| Аннотация |
В статье рассмотрены сообщества почвенных нематод сосняков и ельников российско-финляндского заповедника «Дружба». Эта территория является примером типичных северотаежных лесов и объединяет государственный природный заповедник «Костомукшский» (Республика Карелия, Россия) и парк «Дружба», состоящий из пяти особо охраняемых природных территорий (ООПТ) на прилегающей территории Финляндии. С помощью общепринятых нематологических методов были изучены следующие параметры: таксономическое разнообразие, плотность популяций, биомасса, эколого-трофическая структура сообществ нематод и эколого-популяционные индексы, характеризующие почвенную трофическую сеть. Фауна почвенных нематод исследованных хвойных лесов представлена 45 родами нематод, относящимися к 29 семействам, при наибольшем разнообразии бактериотрофов (42% от общего числа выявленных таксонов). Показано, что хвойные леса на территории Финляндии выделялись большим числом выявленных таксонов (29–33) и высокими значениями индекса Шеннона (Hʹ) (3.4–3.8) при их сопоставлении с таковыми в заповеднике «Костомукшский» (18–24 таксона и Hʹ = 2.4–3.3, соответственно). Для всех исследованных лесов выявлена общая тенденция снижения численности и биомассы нематод от лесной подстилки к минеральному слою почвы. Тренд был более выражен на финской территории. Методом главных компонент на основании относительного обилия функциональных групп нематод было показано, что леса Восточной Финляндии имели более однородную фауну нематод при сравнении почвенных горизонтов. Анализ эколого-трофической структуры сообществ нематод в почве хвойных лесов показал высокое обилие бактериотрофов, микотрофов и нематод, ассоциированных с растениями, при низком обилии или полном отсутствии фитопаразитов. Особенностью сообществ почвенных нематод сосняков (Pinus sylvestris) на всей территории заповедника «Дружба» являлось более высокое разнообразие и относительное обилие хищников, а ельников (Picea abies) – более высокое обилие микотрофов в сравнении с сосняками. В качестве региональных особенностей фауны нематод заповедника «Костомукшский» можно выделить ее низкое таксономическое разнообразие и высокий уровень доминирования таксонов (высокие значения индекса Симпсона), низкие значения индекса зрелости сообществ нематод (ΣMI) и индекса структурирования (SI), причиной которых может быть антропогенное воздействие или другие локально действующие неблагоприятные факторы среды. В сообществах нематод лесов на территории Финляндии выявлено более высокое таксономическое разнообразие фауны и меньший уровень доминирования таксонов (т.е. структура фауны более выровнена). В лесах финской территории найдены 16 специфичных таксонов, не встреченных на российской территории, и обнаружены паразиты растений из семейства Trichodoridae, редкие для северо-запада России. Кроме того, среди доминирующих таксонов присутствуют нематоды К-стратеги, чувствительные к условиям среды. Таким образом, можно предположить, что на финской территории складываются более благоприятные условия для обитания почвенных нематод. Рассмотренные эколого-популяционные индексы (SI, EI) подтверждают, что хвойные леса Финляндии представляют собой стабильные местообитания со сложными, многокомпонентными почвенными трофическими сетями и ненарушенными почвенными экосистемами. Напротив, леса заповедника «Костомукшский» характеризуются значениями индексов, свидетельствующими об упрощенной и нестабильной трофической сети, приуроченной к деградированным почвенным экосистемам, испытывающим воздействие неблагоприятных факторов среды. |
| Список цитируемой литературы |
Abebe E., Traunspurger W., Andrássy I. 2006. Freshwater nematodes: ecology and taxonomy. Wallingford: CABI Publishing. 752 p.
van Bezooijen J. 2006. Methods and techniques for nematology. Wageningen: Wageningen University Press. 112 p.
Bongers T. 1990. The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition. Oecologia 83(1): 14–19. DOI: 10.1007/BF00324627
De Ley P., Blaxter M. 2004. A new system for Nematoda: combining morphological characters with molecular trees, and translating clades into ranks and taxa. In: R. Cook, D.J. Hunt (Eds.): Nematology Monographs and Perspectives. Vol. 2. Leiden: E.J. Brill. P. 633–653.
Dighton J., Helmisaari H.S., Maghirang M., Smith S., Malcolm K., Johnson W., Quast L., Lallier B., Gray D., Setälä H., Starr M., Luiro J., Kukkola M. 2012. Impacts of forest post thinning residues on soil chemistry, fauna and roots: Implications of residue removal in Finland. Applied Soil Ecology 60: 16–22. DOI: 10.1016/j.apsoil.2012.02.023
Fedorets N.G., Bakhmet O.N., Solodovnikov A.N. 2014. The soils and soil cover of the Russian-Finnish park «Friendship». Transactions of Karelian Research Centre of Russian Academy of Science 6: 24–38. [In Russian]
Ferris H., Bongers T., de Goede R.G.M. 2001. A framework for soil food web diagnostics: extension of the nematode faunal analysis concept. Applied Soil Ecology 18(1): 13–29. DOI: 10.1016/S0929-1393(01)00152-4
Georgieva S.S., McGrath S.P., Hooper D.J., Chambers B.S. 2002. Nematode communities under stress: the long-term effects of heavy metals in soil treated with sewage sludge. Applied Soil Ecology 20(1): 27–42. DOI: 10.1016/S0929-1393(02)00005-7
Gruzdeva L.I., Sushchuk A.A. 2009. Impact of industrial pollution on soil nematode communities in the Kostomuksha region. In: N.V. Vasilevskaya (Ed.): Conservation of biological diversity of terrestrial and marine ecosystems at high latitudes. Murmansk: Murmansk State Pedagogical University. P. 54–57. [In Russian]
Gruzdeva L.I., Kovalenko T.E., Matveeva E.M. 2005. Nematode fauna of meadow cenoses in the islands of the White Sea, Lakes Onego and Ladoga. Biogeography of Karelia. Proceedings of KarRC RAS. Series «Biology» 7: 39–47. [In Russian]
Gruzdeva L.I., Matveeva E.M., Kovalenko T.E. 2006. Soil nematode fauna of different forest types in Reserve «Kivach». Transactions of Karelian Research Centre of Russian Academy of Science 10: 14–21. [In Russian]
Hagner M., Mikola J., Saloniemi I., Saikkonen K., Helander M. 2019. Effects of a glyphosate-based herbicide on soil animal trophic groups and associated ecosystem functioning in a northern agricultural field. Scientific Reports 9(1): 8540. DOI: 10.1038/s41598-019-44988-5
Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. 2001. Past: paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica 4(1): 1–9.
Háněl L. 2001. Succession of soil nematodes in pine forests on coal-mining sands near Cottbus, Germany. Applied Soil Ecology 16(1): 23–34. DOI: 10.1016/S0929-1393(00)00101-3
Huhta V., Koskenniemi A. 1975. Numbers, biomass and community respiration of soil invertebrates in spruce forests at two latitudes in Finland. Annales Zoologici Fennici 12(2): 164–182.
Huhta V., Karppinen E., Nurminen M., Valpas A. 1967. Effect of silvicultural practices upon arthropos, annelid and nematode populations in coniferous forest soil. Annales Zoologici Fennici 4(2): 87–145.
Huhta V., Hyvönen R., Kaasalainen P., Koskenniemi A., Muona J., Mäkelä I., Sulander M., Vilkamaa P. 1986. Soil fauna of Finnish coniferous forests. Annales Zoologici Fennici 23(4): 345–360.
Huhta V., Räty M., Ahlroth P., Hänninen S.M., Mattila J., Penttinen R., Rintala T. 2005. Soil fauna of deciduous forests as compared with spruce forests in central Finland. Memoranda Societatis pro Fauna et Flora Fennica 81: 52–70.
