WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

БЕЗКОРОВАЙНАЯ Ирина Николаевна

РОЛЬ ПОЧВЕННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В ДЕСТРУКЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ

ЕНИСЕЙСКОГО МЕРИДИАНА

Специальность 03.00.16-экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Красноярск 2009

Работа выполнена в Учреждении Российской Академии Наук Институте леса

им. В.Н. Сукачева Сибирского Отделения РАН

Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор

Мордкович Вячеслав Генрихович

  Доктор сельскохозяйственных наук, 

  профессор

  Чимитдоржиева Галина Доржиевна

Доктор биологических наук, профессор

  Демиденко Галина Александровна

Ведущая организация: Учреждение Российской Академии Наук Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцева РАН

Защита состоится 17 ноября в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д.003.056.01 при Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

Адрес: 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50/28, Институт леса

Факс: 8 391 2433686

E-mail: institute@forest.akadem.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института леса

им. В.Н. Сукачева СО РАН

Автореферат разослан  «___» _______________2009 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук, профессор  Е.Н. Муратова 

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

В последние десятилетия в связи с предполагаемым глобальным изменением климата активно разрабатывается проблема оценки роли бореальных лесов в регулировании биосферных процессов. Несмотря на то, что бореальные леса уступают тропическим по площади, запасам фитомассы и годичной продукции, они значительно превосходят экосистемы южных широт по своим воздействиям на биосферу (Швиденко и др., 2003; Заварзин, 2006; Исаев, Коровин, 2006). На долю лесов России приходится 73% площади бореальной зоны мира, причем 42% сосредоточено в Сибири (Писаренко и др., 1997; Соколов, 1997). Являясь одним из основных резервуаров органического вещества, бореальные леса Сибири имеют особое экологическое значение в сохранении биологического разнообразия и регулировании климата планеты в целом.

Оценка биосферной роли лесных экосистем не может быть полноценной без учета гетеротрофных процессов, локализованных в почве. Если высшим растениям принадлежит приоритет в продуцировании органического вещества (ОВ) и аккумуляции энергии, то в деструкционном звене биологического круговорота реализуется обратный процесс: окисление ОВ до неорганических продуктов. Благодаря постоянному обороту лабильное ОВ (ЛОВ) почвы  исполняет роль промежуточного звена между основными блоками экосистем «растительностью», «почвой»  «атмосферой» (Титлянова, 1977; Ведрова, 2006; Кудеяров и др., 2007). Почвенная зоомасса, как один из компонентов ЛОВ, напрямую и косвенно участвует в биогенной миграции, перераспределяя углерод, азот и другие биогенные элементы между блоками.

К настоящему времени, благодаря большому количеству накопленного материала о пищевой активности почвенных беспозвоночных, их роли в регуляции процессов разложения органического вещества и средообразующей («инженерной») деятельности,  функциональное значение животных не вызывает сомнений и позволяет говорить о сложности и многообразии их участия в экосистемных процессах (Стриганова, 1980; Покаржевский, 1985; Anderson, 2000; Lavelle, Spain, 2001; Wardle, 2002 и др.). В то же время недостаток количественных оценок деятельности почвенных беспозвоночных приводит к тому, что она продолжает оставаться «черным ящиком», обусловливая недоучет  функциональной активности животных-деструкторов при построении количественных моделей основных процессов биологического круговорота.

Изучение структуры почвенного населения лесов Средней Сибири было начато в середине прошлого столетия и в большинстве случаев носит локальный характер (Козловская, 1957; 1976; Дмитриенко, 1984; 1987; Дмитриенко и др., 1974; Дрянных, 1975; 1976; Дрянных и др., 1978; Мордкович, Корсунов, 1978; Бессолицина, 1991, 2001 и др.). Континентальность климата, геоморфологические особенности и наличие многолетней мерзлоты определяют многообразие местообитаний и структурно-функциональные особенности почвенного населения лесных экосистем территории. Однако недостаточное привлечение фитоценотических и почвенных характеристик при оценке особенностей почвенного населения различных местообитаний иногда приводит к противоречиям при анализе фауны в широтно-зональном аспекте. Кроме того, в почвенно-зоологических исследованиях на территории Сибири отсутствует количественная оценка функциональной активности беспозвоночных,  вследствие чего вклад почвенных животных в экосистемные процессы не находит отражения в работах, посвященных роли лесов в биогеохимических циклах.

Комплексные исследования лесных экосистем Енисейского меридионального трансекта (Центрально-Сибирский трансект, программа IGBP), в рамках которых проводилась представленная работа, направлены на выявление механизмов влияния зональных и локальных экологических факторов на биологическое разнообразие и вклад отдельных компонентов экосистем в биологический круговорот.

Цель исследований – выявить закономерности структурно-функциональной организации комплексов почвенных беспозвоночных (микро- и мезоэдафона) и их участия в деструкции органического вещества лесных экосистем, сформированных в разных почвенно-климатических условиях.

Реализация поставленной цели складывалась из решения следующих задач:

1. Анализ структурно-функциональной организации микро- и мезоэдафона лесных экосистем почвенно-климатических условий лесотундры и таежной зоны.

2. Выявление влияния почвенно-климатических факторов и качественного состава растительных остатков на долевое участие беспозвоночных в деструкционных процессах на основе модельных и полевых экспериментов.

3. Определение особенностей прямого участия беспозвоночных в деструкции органического вещества в разных почвенно-климатических условиях через запасы почвенной зоомассы и пищевую активность беспозвоночных-сапрофагов.

4. Количественная оценка вклада почвенных беспозвоночных в процессы трансформации органического вещества в лесных экосистемах.

Защищаемые положения

В рамках развития научной концепции экологического направления в почвоведении, констатирующей ключевую роль почвенных организмов в деструкционном звене биологического круговорота, на защиту выносятся следующие положения:

1. В лесных экосистемах, сформированных в разных почвенно-климатических условиях Енисейского меридионального трансекта тренды пространственного варьирования микро- и мезоэдафона не совпадают: максимум обилия микроартропод типичен для тех местообитаний, где почвенно-климатические условия лимитируют развитие крупных беспозвоночных.

2. Вклад почвенных беспозвоночных в деструкцию органического вещества детерминируется качественным составом фитодетрита и составляет от 12 до 54% общего высвобождения органического вещества при разложении.

3. Механизмы функционирования эдафона контролируются  почвенно-климатическими условиями: в лесотундре и северной тайге участие почвенных беспозвоночных в деструкции органического вещества реализуется через метабиотические связи микроартропод и микрофлоры; в условиях южной тайги увеличивается вклад пищевой активности крупных сапрофагов.

Научная новизна

Выявлены закономерности структурно-функциональной организации почвенных беспозвоночных лесных экосистем лесотундры и таежной зоны Средней Сибири (в границах Енисейского меридионального трансекта), показавшие различия в пространственном варьировании микро- и мезоэдафона в зависимости от почвенно-климатических условий.

Оценка запасов биомассы почвенных беспозвоночных и аккумулированных в ней углерода и азота показала, что ее вклад в формирование пула лабильного органического вещества в лесных экосистемах региона не превышает 2%. 

Впервые для лесных экосистем данной территории рассчитан ежегодный деструкционный поток органического вещества через популяции сапрофагов и вклад их пищевой активности в круговорот углерода и азота.

Практическая значимость

Данные о структурно-функциональной организации микро- и мезоэдафона могут быть использованы для мониторинга экологического состояния лесных экосистем и диагностики процессов, вызванных воздействием экзогенных факторов разного типа.

Полученные количественные оценки вклада почвенных беспозвоночных в деструкцию органического вещества предназначены для моделирования деструкционных процессов биологического круговорота в лесных экосистемах и могут быть использованы для коррекции уже имеющихся оценок основных потоков углеродного и азотного циклов.

Организация исследований 

Работа выполнялась в Институте леса им. В.Н Сукачева СО РАН в рамках его научной тематики. На разных этапах исследования осуществлялись при поддержке Красноярского краевого фонда науки и Российского фонда фундаментальных исследований, проекты: «Оценка основных потоков углерода в разновозрастных сосняках таежной и лесостепной зон Сибири» (3F0018, 1994), «Циклы углерода, азота и минеральных элементов при формировании лесных биогеоценозов» (3F0013, 1996); «Направленность и скорость почвообразования под основными лесообразующими породами Сибири» (94-04-11978, 1994; 97-04-49948, 1997), «Углеродный цикл в лесных экосистемах Енисейского трансекта и прогноз его динамики в условиях глобального изменения климата» (99-04-96024, 1999г), «Запасы и потоки углерода, азота и зольных элементов в лесных и агроэкосистемах Средней Сибири» (02-04-49459, 2002), «Оценка воздействия пожаров на лесные экосистемы Средней Сибири и мониторинг запасов углерода» (№04-04-49384, 2004), «Динамика углерода в экосистемах хвойных лесов Средней Сибири» (03-04-20018-БНТС - российско-австрийский проект, 2003, 2006). При поддержке Миннауки и технологий - проект №130; Президиума СО РАН - проект «Участие микробо- и зооценозов в формировании лабильного органического вещества лесных экосистем Средней Сибири», совместного российско-американского проекта «Оценка и мониторинг воздействия гарей и интенсивности пожаров на эмиссию, баланс углерода, состояние и устойчивость лесов Средней Сибири» (99-ICA-076), Польского Фонда Науки и  других.

Личный вклад автора

Автор принимал непосредственное участие в проведении комплексных экологических исследований в лесных экосистемах Енисейского меридионального трансекта, в проведении полевых экспериментов по изучению динамики разложения фитодетрита в условиях лесотундры и северной тайги. Автору принадлежит разработка, постановка и проведение экспериментальных и полевых исследований по изучению участия почвенных беспозвоночных в процессах трансформации органического вещества в лесных экосистемах, анализ, интерпретация и публикация полученных материалов.

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 78 научных работ, в том числе 30 статей в рецензируемых российских журналах, международных изданиях и главы в двух коллективных монографиях.

Материалы диссертации были неоднократно представлены в виде устных и стендовых докладов на всероссийских и международных конференциях, в том числе: VIII Всесоюзный Съезд почвоведов (Новосибирск, 1989), Всесоюзная конференция «Проблемы почвенной зоологии» (Новосибирск, 1990), Международная Конференция «Кедрово-широколиственные леса Дальнего Востока» (Хабаровск, 1996), 17 Всемирный конгресс почвоведов (Бангкок, Таиланд, 2002), XII Всемирный лесной конгресс (Квебек, Канада, 2003), Всероссийская конференция «Структурно-функциональная организация и динамика лесов» (Красноярск, 2004), IV Съезд Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004), IX Международная Зоологическая конференция «Динамика биологического разнообразия фауны, проблемы  перспективы устойчивого использования и охраны животного мира Беларуси» (Минск, 2004), Workshop «Tree Species Effects on Soils: Implications for Global Change» (Красноярск, 2005), Международная научная конференция «Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации» (Ростов-на-Дону, 2006), Международная конференция «Лесное почвоведение: итоги, проблемы, перспективы» (Сыктывкар, 2007), Международная научно-практическая конференция «Вермикомпостирование и вермикультивирование как основа экологического земледелия в ХХI веке – проблемы, перспективы, достижения» (Минск, 2007), Всемирный Конгресс по проблемам окружающей среды (Бопал, Индия, 2007), V Съезд Докучаевского общества почвоведов (Ростов-на-Дону, 2008), Всероссийская конференция «Пожары в лесных экосистемах Сибири» (Красноярск, 2008), XV Всероссийское совещание по почвенной зоологии (Москва, 2008).

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 355 стр. Состоит из введения, шести глав и заключения. Включает 97 рисунков, 43 таблицы. Список литературы содержит 468 работ, в том числе 108 иностранных авторов. 

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность коллегам и наставникам д.б.н. Э.Ф. Ведровой и к.б.н. Э.П. Поповой за постоянную поддержку и помощь в работе, искреннюю признательность коллегам и соавторам д.б.н. Г.А. Ивановой, д.б.н. Ю.Н. Краснощекову, к.б.н. Г.И. Яшихину, к.б.н. С.Ю. Евграфовой, к.б.н. Л.В. Мухортовой, к.б.н. А.В. Климченко, к.б.н. П.А. Тарасову, к.с.-х.н. С.В. Верховцу, к.б.н. Ю.Н. Баранчикову и к.б.н. Н.И. Кириченко за помощь при выполнении целого ряда работ по теме диссертации и научные консультации.

Особая благодарность сотрудникам Института систематики и экологии животных СО РАН к.б.н. О.И. Кнор, к.б.н. И.И. Марченко, к.б.н. О.Г. Березиной за помощь в определении видового состава микроартропод.

ГЛАВА I. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ ПОЧВООБИТАЮЩИХ ЖИВОТНЫХ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА) 

На основе работ М.С. Гилярова (1965), Л.С.  Козловской (1976), Б.Р. Стригановой (1980), P. Lavelle, A. Spain (2001), D.С. Colleman, D.A. Crossley (2003) и других дан обзор таксономического и эколого-трофического разнообразия почвенных животных.  Многообразие размерных и эколого-трофических групп почвенных животных обусловливает разнообразие экологических функций, которые они выполняют в почве и в экосистеме в целом. Наибольшее участие в биогенном круговороте в экосистемах суши принимают крупные сапрофаги (Стриганова, 1980; Криволуцкий и др., 1985; Покаржевский, 1985; Anderson, 2000; Lavelle, Spain, 2001; Wardle, 2002 и др.).  Вклад беспозвоночных в трансформацию органического вещества подразумевает, как прямое участие беспозвоночных посредством пищевой активности (ассимиляция, минерализация),  так и косвенное (измельчение и фрагментирование, перенос и перемешивание непереваренных органических остатков, стимуляция и ингибирование почвенной микрофлоры) (Курчева, 1971; Козловская, 1976; Стриганова, 1980; Покаржевский, 1985; Anderson, Ineson, Huish, 1983; Verhoef, Brussaard, 1990; Coleman, Crossley, 2003; Бызов, 2005 и др.).

Обзор почвенно-зоологических исследований в Сибири выявил слабую изученность функциональной активности почвенных беспозвоночных в лесных экосистемах (Козловская, 1957; 1959; 1976; Стебаева, 1970; Гришина, 1972; 1984; 1987; Дрянных, 1975; 1976; Дрянных и др., 1978; Дмитриенко, 1984; 1990; 2003; Бессолицина, 1990; 2001 и др.).

Анализ литературных данных по таксономическому, эколого-функциональному разнообразию почвенных беспозвоночных и их участию в экосистемных процессах, показал, что, несмотря на большое количество публикаций, вопрос о количественной оценке деятельности педобионтов, как одного из механизмов биологического круговорота, остается открытым.

Глава II. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ЕНИСЕЙСКОГО ТРАНСЕКТА

Трансект пересекает лесотундру, подзоны северной, средней и южной тайги и охватывает территорию, расположенную на приенисейской части Западно-Сибирской равнины и западную половину Среднесибирского плоскогорья (картосхема).

Большая протяженность территории по широте, сложное геоморфологическое строение поверхности, удаленность от Тихого и Атлантического океанов, высокая вариабельность высот над уровнем моря, близость Северного Ледовитого океана обусловливают большое разнообразие местных климатических условий, их дифференциацию в широтном и меридиональном направлениях, а в горных районах и по вертикальным поясам. Климат характеризуется нарастанием континентальности с запада на восток и меняется от холодного на севере, до умеренно холодного на юге, от гумидного континентального на западе  до семигумидного на востоке (Агроклиматический справочник …, 1961; Средняя Сибирь, 1964; Атлас …, 1994; Плешиков, Калашников, 2002; Ершов, 2004).

По лесорастительному районированию Сибири территория региона входит в Западно-Сибирскую и Средне-Сибирскую лесорастительные области, имеет ярко выраженные провинциальные особенности и во всех природных зонах и подзонах  характеризуется сочетанием растительных ценозов, значительно различающихся по своей экологии и не встречающихся на других территориях (Средняя Сибирь,  1964; Жуков и др., 1969; Коротков, 1994; Стаканов, 2002).

Почвенный покров территории Енисейского трансекта отличается исключительным многообразием, специфичностью и резкой территориальной неоднородностью, отражая собой всю сложность природно-экологических условий территории.  Почвообразование в пределах территории лимитируется континентальным климатом и мерзлотой (Горбачев, 1977; Горбачев и др., 1982; Горбачев, Попова, 1992; Соколов, Градусов, 1978; Корсунов и др., 1988; Шугалей, 1991; Шугалей и др., 1994; Ершов, 1995; Краснощеков, 1999; Краснощеков и др., 2001 и др.).

Картосхема расположения ключевых участков на территории

Енисейского трансекта.

ГЛАВА III. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для оценки структуры и функционирования почвенного населения была обследована серия ключевых участков, заложенных в экосистемах лесотундры, северной, средней и южной тайги (картосхема). Всего обследовано 46 пробных площадей, отражающих разнообразие типов леса и почв естественных и нарушенных (техногенные, пожары, шелкопрядники, лесные культуры)  зональных и интразональных экосистем.

По лесорастительному районированию ключевые участки лесотундры (на картосхеме ключевые участки 1-8) располагаются в Путоранской горной лесорастительной провинции Норильско-Хантайского округа елово-лиственничных редколесий и долинных лесов (Жуков и др., 1969; Коротков, 1994).  Типы и структура фитоценозов отражают дифференциацию ландшафтно-экологических условий.  Почвы представлены криоземами суглинисто-глинистыми и среднесуглинистыми и подбурами среднесуглинистыми (Краснощеков, 1999; Ершов, 2004; Пономарева, 2006).

По лесорастительному районированию ключевой участок 9 относится к Нижне-Тунгусскому округу темнохвойных и лиственничных лесов северной тайги (Жуков и др., 1969; Коротков, 1994). Исследования проведены в лиственничниках зеленомошного и лишайникового типа, сформированных на маломощных хорошо дренированных подбурах среднесуглинистых с большим включением не выветрившегося материала (Краснощеков и др., 2001).

В средней тайге ключевые участки 10 и 11 расположены на левом берегу Енисея и относятся к Сымско-Дубчесскому лесорастительному округу (Коротков, 1994). Представлены они интразональными разновозрастными сосняками послепожарного происхождения, бруснично-лишайникового, чернично-зеленомошного и лишаниково-зеленомошного типов леса. Сосняки приурочены к подзолам песчаным (Безкоровайная и др., 2005).

Леса южной тайги характеризуются ключевыми участками, заложенными в Приангарском (участки 12 и 13) и Кеть-Чулымском (участок 14) лесорастительных округах (Коротков, 1994). Южнотаежные местообитания отличаются разнообразием почв и фитоценозов и представлены сосняками на подзоле песчаном (участок 12) и серой среднеглинистой почве (участок 14), темнохвойными и мелколиственными лесами на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой (участок 13) и серой среднеглинистой почвах (участок 14) (Шугалей, 1984; Краснощеков и др., 2005).

Нарушенные экосистемы представлены: в лесотундре - полностью усохшими техногеннонарушенными еловыми и лиственничными редколесьями  (ключевые участки 5-8); в средней и южной тайге - сосняками, пройденными низовыми пожарами низкой, средней и высокой интенсивности в результате контролируемых выжиганий (участок 11); пихтарниками, дефолиированными шелкопрядом (участок 13). Процессы восстановления лесных комплексов почвенных беспозвоночных изучали в условиях южной тайги в культурах основных лесообразующих пород Сибири (участок 14).

3.2. Методы исследований

Пояснение используемых терминов и понятий:

«Эдафон» - совокупность почвенных беспозвоночных, образуемая представителями микро- и мезоэдафона.

При оценке структуры комплексов беспозвоночных в лесных экосистемах вместо слова «фауна» используется термин «эдафон». По мнению В.Г. Мордковича (1995) он более корректен для обозначения совокупности населения конкретного биогеоценоза с учетом численности и биомассы педобионтов. В номенклатурной схеме органического вещества почв Д.С. Орлова (Орлов и др., 2005) под «эдафоном» понимается совокупность живых организмов, т.е. население почвы, являющееся живой частью органического вещества. Эдафон включает в себя 4 размерно-функциональные группировки: нано-, микро-, мезо- и макроэдафон, что соответствует представителям нано-, микро-, мезо- и макрофауны (Мордкович, 1995).

В работе приведена характеристика микро- и мезоэдафона, представители которых играют ключевую роль в деструкционных процессах в лесных экосистемах. К микроэдафону (размер особи  <2 мм) мы относим панцирных и гамазовых клещей и коллембол; к мезоэдафону (размер особи >2 мм) – дождевых червей, энхитреид (учитывались только особи извлекаемые при ручной разборке проб), членистоногих.

«Почвенная биота» - комплекс почвенных организмов, образуемый микроорганизмами и представителями  микро- и мезоэдафона.

«Фитодетрит» - мертвые растительные остатки. Включает в себя лесную подстилку и мертвые корни.

«Деструкция» = «разложение» = «трансформация» - комплекс явлений и процессов, обусловливающих распад мертвого органического вещества, главным образом растительного происхождения. Включает в себя механическое и химическое разрушение, потребление и переваривание животными, минерализацию и гумификацию и пр.

«Пищевая активность беспозвоночных»  - количество органического вещества (фитодетрита), потребляемого комплексом сапрофагов за единицу времени.

При расчетах пищевой активности сапротрофного блока использовали литературные и собственные данные по пищевой активности основных групп почвенных сапрофагов.

«Деструкционный поток» или «поток биогенных элементов» - количество органического вещества (фитодетрита) или биогенных элементов, вовлекаемых комплексом сапрофагов в деструкцию посредством своей пищевой активности за единицу времени.

«Удельная интенсивность потока биогенных элементов» – характеризует количество биогенного элемента, потребляемого на единицу массы сапрофагов за единицу времени и вычисляется соотношением I/B, где I – величина потока, г/м2 в год, B – запас элементов (С и N) в биомассе сапрофагов, г/м2 (Ганин, 1994).

Для учета мезоэдафона использовались прямые методы, общепринятые в почвенно-зоологических исследованиях: послойный отбор проб с последующей разборкой на колонке почвенных сит (Гиляров, 1987). К мезоэдафону мы относили дождевых червей, энхитреид (учитывались только особи, извлекаемые при ручной разборке проб), личинки и имаго членистоногих. На каждой пробной площади пробы (размер 25х25 см) отбирались в 5-кратной повторности по слоям: подстилка, минеральные слои 0-5 см, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 см. Глубина отбора образцов варьировала в зависимости от глубины активного жизнеобитаемого слоя: в лесотундре и северной тайге до 20 см, в средней тайге - 10 см, в южной тайге до 40 см. Биомассу крупных беспозвоночных определяли весовым методом после ее высушивания при t = 105оС (Мазанцева, 1987).

Для учета микроэдафона использовались образцы, отобранные в 10-кратной повторности буром (d =5см) из подстилки и минерального слоя почвы 0-5 и 5-10см. Выгонка проводилась с помощью эклекторов Тулгрена (Дунгер, 1987).

Отбор проб крупных и мелких беспозвоночных в местообитаниях лесотундры и северной тайги проводили в июле, в средней – июле и августе, в южной тайге – в июне, июле и августе.

Определение дождевых червей до вида проводили по Т.С. Всеволодовой-Перель (1997). При определении насекомых (имаго и личинки) использованы «Определитель насекомых по личинкам» Б.М. Мамаева (1972), «Определитель личинок хищных насекомых – энтомофагов стволовых вредителей» Б.М. Мамаева, Н.П. Кривошеиной, В.А. Потоцкой (1977), «Определитель насекомых европейской части СССР» (1970), «Определитель насекомых Дальнего Востока СССР» (1986), «Определитель коллембол фауны СССР» (1988).

Определение видового состава панцирных клещей проведено к.б.н. О.И. Кнор (Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск) и Е.Н. Краснощековой (Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Красноярск) под руководством д.б.н. А.А. Лящева (Тюменская государственная сельскохозяйственная академия, Тюмень), гамазовых клещей – к.б.н. И.И. Марченко и коллембол – к.б.н. О.Г. Березиной (Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск). 

Определение морфо-экологических групп орибатид проводили по Д.А. Криволуцкому (1965; 1994), коллембол - по С.К. Стебаевой (1970).

Концентрация углерода в биомассе крупных беспозвоночных  определена  методом Анстета в модификации Пономаревой-Николаевой (Пономарева, Плотникова, 1975), других биогенных элементов (N, Р, К) - после сжигания биомассы в смеси серной и хлорной кислот (Гинзбург, 1960). 

Учет подстилок, отбор почвенных образцов для анализа основных физико-химических, химических свойств проводили методами, рекомендованными для биогеоценотических исследований (Аринушкина, 1970; Карпачевский и др., 1980; Почвенно-биогеоценотические…, 1980). Биологическую активность почв (интенсивность продуцирования СО2, целлюлозоразлагающую и ферментативную активность) определяли традиционными методами, принятыми в биологии почв (Хазиев, 1990; Schinner et al., 1996).

Методики закладки полевых и модельных экспериментов с целью оценки участия почвенных сапрофагов в деструкции органического вещества изложены в соответствующих разделах диссертации.

Обработка и анализ полученных результатов проводился статистическими методами с использованием программных пакетов «Excel», «Statistica» и «Сanoco».

ГЛАВА IV. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЧВЕННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В ЕСТЕСТВЕННЫХ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

В разделах 4.1. и 4.2. дана подробная характеристика структурно-функциональной организации мезо- и микроэдафона локальных лесных экосистем лесотундры и таежной зоны, расположенных вдоль Енисейского меридионального трансекта.

4.3. Сравнительный анализ эдафона лесных экосистем трансекта

Обобщение данных, полученных нами для локальных местообитаний, сформированных  в разных почвенно-климатических условиях, позволяет выявить определенные закономерности пространственного варьирования эдафона лесных экосистем. Широкие межбиотические различия в пределах зон с одной стороны маскируют тренд широтно-зонального распределения беспозвоночных, с другой подчеркивают свою роль в пространственной изменчивости мезо- и микроэдафона.

Как показал RD-анализ запасы травяно-кустарничкового яруса, подстилки и мохово-лишайникового покрова, интегрирующие почвенно-климатические условия, отвечают за 33% варьирования эдафона лесных экосистем трасекта (рис.1). Микроэдафон средней и южной тайги имеет отрицательную корреляцию с выбранными переменными. Близкое расположение мезоэдафона к пересечению осей демонстрирует слабое влияние запасов напочвенного покрова и подстилки на его варьирование в межзональном пространстве.

Рис. 1. Ординация исследованных местообитаний в пространстве RD-ординат, отражающая зависимость плотности эдафона (МZ – мезоэдафон, МС – микроэдафон) от запасов травяно-кустарничкового яруса (С), подстилки (L) и мохово-лишайникового покрова (ML).

Местообитания в лесотундре: ft1 –ft8; северной тайге:  nt –  nt4; средней тайге: mt1 – mt5 –; южной тайге: st1– st6.

Для исследованной территории характерна лимитирующая роль криогенного фактора на севере и режима влажности на юге. Анализ зависимости обилия почвенных беспозвоночных от данных характеристик показал, что микроэдафон достигает своего максимального развития в тех местообитаниях, где почвенно-климатические условия лимитируют развитие крупных беспозвоночных (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость плотности мезо- и микроэдафона от

уровня залегания вечной мерзлоты и коэффициента увлажнения.

От лесных экосистем на мерзлотных почвах лесотундры к южнотаежным лесам на дерново-подзолистых и серых почвах плотность мезоэдафона увеличивается более чем в 3 раза, достигая максимума (822-1176 экз/м2) в лиственных лесах южной тайги (рис. 3). Минимальное обилие (64-85 экз/м2) характерно для подзолов песчаных под сосняками на средней и южной тайги.

По обилию микроартропод почвы суглинистого и глинистого гранулометрического состава лесотундры, северной и южной тайги близки между собой и своего максимума (31 тыс.экз/м2) микроэдафон  достигает в подзолах.

Разнообразие местообитаний, сформированных в разных почвенно-климатических условиях, проявляется в структуре как крупных, так и мелких беспозвоночных. Пессимальные для мезоэдафона условия, складывающиеся в криоземах лесотундры и подзолах средней и южной тайги, отражаются в долевом

Рис. 3. Пространственное варьирование микро- и мезоэдафона

лесных экосистем Енисейского трансекта.

соотношении червей и насекомых с коротким циклом развития и устойчивых к  переувлажнению  (рис. 4).

Рис.4. Структура мезоэдафона в лесных экосистемах Енисейского трансекта.

Рис. 5. Структура микроэдафона в лесных экосистемах Енисейского трансекта.

В микроэдафоне лесных экосистем лесотундры и северной и средней тайги, как в большинстве бореальных лесов, доминируют орибатиды (51-86%), в южнотаежных лесах доли поровну распределены между коллемболами и клещами (рис. 5).

По типу вертикального распределения эдафон характеризуется преобладанием поверхностных и подстилочных форм, развитие почвенного комплекса отмечено только в дерново-подзолистых и серых полнопрофильных почвах южной тайги. 

В целом, для лесных экосистем трансекта, сформированных в разных почвенно-климатических условиях, отмечено несовпадение максимумов и минимумов в пространственном варьировании плотности микро- и мезоэдафона. В эдафоне доминируют (87-99%) сапротрофная группа почвенных беспозвоночных с преобладанием вторичных разрушителей. Для лесных экосистем с почвами среднего и тяжелого гранулометрического состава закономерностью распространения беспозвоночных в широтном направлении является постепенное увеличение с севера на юг не только вклада крупных беспозвоночных в общее обилие эдафона с 0.5 до 4%, но и их эколого-функционального разнообразия. В эдафоне подзолов средней и южной тайги крупные сапрофаги отсутствуют и деструкционный блок представлен исключительно микроартроподами.

4.4. Биомасса мезоэдафона  лесных экосистем трансекта

Пространственное варьирование общей биомассы мезоэдафона лесных экосистем трансекта соответствует распределению численности: максимальные значения показаны для хвойных и лиственных лесов на серых почвах южной тайги – 2746-5822 мг/м2, минимальные для сосняков на подзолах средней и южной тайги - 57-86 мг/м2 (рис. 6). Мезоэдафон еловых и лиственничных лесов лесотундры и северной тайги близок между собой по данному показателю – 287 и 644 мг/м2 соответственно и характеризуются высокой пространственной вариабельностью, обусловленной прежде всего контрастностью геоморфологического фона.

Рис. 6. Пространственное варьирование биомассы мезоэдафона

лесных экосистем Енисейского трансекта.

В качестве интегральной экологической характеристики местообитаний нами использован модифицированный индекс «благоприятствия» Д.А. Криволуцкого (Гиляров, Чернов, 1975) (рис. 6):  ИБ = k ·R ·К, где  К - коэффициент увлажнения, R - суммарный радиационный баланс, k - константа разложения. ИБ рассчитаны с использованием коэффициентов увлажнения и характеристик радиационного баланса, полученных для лесорастительных округов Енисейского трансекта В.Д. Стакановым и Н.В. Грешиловой (2002) и констант разложения Э.Ф. Ведровой (2005).

Изменение биомассы крупных беспозвоночных в меридиональном направлении с севера на юг на 59% зависит от ИБ и описывается линейной функцией (рис. 7). Полученная связь индекса с биомассой мезоэдафона  показывает, что наиболее пессимальные условия для формирования биомассы складываются в условиях лесотундры и северной тайги. В местообитаниях южной

Рис. 7. Зависимость биомассы мезоэдафона от «индекса благоприятствия».

тайги, сформированных на почвах среднего и тяжелого гранулометрического состава, где более активно идут процессы разложения, на фоне оптимального сочетания тепла и влаги складываются максимально благоприятные условия для развития мезоэдафона, что отражается на функциональной активности крупных беспозвоночных. Константа разложения интегрирует уровень биогенности почв и соотношение абиотических факторов, детерминирующих ее. Почвенные беспозвоночные, с одной стороны, зависят от факторов, влияющих  на биогенные процессы, с другой – сами обусловливают их.

Биомасса основных групп беспозвоночных сильно варьирует в разных местообитаниях. В более влажных еловых лесах лесотундры 28-52% общей биомассы составляют кольчатые черви. Их доля также высока в зеленомошных лиственничниках северной тайги (32-61%) и в южнотаежных хвойных и лиственных лесах (66-78%). В лиственничниках лесотундры и северной тайги вклад пауков и жесткокрылых в общие запасы биомассы колеблется в широких пределах и составляет 0.4-54% и 3-33% соответственно. В местообитаниях южной тайги биомасса пауков и личинок двукрылых минимальна - она составляет не более 4%, жесткокрылых - 15-25%. В ксерофильных условиях среднетаежных сосняков основные запасы зоомассы приходятся на членистоногих (95-100%), среди которых по биомассе доминируют  многоножки и пауки.

Сравнительный анализ трофической структуры почвенной зоомассы в лесных экосистемах, сформированных в разных почвенно-климатических условиях, показал минимальный вклад крупных беспозвоночных-деструкторов в экосистемные процессы в среднетаежных сосняках, увеличение их функциональной значимости в лесных экосистемах южной тайги в сравнении с лесотундрой и северной тайгой и подтверждает те тенденции, которые были выявлены при анализе численности эдафона  лесных экосистем.

ГЛАВА V. ВКЛАД КРУПНЫХ САПРОФАГОВ В ДЕСТРУКЦИЮ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

5.1. Экспериментальное изучение участия почвенных сапрофагов в процессах трансформации органического вещества в лесных экосистемах

В модельных экспериментах с дождевыми червями (экспозиция 2 года) в естественных условиях температуры и влажности  масса хвойных и лиственных подстилок уменьшилась на 54-88%, в т.ч. в среднем на 10% за счет деятельности червей (рис. 8А). Изменился и фракционный состав подстилок за счет предпочтительного использования червями листьев и травы. В вариантах, где в разложении подстилки участвовали черви, увеличилась в 1.5-5 раз общая

Рис.8. Влияние червей на изменение массы подстилок (А) и суммарную численность микроорганизмов (Б) после 2-х летней экспозиции.

численность микроорганизмов (рис. 8Б). Животные активизировали развитие микрофлоры азотного метаболизма, олиготрофов, деструкторов гумусовых веществ, денитрификаторов. В опытных вариантах по сравнению с контрольными в 2-5 раз снижалось количество микромицетов, свидетельствуя о выедании этих микроорганизмов червями и подавлении ими микробилогической активности. Стимулирующее и ингибирующее влияние дождевых червей на деятельность микрофлоры зависит от качественного состава растительных остатков. Минимальное влияние червей проявилось при разложении подстилок лиственницы и ели.

Перемешивание минеральной и органической части почвы в процессе жизнедеятельности червей способствует переносу, накоплению и минерализации ОВ. В вариантах с червями потенциальная активность выделения СО2 была в 2-4 раза выше, чем в контрольных.

Стимулирующая роль крупных сапрофагов проявляется не только через физическое воздействие на среду обитания, но и через поток экскрементов. В результате пассажа растительных остатков березовой и сосновой подстилок через кишечник червей содержание общего С в копролитах в первом случае не изменилось, во втором – снизилось на 15% (табл. 1). В составе Собщ увеличилась доля подвижного гумуса  –  с 17 до 20% и азота  – с 31 до 52%  при  питании березовой подстилкой. Доля подвижного гумуса в копролитах при питании сосновой подстилкой относительно Собщ не изменилось, а азота – увеличилась на 10%. Увеличилась степень гумификации ОВ в копролитах по сравнению с подстилкой.

Таблица 1. Динамика фракционного состава органического вещества

подстилок в результате пассажа через кишечник червей, %.

Фракции органического вещества

Березовая подстилка

Сосновая подстилка

Субстрат

Копролиты

Субстрат

Копролиты

Углерод общий

24.54

26.05

31.94

27.04

СН2О

0.58

0.41

0.61

0.41

СNaOH

3.69

4.71

5.63

5.00

Сгк

2.09

2.58

3.59

3.53

Сфк

1.60

2.13

2.04

1.47

Степень гумификации*

8.52

9.9

11.24

13.05

Азот общий

0.72

0.65

0.55

0.50

NН2О

0.048

0.080

0.027

0.069

NNaOH

0.175

0.257

0.161

0.150

Nгк

0.108

0.157

0.096

0.114

Nфк

0.067

0.100

0.065

0.036

Примечание: * - Сгк/Собщ ·100%

Обогащение лесных подстилок экскрементами почвенных сапрофагов приводит к значительной интенсификации в них биологических реакций и способствует активизации минерализационных процессов. По мере прохождения ОВ по цепи «подстилка =>кишечник =>копролиты =>подстилка» снижается активность окислительно-восстановительных ферментов, активизации протеазы не наблюдается, а уреазы – увеличивается. Следствием динамики ферментов азотного метаболизма является накопление в копролитах легкогидролизуемого азота. Обогащение ими пищевого субстрата приводит к активному переводу N-содержащих соединений в подвижные формы (рис. 9А).

Рис. 9. Динамика легкогидролизуемого азота (А) и  продуцирования СО2 (Б) в результате пассажа подстилок через кишечник червей. 

Динамика продуцирования СО2 в процессе трансформации  подстилок дождевыми червями зависит от их состава. Более высокой потенциальной  активностью продуцирования углекислоты отличаются копролиты червей, питающихся березовой подстилкой (рис. 9Б). Влияние животных на динамику выделения СО2 в процессе переработки сосновой подстилки проявляется только при ее обогащении копролитами. Микрофлора субстрата активизирует свою деятельность, получая дополнительный источник питания в виде трансформированного органического материала экскрементов.

В целом, модельные эксперименты показали, что интенсивность влияния крупных сапрофагов на трансформацию растительного вещества обусловлена его качественным составом.

Влияние эдафо-климатических условий на участие почвенных сапрофагов в деструкционных процессах изучалось в полевых экспериментах (метод изоляции растительного материала в капроновых мешочках) на криоземах лиственничника голубично-зеленомошного и ельника сфагнового в лесотундре и на серых почвах сосняка разнотравно-осочкового, ельника мелкотравно-зеленомошного, березняка орляково-разнотравного и осинника орляково-разнотравного южной тайги.

Эксперименты показали, что из основных фракций лесных подстилок быстрее других в трансформацию вовлекаются листья и трава, затем следуют хвоя лиственницы и сосны. Снижение массы этих фракций, благодаря активности беспозвоночных, составило 23-53%. Менее активно разлагается хвоя ели – всего 8% хвои трансформируется при непосредственном участии сапрофагов. Изменение массы фитодетрита из ферментативного подгоризонта подстилок южнотаежных местообитаний (31-53%) обусловлено высокой активностью сапрофагов, а именно дождевых червей. В условиях лесотундры не более 10% массы слоя ферментации подстилок трансформируется беспозвоночными-деструкторами. Ветки, шишки, кора и корневой детрит представляют собой достаточно инертный для биотрансформации материал: не более 10% этих фракций разлагается за счет деятельности беспозвоночных.

Как показали эксперименты, ежегодно в лесных экосистемах лесотундры и южной тайги почвенными сапрофагами в деструкцию вовлекается соответственно 41-133 г/м2 и 61-232 г/м2 фитодетрита, что составляет, вне зональной зависимости, от 12  до 54% потери его при разложении (рис. 10). Близкие значения массы ОВ вовлеченной в деструкцию беспозвоночными локальных лесных экосистем севера и юга, свидетельствуют о том, что, несмотря на суровые климатические условия криогенных местообитаний, в короткий период вегетации в них складываются достаточно благоприятные условия для активной реализации эколого-трофических функций эдафона.

Рис. 10. Количество фитодетрита, вовлекаемого почвенной биотой в деструкцию. Лесотундра: фитодетрит = подстилка+корневой детрит; южная тайга: фитодетрит =подстилка.

Таким образом, вне зависимости от условий разложения, вклад беспозвоночных-деструкторов в трансформацию разлагающегося материала детерминируется, прежде всего, его качеством. Степень участия отдельных представителей почвенной биоты в деструкционных процессах, а также механизмы

ее функционирования вдоль широтного градиента различны. Исходя из эколого-трофической структуры эдафона, можно предположить, что в лесных экосистемах севера участие почвенных беспозвоночных в деструкции органического вещества осуществляется, прежде всего, через метабиотические связи микроартропод и микрофлоры. Для лесных экосистем южной тайги характерен более высокий уровень активности всего комплекса организмов-деструкторов, что обеспечивает большую скорость биологического круговорота по сравнению с экосистемами севера.

5.2. Оценка роли почвенных беспозвоночных в деструкции органического вещества в лесных экосистемах

Фоновой характеристикой участия того или иного компонента экосистем в биологическом круговороте служит распределение химических элементов в биомассе отдельных компонентов экосистем суши.

Анализ содержания углерода и азота показал, что биомасса крупных беспозвоночных и количество аккумулированных в ней элементов на несколько порядков ниже, чем те же показатели для растений и микроорганизмов. При движении с севера на юг отношение углерода и азота, закрепленных в зоомассе, к таковым в надземной фитомассе меняется неравномерно и составляет для лесотундры  соответственно 8·10-5 и 3·10-3, для северной тайги 1·10-4 и 3·10-3, для средней  7·10-6 и 4·10-4, для южной тайги  3·10-4 и 3·10-2 (табл. 2). Отношение биогенов зоо- и микробобиомассы в этом направлении равномерно расширяется за счет увеличения роли зоомассы в закреплении элементов и составляет 4·10-4 для лесотундры, 1·10-3 северной тайги, 8·10-3 средней тайги  и 2·10-2 для южной тайги.

Отсутствует значимая связь аккумулированных в сапрофагах биогенов от их запасов в фитодетрите, являющимся пищевым субстратом для почвенных деструкторов. Количество депонированных в почвенной зоомассе элементов детерминируется обилием отдельных групп  беспозвоночных и обусловлено, прежде всего, почвено-климатическими условиями, независимо от их запасов в пище.

Важным показателем прямого вклада животных в биологический круговорот, кроме их биомассы и запаса в ней биогенных элементов является величина и интенсивность потока биогенных элементов через их популяции посредством пищевой активности.

Для расчета долевого участия крупных сапрофагов лесных экосистем трансекта  в вовлечении в деструкционные процессы фитодетрита, включая корневой материал, мы использовали имеющиеся у нас и опубликованные материалы по пищевому рациону дождевых червей, энхитреид, диплопод и

Таблица 2. Запасы углерода и азота в основных компонентах лесных экосистем Енисейского трансекта, г/м2.

Компоненты

Лесотундра

Северная тайга

Средняя тайга

Южная тайга

Лиственничники

Ельники

Лиственничники

Сосняки

Сосняки**

Березняки

Криоземы

Подбуры

Подзолы

Серые почвы

С

N

С

N

С

N

С

N

С

N

С

N

Фитомасса надземная

Корни живые

Подстилка

Корневой детрит

Почва (0-20см)

1991

1146

2081

1284

8200

9.2

3.4

16.5

1.9

212.3

2274

1270

2524

1517

3639

19.1

20.6

27.6

29.9

98.9

2933

1658

2240

690

2518

18.3

6.8

46.1

4.0

212

4668

877

620

440

554

15.0

3.3

14.0

2.7

424

10690

1320

1640

148

3060

28.9

5.1

11.5

1.6

489

7061

2176

650

1639

4910

17.4

1.9

12.3

0.6

492

Микробная биомасса

Общая зоомасса

Сапрофаги

Фито- и миксофаги

Зоофаги

354.2

0.165

0.051

0.028

0.086

63.3

0.030

0.010

0.004

0.016

568.2

0.178

0.112

0.021

0.045

101.5

0.029

0.017

0.004

0.008

266.0

0.305

0.106

0.113

0.086

47.5

0.056

0.022

0.018

0.016

3.86

0.032

0.001

0.006

0.024

0.69

0.006

0.0002

0.001

0.005

123.1

1.302

0.848

0.381

0.027

22.0

0.237

0.175

0.059

0.005

147

2.761

1.874

0.490

0.397

26.3

0.502

0.366

0.076

0.074

Примечание:

* - по концентрации и запасам углерода в фитомассе, фитодетрите и почве использованы данные Э.Ф. Ведровой (2005), по концентрации и запасам азота - Л.С. Шугалей (2002), Э.Ф. Ведровой (2002, 2005); по запасам углерода микробной биомассы - О.А. Трефиловой (2006);  Н.Н. Кошурниковой, (2007).  Запасы азота микробной биомассы рассчитаны, исходя из того, что концентрация азота в микробной биомассе составляет 9.6%.

личинок двукрылых. Все используемые величины пищевых потребностей беспозвоночных были получены разными авторами в лабораторных условиях при температуре 15-20оС, которая является наиболее оптимальной для развития и питания животных.

По данным Э.Ф. Ведровой (2005), интенсивность процессов минерализации фитодетрита в лесных экосистемах трансекта на 68-87% определяется разложением подстилки и на 11-17% корневого детрита. Вклад гумуса почвы в минерализационный поток составляет 2-13%. В связи с этим при определении пищевой активности крупных сапрофагов в лесных экосистемах трансекта в качестве источника пищи для них мы рассматриваем только фитодетрит, который включает в себя подстилку и корневой материал. Как показывают расчеты, ежегодно, благодаря пищевой активности, сапрофаги вовлекают в трансформацию от 0.9-73.4 г фитодетрита на 1 м2 в лесотундре и северной тайге до 129.5-248.8 г/м2 в южной тайге, что составляет 0.01-5.4% от его запасов (рис. 11). В сосняках на

Рис. 11. Деструкционный поток в лесных экосистемах Енисейского трансекта.

Лиственничники зм – зеленомошные, л – лишайниковые.

* - см. рис. 10.

подзолах средней тайги участие сапрофагов - < 0.01%.  В лиственничниках зеленомошных северной тайги и в лесах южной тайги наиболее активными потребителями фитодетрита являются дождевые черви, на них приходится 79-96% от всего деструкционного потока. В редколесьях лесотундры и лиственничниках лишайниковых северной тайги 56-95% потребляемого сапрофагами растительного вещества приходится на личинок двукрылых, хотя их доля в общем запасе зоомассы не превышает 5%. В среднетаежных сосняках единственными потребителями фитодетрита являются немногочисленные энхитреиды.

Таким образом, в лесных экосистемах лесотундры и северной тайги крупные сапрофаги способны вовлекать в деструкцию от 0.31 до 24.22 г/м2 в год углерода и от 0.01 до 0.56 г/м2 в год азота, что составляет не более 1% от их запасов в фитодетрите (табл. 3, 4). В среднетаежных сосняках на подзолах величина деструкционного потока не превышает 0.01% (0.08 гС/м2  и 0.001 гN/м2 в год). Для  сапрофагов запасы пищи в почве в большинстве естественных местообитаний не ограниченны и намного превышают потребности животных, поэтому в условиях северотаежных лиственничников лишайниковых и среднетаежных сосняков развитие комплекса крупных сапрофагов и его пищевая активность лимитируется, прежде всего, пессимальными для беспозвоночных эдафо-климатическими условиями. В южнотаежных местообитаниях ежегодный вклад пищевой активности сапрофагов в круговорот углерода и азота максимален (43.96-89.41 гС/м2 и 0.65-1.64 гN/м2), что составляет 4-12 % от запасов углерода и 5-18 % от запасов азота в фитодетрите. Принимая во внимание величины суточного рациона и ассимиляции из него 40% пищи, получаем, что в пределах изучаемого региона сапрофаги ассимилируют от 0.03 до 35.76 г/м2 в год углерода и от 0.04·10-2 до 0.66 г/м2 в год азота. Полученная в результате энергия расходуется на формирование вторичной продукции (табл. 3, 4). Не более 3% потока углерода и от 4-25% (лесотундра и северная тайга)  до 20-25% (средняя и южная тайга) потока азота депонируется биомассой сапрофагов. Остальное расходуется на дыхание, экскрецию и экскременты. Причем, с одной стороны, при  движении с севера на юг траты на обменные процессы снижаются, с другой, увеличивается количество углерод- и азотсодержащих соединений, возвращаемых в почву с экскрементами: в экосистемах лесотундры, северной и средней тайги  оно составляет в среднем соответственно углерода 1.78 г/м2 и азота 0.03 г/м2, 7.36 и 0.17, 0.05 и 0.001 г/м2, в южной тайге - углерода 40.02 г/м2 и азота 0.62 г/м2 (табл. 3, 4). В местообитаниях, где почвенные сапрофаги достигают высокого обилия, их активность определяет темпы и характер трансформации растительных остатков, а также поток копрогенных агрегатов в почву.

Удельная интенсивность (УИ) потока биогенных элементов в условиях лесотундры и южной тайги УИ потока углерода составляет 33-52 г С/г Сбиомассы в год. Максимальные значения УИ получены для лиственничников северной тайги (115-155 г С/г Сбиомассы) и сосняков средней тайги (80 г С/г Сбиомассы). УИ потока азота гораздо ниже и составляет в большинстве местообитаний 3.5-5 гN/г Nбиомассы.

Таблица 3. Участие сапрофагов в процессах трансформации углерода в лесных экосистемах Енисейского трансекта.

Показатели

Лесотундра

Северная тайга

Средняя тайга

Южная тайга

Листвен-ничники

Ельники

Лиственничники*

  1  2

Сосняки

Сосняки

Берез-

няки

Запасы в фитодетрите, гС/м2

Потеря при разложении,

гС/м2 в год

3365

104

4041

158

2775 2650

189** 134**

1060

112**

1060

211

745

197

Поток углерода через популяции сапрофагов, гС/м2 в год

% от запасов С в фитодетрите

% от потери при разложении

1.70

0.05

1.63

4.23

0.10

2.68

  24.22 0.31

0.87 0.01

  12.81 0.23

0.08

0.01

0.07

43.96

4.15

20.83

89.41

12.00

45.39

Ассимилируется сапрофагами, г С/м2 в год***

Аккумулируется в биомассе

г С/м2 в год:

% от потока

% от ассимилированного

Возвращается в почву с экскрементами, г С/м2 в год

0.68

0.05

3.00

7.50

1.02

1.69

0.11

2.60

6.51

2.54

 

9.69 0.12

0.21 0.002

0.87  0.65

2.17  1.67

14.53 0.19

0.03

0.001

1.25

3.33

0.05

17.58

0.85

1.93

4.84

26.38

35.76

1.87

2.09

5.23

53.65

Удельная интенсивность потока через сапрофагов, гС/ гС биомассы в год

34

38

115 155

80

52

48

* - 1 – зеленомошные, 2 – лишайниковые;

** - по данным Э.Ф. Ведровой (2005); *** - получено расчетным путем при условии, что ассимиляция составляет 40%.

Таблица 4. Участие сапрофагов в процессах трансформации азота в лесных экосистемах Енисейского трансекта.

Показатели

Лесотундра

Северная тайга

Средняя тайга

Южная тайга

Листвен-ничники

Ельники

Лиственничники*

  1  2

Сосняки

Сосняки

Берез-

няки

Запасы в фитодетрите, г N/м2

Потеря при разложении,

гN/м2 в год

18.40

0.57

57.50

2.24

55.27 53.02

 

3.76**  2.68**

16.70

1.76**

12.57

2.50

9.02

2.38

Поток азота через популяции сапрофагов, гN/м2 в год

% от запасов N в фитодетрите

% от потери при разложении

0.04

0.22

5.33

0.07

0.12

3.13

0.56 0.01

1.01  0.02

  14.89 0.37

0.001

0.0001

0.06

0.65

5.17

26.00

1.64

18.18

68.91

Ассимилируется сапрофагами,

г N/м2 в год***,

Аккумулируется в биомассе

г N/м2 в год:

% от потока N

% от ассимилированного

Возвращается в почву с экскрементами,

г N/м2 в год

0.016

0.01

25.00

62.50

0.02

0.03

0.02

28.57

66.67

0.04

0.22  0.004

0.04 0.0004

7.14 4.00

18.18 10.00

0.34 0.006

0.0004

0.0002

20.00

50.00

0.0006

0.26

0.18

27.34

68.36

0.38

0.66

0.37

25.42

63.54

0.86

Удельная интенсивность потока через сапрофагов, гN/гN биомассы в год

4

3.5

14 25

5

4

4

Примечание: обозначения см. таблицу 3.

Только в лиственничниках северной тайги она максимальна – 14-25 гN/г Nбиомассы. Отличие лиственничников северной тайги от остальных местообитаний поданному показателю может быть связано с локальными особенностями. Возможно, здесь складываются условия, когда при относительно высокой пищевой активности сапротрофного комплекса не происходит накопления биомассы беспозвоночных и основная часть потребленного вещества идет на поддержание физиологического состояния беспозвоночных. В целом, полученные величины неоднозначны и отражают особенности адаптационных механизмов сапрофагов к условиям бореальных лесов трансекта.

Различия между лесными экосистемами на зональном уровне в вовлечении беспозвоночными органического вещества в деструкционные процессы обусловлены присутствием (отсутствием) в комплексе дождевых червей. В местообитаниях, где на них приходится больше половины потребляемого животными фитодетрита (рис. 11), отмечен максимальный вклад пищевой активности сапрофагов в деструкционные процессы. Полученные нами в полевых экспериментах оценки участия беспозвоночных в деструкции фитодетрита находятся в степенной зависимости от количественных параметров эдафона (r2 =0.34 и 0.51) и напрямую контролируются (r2 =0.38 и 0.51) пищевой активностью беспозвоночных.

 

Рис. 12. Зависимость константы разложения (k) от количества потребляемого сапрофагами фитодетрита.

Линейная зависимость константы разложения от пищевой активности беспозвоночных-деструкторов (рис. 12) показывает, что различия в трофическом потенциале северных и южных местообитаний обусловливают разные механизмы функциональной активности беспозвоночных. Если для лесотундры и северной тайги вклад пищевой активности сапрофагов в потерю массы фитодетрита при разложении не превышает 13 % и функциональная активность беспозвоночных реализуется, прежде всего, через метабиотические связи микроартропод и микрофлоры, то в лесных экосистемах южной тайги он составляет 30-61%. Увеличение пищевой и средообразующей активности крупных почвенных беспозвоночных с севера на юг бореальной зоны способствует увеличению емкости и интенсивности биологического круговорота.

ГЛАВА VI. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЧВЕННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В НАРУШЕННЫХ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

Экзогенные факторы, такие как пожары, вспышки массового размножения насекомых-вредителей, техногенное загрязнение среды разрушающе действуют на естественный режим функционирования, как в целом экосистемы, так и ее отдельных компонентов.

7.1. Пирогенная трансформация структурно-функциональной организации почвенных беспозвоночных песчаных подзолов в среднетаежных сосняках

Наблюдения за послепожарной динамикой комплексов почвенных беспозвоночных проводились в среднетаежных сосняках лишайниково-зеленомошных. Песчаные подзолы, как показано выше, характеризуются низкой плотностью мезо- и микроэдафона. Воздействие низовых пожаров еще более обедняет педокомплексы этих почв. Глубина изменений, как и послепожарное восстановление комплексов беспозвоночных зависит от интенсивности низового пожара. При низовых пожарах подстилка, с которой тесно связано почвенное население подзолов, не выгорает полностью, однако ее запасы снижаются в среднем на 16%, а плотность сложения увеличивается с 0.078 до 0.092 г/м2. Если до пожара плотность мезо- и микроэдафона составляла соответственно 83 экз/м2  и 24 тыс экз/м2, то сразу после пожаров она снизилась в 2-5 раз. Через 5 лет после пожаров не произошло восстановления численности мезокомплексов: после пожаров сильной интенсивности плотность мезоэдафона не превышала 9 экз/м2, после пожаров низкой и средней интенсивности она составила соответственно  43 и 24 экз/м2. Основу послепожарных комплексов составляют представители герпетобия. Для микроартропод через 5 лет после пожаров низкой и средней интенсивности отмечено приближение плотности к допожарному уровню, после высокоинтенсивных пожаров численность микроартропод продолжает оставаться в крайне депрессивном состоянии и не превышает 4 тыс экз/м2. Происходит глубокая трансформация структуры микроэдафона:  снижается  доля подстилочных форм орибатид и коллембол, среди клещей доминируют мелкие, сильно склеретизированные обитатели мелких почвенных пор, среди коллембол – почвенные морфо-экологические формы (рис.13). 

