенных проб

30.IV

08.V

15.V

22.V

29.V

05.VI

14.VI

02.VII

16.VII

26. VII

01. VIII

07.VIII

Chilodonella cucullus

2±0,1

10±0,4

3±0,1

1±0.01

Colpoda maupasi

4±0,2

Colpidium colpoda

3±0,1

Glaucoma pyriformis

4±0,2

Chilodonella

uncicanta

Uroleptus piscis

2±0,01

Виды инфузорий

Дата отбора почвенных проб

14.VIII

22.VIII

30.VIII

04.IX

12.IX

19.IX

26.IX

Chilodonella cucullus

5±0,1

12±0,5

13±0,5

8±0,2

8±0,3

2±0,02

1±0,01

Colpoda maupasi

5±0,2

16±0,5

4±0,1

Colpoda steine

7±0,3

1±0,1

Glaucoma pyriformis

5±0,4

2±0,1

5±0,2

Stylonichia pustulata

Максимум численности вида Chilodonella cucullus (13±0,5 тыс. экз./г.) приходится на конец августа. Численность вида 11,25±1,3 тыс. экз./г наблюдалась в весенне-летнем периоде в верхнем почвенном горизонте АОт (см. таблицу 18). Вероятно, популяция с понижением температуры окружающей среды и увеличением влажности [Lynn, 2000] смещается в более глубокие почвенные горизонты, что подтверждается исследованиями почвенных инфузорий в светло-серых лесных почвах и работами других авторов [Алекперов, Мамедова, 2014].

Численность субдоминантного вида Glaucoma pyriformi (7 %) не превышает 5±0,4 тыс. экз./г. и присутствует в горизонте AlA2g в мае и сентябре при пониженной температуре окружающей среды.

Сравнительный анализ сезонной динамики общей численности инфузорий в более глубоких почвенных горизонтах Alg и AlA2g болотных почв выявил коррелятивную зависимость с динамикой температуры (таблицы 21, 22).

Анализ данных, представленных на рисунке 8, позволяет выявить корреляционную зависимость численности почвенных инфузорий от сезонных изменений температуры. В мае происходит рост численности доминирующих видов инфузорий Chilodonella cucullus, Colpoda maupasi и Glaucoma pyriformis в среднем от 11,45±0,3 тыс. экз./г. Численность Chilodonella uncicanta повышается с 4±0,1 до 14±0,5 тыс. экз./г), Colpidium colpoda — с 15±0,2 до 18±0,5 тыс. экз./г.

В летний период происходят несинхронизированные изменения численности инфузорий видов Chilodonella cucullus, Colpidium colpoda и Glaucoma pyriformis с последующим снижением в осенний период. Десинхронизированные сезонные изменения численности происходят при ухудшении условий окружающей среды.

Анализ данных, представленных на рисунке 9, выявил общую зависимость сезонных изменений численности Chilodonella cucullus, Colpoda maupasi, Chilodonella uncicanta, Colpidium colpoda и Glaucoma pyriformis. Повышение численности инфузорий коррелирует с ростом температуры окружающей среды. Незначительные колебания численности в течение весенне-летнего периода отмечаются у Colpoda maupasi и Glaucoma pyriformis. В конце июля происходит постепенное снижение общего числа особей почвенных инфузорий.

Таблица 21. Коэффициенты корреляции сезонных динамик численности видов почвенных инфузорий в торфянистых глеевых песчаных почвах в 2015 г.

Виды

инфузорий

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

0,9

0,5

0,9

0,9

-0,2

0,8

-0,2

0,6

0,5

0,9

0,6

-0,8

2

0,9

0,5

0,9

0,8

0,002

0,9

0,001

0,5

0,6

0,8

0,6

-0,9

3

0,5

0,5

0,5

0,9

-0,4

0,4

-0,4

0,6

0,5

0,9

0,6

-0,7

4

0,9

0,9

0,5

0,6

-0,6

0,7

-0,5

0,7

0,4

0,9

0,4

-0,5

5

0,9

0,8

0,9

0,6

0,6

0,7

-0,6

0,7

0,4

0,9

0,4

-0,2

6

-0,2

0,002

-0,4

-0,6

0,6

0,8

1

-0,4

0,2

-0,6

-0,03

0,2

7

0,8

0,9

0,4

0,7

0,7

0,8

0,08

0,6

0,6

0,7

0,4

-0,9

8

-0,2

0,001

-0,4

-0,5

-0,6

1

0,08

-

0,2

-0,6

-0,03

-0,2

9

0,6

0,5

0,6

0,7

0,7

-0,4

0,6

-0,5

-0,1

0,6

0,5

-0,4

10

0,5

0,6

0,5

0,4

0,4

0,2

0,6

0,2

-0,1

0,6

0,1

-0,6

11

0,9

0,8

0,9

0,9

0,9

-0,6

0,7

-0,6

0,6

0,6

0,2

-0,6

12

0,6

0,6

0,6

0,4

0,4

-0,03

0,4

-0,03

0,5

0,1

0,2

-0,6

13

-0,8

-0,9

-0,7

-0,5

-0,2

0,2

-0,9

-0,2

-0,4

-0,6

-0,6

-0,6

Примечание: 1 - Chilodonella cucullus; 2 - Colpoda maupasi 3 - Colpoda steine; 4 - Colpidium colpoda; 5 - Chilodonella uncicanta; 6 - Didinium balbianii; 1 - Glaucoma pyriformis; 8 - Holophrya simplex; 9 - Oxitrica chlorelligera; 10 - Paramecium aurelia; 11 - Paruroleptus piscis; 12 - Uroleptus piscis; 13 - Stylonichia pustulata. Значение коэффициентов корреляции более 0,5 соответствует уровню значимости Р < 0,05.