Kalinkina D.S., Sushchuk A.A., Matveeva E.M., Zenkova I.V. 2019. Communities of soil nematodes in the subcrown areas of trees introduced on the territory of the Polar-Alpine Botanical Garden. Contemporary Problems of Ecology 12(1): 59–70. DOI: 10.1134/S1995425519010074
Laidinen G.F., Gruzdeva L.I., Titov A.F., Kaznina N.M., Batova Y.V., Sushchuk A.A. 2013. The state of herbaceous vegetation and nematode communities under industrial pollution. Transactions of Karelian Research Centre of Russian Academy of Science 6: 17–26. [In Russian]
Magnusson M.L. 1982. Nematodes in some coniferous forests in Finland. Seloste: Nematodien esiintymisestä suomen havumetsissä. Communicationes Instituti Forestalis Fenniae 103: 1–12.
Magnusson C. 1983. Abundance and trophic structure of pine forest nematodes in relation to soil layers and ground cover. Holarctic Ecology 6(2): 175–182. DOI: 10.1111/j.1600-0587.1983.tb01079.x
Matveeva E.M., Sushchuk A.A. 2016. Features of soil nematode communities in various types of natural biocenoses: effectiveness of assessment parameters. Biology Bulletin 43(5): 474–482. DOI: 10.1134/S1062359016040099
Matveeva E.M., Gruzdeva L.I., Kovalenko T.E., Sushchuk A.A. 2008. Soil nematodes as biological indicators of technogenic soil pollution in northern taiga ecosystems. Transactions of Karelian Research Centre of Russian Academy of Science 14: 63–75. [In Russian]
Odum E. 1975. Fundamentals of Ecology. Moscow: Mir. 740 p. [In Russian]
Räty M., Huhta V. 2003. Nematode communities of anthropogenous birch stands in central Finland. Nematology 5(4): 629–639. DOI: 10.1163/156854103322683346
Ruess L. 1995. Nematode fauna in spruce forest soils: A qualitative/quantitative comparison. Nematologica 41: 106–124.
Sieriebriennikov B., Ferris H., de Goede R.G.M. 2014. NINJA: An automated calculation system for nematode-based biological monitoring. European Journal of Soil Biology 61: 90–93. DOI: 10.1016/j.ejsobi.2014.02.004
Sohlenius B., Boström S. 2001. Annual and long-term fluctuations of the nematode fauna in a Swedish Scots pine forest soil. Pedobiologia 45(5): 408–429. DOI: 10.1078/0031-4056-00096
Stark S., Wardle D.A., Ohtonen R., Helle T., Yeates G.W. 2000. The effect of reindeer grazing on decomposition, mineralization and soil biota in a dry oligotrophic Scots pine forest. Oikos 90(2): 301–310. DOI: 10.1034/j.1600-0706.2000.900210.x
Stark S., Kytöviita M.M., Männistö M.K., Neumann A.B. 2008. Soil microbial and microfaunal communities and organic matter quality in reindeer winter and summer ranges in Finnish subarctic mountain birch forests. Applied Soil Ecology 40(3): 456–464. DOI: 10.1016/j.apsoil.2008.06.009
Sushchuk A.A., Matveeva E.M., Kalinkina D.S., Krivorot I.V. 2018. Communities of soil nematodes in tundra and taiga ecosystems (on an example of the North-West of Russia). In: A.V. Uvarov (Ed.): Problems of Soil Zoology. Moscow: KMK Scientific Press Ltd. P. 196–197. [In Russian]
Yeates G.W., Bongers T., de Goede R.G.M., Freckman D.W., Georgieva S.S. 1993a. Feeding habits in soil nematode families and genera – An outline for soil ecologists. Journal of Nematology 25(3): 315–331.
Yeates G.W., Wardle D.A., Watson R.N. 1993b. Relationships between nematodes, soil microbial biomass and weed-management strategies in maize and asparagus cropping systems. Soil Biology and Biochemistry 25(7): 869–876. DOI: 10.1016/0038-0717(93)90089-T
Zvyagintsev D.G., Babieva I.P., Zenova G.M. 2005. Soil Biology. Moscow: Moscow State University. 445 p. [In Russian] |