Послепожарная трансформация эдафона песчаных подзолов показала, что она детерминируется интенсивностью низовых пожаров. Однако реакция мезо- и микроэдафона  на данную  характеристику

пожара не одинакова. Корреляционный анализ не показал зависимость плотности крупных беспозвоночных от интенсивности пожаров. Высокая подвижность и  способность использовать  большие

пространства для своего  обитания помогает

крупным членистоногим  избегать  прямого

воздействия огня. 

Микроэдафон более тесно зависят как от прямого, так и от косвенного воздействия пожаров. Сразу после пожара коэффициенты корреляции плотности микроартропод с интенсивностью пожара и тепловыделения во время пожара составили соответственно -0.33 и -0.45. Получена отрицательная зависимость плотности беспозвоночных от глубины прогорания органогенного горизонта (r =  -0.45). Через год после эксперимента происходит смена факторов, детерминирующих процессы трансформации почвенных микроартропод: значимыми становятся, как и в допожарный период, мощность подстилки, температура и влажность почвы (r =0.22-0.47). 

7.2. Трансформация комплексов почвенных микроартропод в очагах размножения сибирского шелкопряда

Снижение плотности почвенных микроартропод в 1.5 раза наблюдается после дефолиации пихтового древостоя  шелкопрядом в южной  тайге (рис. 14). В тоже время сохраняется морфо-экологическая структура микроэдафона – как и в ненарушенных пихтарниках 64% микроартропод сосредоточено в органогенном горизонте. Среди панцирных клещей доминируют поверхностнообитающие и подстилочные типы, среди коллембол – почвенно-подстилочные и почвенные.

Рис. 14. Численность микроэдафона в пихтарниках южной тайги после дефолиации шелкопрядом и пожаров.

Контроль - пихтарник травяно-зеленомошный.

Последующие пожары обусловливают полное уничтожение подстилочного комплекса микроартропод, который восстанавливается по мере формирования нового напочвенного покрова и накопления подстилки. Только через 10 лет после пожаров в шелкопрядниках наблюдаются процессы восстановления плотности и соотношения основных групп мелких членистоногих. В этот период формируется подстилочный комплекс микроартропод - более 70% беспозвоночных сосредоточено в органогенном горизонте.

7.3. Влияние техногенного загрязнения на структурно-функциональную организацию почвенных беспозвоночных лесотундровых редколесий

Анализ эдафона нарушенных техногенным загрязнением лесотундровых редколесий выявил зависимость качественного и количественного состава беспозвоночных от степени техногенного воздействия: в тотально нарушенных местообитаниях плотность мезоэдафона составляет 56 экз/м2, микроэдафона – 7.6 экз/м2. По мере удаления от источника загрязнения плотность мезоэдафона постепенно увеличивается более чем в 5 раз; плотность

микроартропод – в 2-2.5 раза.

  Низкая  численность  и  разнообразие

крупных сапрофагов, деградация подстилочного

комплекса  и  усиление  пресса хищников и 

фитофагов (рис. 15) свидетельствуют о депрессивном состоянии лесных сообществ, подверженных техногенным воздействиям и отражают локальные нарушения в деструкционном блоке биологического круговорота.

Сдвиг в соотношении основных групп микроэдафона панцирных клещей и ногохвосток в пользу последних может быть использован в качестве индикационного показателя степени техногенной нарушенности местообитаний в данных эдафо-климатических условиях при осуществлении биологического мониторинга.

7.4. Формирование комплексов почвенных беспозвоночных при лесовосстановлении

При исследовании процессов лесовосстановления важное значение имеет анализ динамики комплексов почвенных беспозвоночных, в связи с их особой функциональной ролью в лесных сообществах. Создание лесных культур кедра, лиственницы, осины, сосны, березы и ели в условиях единого почвенно- климатического фона обусловливает формирование новых комплексов почвенных беспозвоночных. Эдификаторная роль древесных пород проявляется в специфичности педокомплексов беспозвоночных, формирующихся под хвойными и лиственными культурами: коэффициенты количественного сходства между ними не превышают 13%. Формирование лесной обстановки сопровождается постепенным увеличением численности эдафона (рис. 16), подстилочного комплекса и усложнением эколого-трофической структуры. На первых этапах Развития хвойных и лиственных культур основная масса педобионтов представлена фито- (50-70%) и зоофагами (15-25%), в 25-30 летнем возрасте доминантами являются сапрофаги (до 78%), что сближает комплексы с естественными лесными формациями.

Таким образом, анализ структурно-функциональной организации эдафона нарушенных лесных экосистем показал, что восстановление (или формирование качественно новых) сообществ почвенных беспозвоночных происходит за счет коренных обитателей, и зависит от силы экзогенных факторов, от продолжительности их воздействия и от буферности самой системы. Наблюдаемый переход структурных изменений эдафона в функциональные отражается на вкладе почвенных беспозвоночных в экосистемные процессы и может привести к локальным изменениям зональных характеристик биологического круговорота.

Рис. 16. Динамика численности микро- и мезоэдафона в процессе формирования лесных культур (численность беспозвоночных в 8-10-летних культурах по данным

В.К. Дмитриенко (1984).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Континентальность климата, многолетняя мерзлота, сложное сочетание ландшафтов с различной продуктивностью бореальных лесов Средней Сибири (в границах Енисейского меридионального трансекта) от лесотундры до южной тайги отражаются на структуре и особенностях функционирования почвенных беспозвоночных. Анализ структуры эдафона лесных экосистем региона и участия крупных сапрофагов в деструкции органического вещества свидетельствует о том, что возрастание функциональной активности почвенных беспозвоночных с севера на юг является не только следствием, но и причиной увеличения интенсивности биологического круговорота в лесных экосистемах. Полученные количественные показатели вклада почвенных беспозвоночных в деструкционные процессы способствуют более адекватной оценке роли почвенных животных в биогеохимических циклах и могут быть использованы при построении количественных моделей основных процессов биологического круговорота.

Таким образом, в результате проведенных исследований сделаны следующие выводы:

  1. Анализ пространственного варьирования почвенных беспозвоночных в лесных экосистемах почвенно-климатических условий лесотундры и таежной зоны выявил несовпадение максимумов и минимумов  плотности микро- и мезоэдафона: максимальная численность микроартропод показана для подзолов песчаных под сосняками средней и южной тайги, где гидротермические условия и трофность почв лимитируют плотность и разнообразие крупных беспозвоночных. Мезоэдафон достигает максимального развития в лесных экосистемах южной тайги на почвах среднего и тяжелого гранулометрического состава.
  2. В трофической структуре эдафона лесных экосистем доминирует (87-99%) сапротрофная группа почвенных беспозвоночных с преобладанием вторичных разрушителей. Экологическая структура в большинстве местообитаний характеризуется преобладанием поверхностных и подстилочных форм. Почвенный комплекс развивается только в дерново-подзолистых и серых полнопрофильных почвах южной тайги.
  3. Биомасса почвенных беспозвоночных контролируется суммарным эффектом почвенно-климатических условий. Сравнительно благоприятные гидротермические условия южной тайги, ежегодно высокая масса опада в экосистемах хвойных и лиственных лесообразователей и тяжелый гранулометрический состав серых почв,  способствующий закреплению в минеральном профиле продуктов разложения фитодетрита, обусловливают максимальное накопление (3-6 г/м2) биомассы почвенных беспозвоночных. В лесных экосистемах лесотундры и северной тайги, сформированных на почвах близких по гранулометрическому составу к почвам южной тайги, она в 6-8 раз ниже. В сосняках на подзолах песчаных с низкой емкостью биологического круговорота она минимальна (0.1 г/м2).
  4. Вклад почвенных беспозвоночных в формирование пула лабильного органического вещества изменяется от 0.03 до 2% в ряду лесотундра < северная тайга < южная тайга. При этом становится более узким соотношение углерода и азота, закрепленных  в фитодетрите и биомассе сапрофагов, что свидетельствует о возрастании с севера на юг роли беспозвоночных в аккумуляции биогенов.
  5. Участие почвенных беспозвоночных в деструкционных процессах определяется, прежде всего, качеством органического вещества. Почвенные сапрофаги ежегодно вовлекают в деструкцию в лесотундре 0.5-2% массы фитодетрита, в южной тайге – 3-14%. В зависимости от качества фитодетрита это составляет от 12 до 54% общего высвобождения органического вещества при разложении.
  6. Поток органического вещества через сапрофагов ежегодно составляет от 0.01 до 5 % его запаса в фитодетрите. Максимальный вклад их пищевой активности в круговорот углерода и азота отмечен для южнотаежных местообитаний и составляет 4-12 % от общих запасов углерода и 5-18 % от запасов азота в фитодетрите.  В остальных лесных экосистемах лесотундры, северной и средней тайги вклад не превышает 1%.
  7. Почвенно-климатические условия детерминируют механизмы функционирования эдафона. В лесных экосистемах мерзлотных почв участие почвенных беспозвоночных в деструкции органического вещества реализуется, прежде всего, через метабиотические связи микроартропод и микрофлоры; с продвижением с севера на юг  увеличивается в десятки раз вклад пищевой активности крупных сапрофагов.
  8. Трансформация структурно-функциональной организации комплексов почвенных беспозвоночных под воздействием экзогенных факторов различного типа (пожары, вспышки массового размножения насекомых-вредителей, техногенные загрязнения) характеризуется общими закономерностями: падает численность и упрощается структура почвенного населения. При полном уничтожении органогенного горизонта наблюдается депрессия подстилочного комплекса беспозвоночных и деградация сапротрофного блока.
  9. При лесовосстановлении (создании лесных культур) в условиях единого почвенно-климатического фона формирование сообществ почвенных беспозвоночных детерминируется типом растительности. По мере развития фитоценозов усложняется эколого-трофическая структура эдафона: на первых этапах их формирования основную массу крупных беспозвоночных представляют фито- (50-70%) и зоофаги (15-25%), в 25-30 летнем возрасте  хвойных и лиственных пород доминантами являются сапрофаги (до 78%), что сближает эдафон культур с естественными лесными формациями.

Основные публикации по теме диссертации:

  1. Безкоровайная И.Н. Формирование мезофауны в лесных культурах на старопахотных почвах/ И.Н. Безкоровайная // Лесоведение. - 1994. - №5. - С. 79-85.
  2. Безкоровайная И.Н. Экспериментальное изучение роли дождевых червей в минерализации подстилки/ И.Н. Безкоровайная // Экология. -  1994. - №5. С. 67-73.
  3. Безкоровайная И.Н. Участие почвенной биоты в деструкции подстилок в лесных культурах / И.Н. Безкоровайная, З.В. Вишнякова //Лесоведение. – 1996. -  №2. - С. 53-61.
  4. Безкоровайная И.Н.Оценка роли почвенных сапрофагов в процессах трансформации лиственных и хвойных подстилок/ И.Н. Безкоровайная // Сиб. экол. журн. - 1997. - №4. - С.429-433.
  5. Безкоровайная И.Н. Развитие искусственных лесных биогеоценозов / И.Н. Безкоровайная, Э.Ф. Ведрова, Э.П. Попова, Л.В. Спиридонова, Л.С. Шугалей, Г.И. Яшихин // Сиб. экол. журн. – 1997. - №4. - С.393-403.
  6. Безкоровайная И.Н. Влияние некоторых экологических факторов на формирование почвенной мезофауны в лесных культурах/ И.Н. Безкоровайная //Почвоведение. - 1999. - №5. - С.593-600.
  7. Безкоровайная И.Н. Динамика биологической активности подстилок в процессе трансформации их дождевыми червями / И.Н. Безкоровайная, Л.А. Климентенок, С.Ю. Евграфова // Известия АН, Серия Биологическая. - 2001. - №2. - С. 233-235.
  8. Краснощеков Ю.Н. Генетические особенности почв северной тайги Приенисейской Сибири / Ю.Н. Краснощеков, Н.Д. Сорокин, И.Н. Безкоровайная, Г.И. Яшихин // Почвоведение. - 2001. - №1. - С.18-27.
  9. Безкоровайная И.Н. Биомасса почвенных беспозвоночных таежной зоны Красноярского края / И.Н. Безкоровайная // Лесоведение. – 2002. - №1. - С.38-44.
  10. Безкоровайная И.Н. Оценка биомассы беспозвоночных в почвах таежных лесов Красноярского края / И.Н. Безкоровайная //Сиб. экол. журн. – 2002. - №6. - С.679-684.
  11. Безкоровайная И.Н. Сравнительная оценка биомассы почвенных беспозвоночных в южнотаежных и северотаежных лесах / И.Н. Безкоровайная // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск: Изд-во Сиб. отд. РАН. - 2002. - С. 91-101.
  12. Безкоровайная И.Н. Особенности биологической активности почв северотаежных лиственничников Красноярского края / И.Н. Безкоровайная, Л.В. Мухортова, Л.А. Климентенок // Лесоведение. – 2002. - №2. - С.36-41.
  13. Ведрова Э.Ф. Органическое вещество почв лиственничников северной тайги / Э.Ф. Ведрова, Л.В. Мухортова, И.Н. Безкоровайная и др. // Почвоведение. – 2002. – 8. С. 967-974.
  14. Bezkorovainaya I.N. Storage, structure and transformation of organic matter of the larch forest soil in the Northern Taiga/ I.N. Bezkorovainaya,  L.V. Mukhortova //Soil Science: Confronting New Realities in the 21stCentury. 17thWorld Congress of Soil Science. Thailand. -  2002. - Transactions, CD-ROM Papers. - P. 16691-16698.
  15. Безкоровайная И.Н. Влияние гидротермических условий почвы на комплексы беспозвоночных в хвойных и лиственных культурах / И.Н. Безкоровайная, Г.И. Яшихин // Экология. – 2003. - №1. - С.56-62.
  16. Плешиков Ф.И. Цикл углерода в лиственничниках северной тайги / Ф.И. Плешиков, Э.Ф. Ведрова, В.Я. Каплунов, Л.В. Мухортова, И.Н. Безкоровайная, А.В. Климченко // Докл. Акад. Наук. -  2003. - т.388. -№2. - С.246-248.
  17. Безкоровайная И.Н. Трансформация педокомплексов микроартропод шелкопрядников южной тайги Средней Сибири после воздействия огня / И.Н. Безкоровайная, Ю.Н. Краснощеков // Вестник КГУ. Естественные науки. - 2004. – 7. - С.53-58.
  18. Краснощеков Ю. Н. Почвенно-экологические изменения при контролируемом выжигании шелкопрядников в южной тайге Приенисейской Сибири /  Ю. Н. Краснощеков, Э. Н. Валендик, И.Н. Безкоровайная и др. // Известия Академии наук. Серия биологическая. – 2004. – №3. – С. 375-384.
  19. Bezkorovaynaya I.N. The formation of soil invertebrate communities the Sibirian afforistation experiment / I.N. Bezkorovaynaya // Tree Species Effects on Soils: Implications for Global Change, D. Binkley and O. Menyailo (eds.). - 2005. - Р. 307-316.
  20. Безкоровайная И.Н. Пирогенная трансформация почв сосняков средней тайги Красноярского края / И.Н. Безкоровайная, Г.А. Иванова, П.А. Тарасов и др. //Сиб. экол. журн. - 2005. – 1. - С. 143-152.
  21. Краснощеков Ю.Н. Влияние контролируемого выжигания шелкопрядников на свойства дерново-подзолистых почв в Нижнем Приангарье / Ю.Н. Краснощеков, Э.Н. Валендик, И.Н. Безкоровайная и др. // Лесоведение. – 2005. - 2. - С. 16-24.
  22. Краснощеков Ю.Н. Геохимическая трансформация и биодиагностика пирогенно-измененных почв шелкопрядников в Приенисейской Сибири / Ю.Н. Краснощеков, И.Н. Безкоровайная // Вестник ТГУ. - 2005. - №15. – С. 198-191.
  23. Безкоровайная И.Н. Трансформация азота серой лесной почвы после ее вовлечения в сельскохозяйственное пользование / И.Н. Безкоровайная, Н.А.  Бадаева // Почвы Сибири. - Красноярск, 2006.- Вып. 2. - С. 91-96.
  24. Краснощеков Ю.Н. Влияние контролируемых выжиганий шелкопрядников на свойства почв в южной тайге Приенисейской Сибири. / Ю.Н. Краснощеков, Э.Н. Валендик, И.Н. Безкоровайная и др. //Региональные проблемы экосистемного лесоводства. – Красноярск. 2007. – С. 251-261. 
  25. Безкоровайная И.Н. Экологическое состояние почв после пожара в сосняках средней тайги Красноярского края / И.Н. Безкоровайная, П.А. Тарасов, Е.Н. Краснощекова // Вестник КрасГАУ. – 2006. - № 13. – С. 178-183.
  26. Murkhortova L.V. Transformation of organic matter of the larch forest soils in the Northern taiga of Nizhne-Tungusskoe Plateu, Central Siberia / L.V. Murkhortova, I.N. Bezkorovainaya // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. – 2006. - 11. - P. 191-202.
  27. Безкоровайная И.Н. Трансформация комплексов почвенных беспозвоночных при низовых пожарах разной интенсивности / И.Н. Безкоровайная, Е.Н. Краснощекова, Г.А. Иванова // Известия РАН. Серия биологическая. - 2007. - № 5. – С. 619-625.
  28. Безкоровайная И.Н. Азотный фонд песчаных подзолов после контролируемых выжиганий сосняков Средней Сибири / И.Н. Безкоровайная, П.А. Тарасов, Г.А. Иванова и др. // Почвоведение. - 2007. - №6. - С. 775-783.
  29. Краснощеков Ю.Н. Трансформация свойства лесной подстилки при контролируемом выжигании шелкопрядников в Нижнем Приангарье / Ю.Н. Краснощеков, И.Н. Безкоровайная, В.В. Кузьмиченко // Почвоведение. – 2007. - №2. – С. 170-178.
  30. Краснощеков Ю.Н. Функционирование почв в очагах размножения сибирского шелкопряда в южной тайге Средней Сибири / Ю.Н. Краснощеков, И.Н. Безкоровайная // Изв. РАН. Сер. Биологическая. - 2008. - №1. - С.84-93.
 



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.