Таблица 22. Коррелятивная зависимость численности видов инфузорий и абиотических показателей в торфянистых глеевых песчаных почвах в 2014-2015 гг.

Вид почвенных инфузорий

2014 год

2015 год

Коэффициент корреляции г (численность вида и

температура)

Коэффициент корреляции г (численность вида и влажность)

Коэффициент корреляции г (численность вида и

температура)

Коэффициент корреляции г (численность вида и влажность)

Chilodonella

cucullus

0,9

-0,6

0,9

-0,1

Colpoda

maupasi

0,8

-0,3

0,9

-0,3

Colpoda steine

0,2

-0,7

0,4

-0,8

Colpidium

colpoda

0,9

-0,1

0,9

-0,1

Chilodonella

uncicanta

0,6

0,2

0,9

-0,2

Didinium

balbianii

-0,03

-0,6

-о,з

-0,07

Glaucoma

pyriformis

0,9

0,03

0,9

-0,4

Holophrya

simplex

-0,03

-0,007

-0,3

-0,07

Oxitrica

chlorelligera

0,8

-0,8

0,4

-0,5

Paramecium

aurelia

0,9

-0,7

0,3

-0,4

Paruroleptus

piscis

0,3

-0,007

0,9

-0,02

Uroleptus piscis

-0,09

0,2

0,07

0,02

Примечание. Значение коэффициентов корреляции более 0,5 соответствует уровню значимости Р < 0,05.

Сравнительно быстро по отношению к другим видам инфузорий доминирующего комплекса происходит снижение численности вида Chilodonella uncicanta. Вероятно, инфузории чувствительны к изменениям абиотических условий. В своих исследованиях

К.А. Просекин (2005) показал, что жизнедеятельность почвенных инфузорий в большей степени, чем других групп почвенных Protozoa, зависит от температуры, влажности, механического состава почвы, количества и состава органического вещества, реакции среды и других факторов.

Сезонная динамика численности доминантных видов инфузорий в почвенном горизонте АОт болотных почв в 2014 г

Рисунок 8. Сезонная динамика численности доминантных видов инфузорий в почвенном горизонте АОт болотных почв в 2014 г.

Сезонная динамика численности доминантных видов инфузорий в почвенном горизонте АОт болотных почв в 2015 г

Рисунок 9. Сезонная динамика численности доминантных видов инфузорий в почвенном горизонте АОт болотных почв в 2015 г.

Как следует из данных, представленных на рисунке 10, в почвенном горизонте Alg присутствует вид Chilodonella cucullus. Корреляция численности вида с влажностью в торфянистых глеевых песчаных почвах не наблюдается.

С увеличением влажности происходит снижение численности вида Chilodonella cucullus. В июне при повышении общего процента влажности с 22,28 до 27,4 % численность инфузорий доминирующего вида снижалась с 6,25±0,3 до 2,5±0,3 тыс. экз./г.

Сезонная динамика инфузорий в почвенном слое Alg торфянистых глеевых песчаных почв в 2014 г

Рисунок 10. Сезонная динамика инфузорий в почвенном слое Alg торфянистых глеевых песчаных почв в 2014 г.

Анализ результатов, представленных на рисунке 11, позволяет заметить колебательный характер изменения численности доминирующего вида Chilodonella cucullus.

Сезонная динамика инфузорий в почвенном слое Alg торфянистых глеевых песчаных почв в 2015 г

Рисунок 11. Сезонная динамика инфузорий в почвенном слое Alg торфянистых глеевых песчаных почв в 2015 г.

В горизонте AlA2g торфянистых глеевых песчаных почв выявлено 7 видов инфузорий. Наиболее распространенными из них являются Chilodonella cucullus, Glaucoma pyriformis. Эпизодически встречающиеся виды характеризуются низкой численностью, видовым разнообразием и размножаются при благоприятных условиях в летний и осенний периоды.

Таким образом, на основании проведенных исследований впервые рассмотрены весенне-осенние изменения численности сообществ почвенных инфузорий в торфянистых глеевых песчаных почвах Томской области. Показано снижение численности и количества видов инфузорий с глубиной генетического профиля. Выявлено пять видов инфузорий, составляющих основу сообществ торфянистых глеевых песчаных почв горизонта АОт: Chilodonella cucullus; Colpoda maupasi; Colpidium colpoda; Glaucoma pyriformis; Chilodonella uncicanta. Показано, что сезонная динамика численности инфузорий в горизонте АОт коррелирует с сезонными колебаниями температуры, а в горизонте Alg определяется уровнем влажности почвы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >