ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПОПУЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕМАТОД-ФИТОТРОФОВ В ТЕЧЕНИЕ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Аннотация
Экспериментально изучено влияние солей тяжелых металлов (цинка и свинца) на таксономическое разнообразие и популяционные характеристики (плотность популяций, сезонная динамика численности, возрастная и эколого-трофическая структура) нематод-фиторофов. Выявлены показатели, чувствительные и устойчивые к воздействию металлов. Установлено снижение таксономического разнообразия в опытных вариантах в отдельные сроки наблюдений. Наибольшие изменения под влиянием цинка и свинца происходили в общей численности нематод-фитотрофов. В опытных вариантах выявлено увеличение количества особей по сравнению с контролем в начале вегетационного периода (май – июнь), в основном за счет группы паразитических нематод, вследствие чего временно изменялось соотношение Аср/Пр. В конце сезона (август – сентябрь) наблюдалось снижение плотности популяций нематод. Такие популяционные характеристики как сезонная динамика численности и возрастная структура не изменялись под воздействием ТМ. Показаны особенности воздействия исследуемых солей тяжелых металлов. Установлено, что изменения популяционных характеристик нематод-фитотрофов под воздействием ТМ носили кратковременный характер. С использованием метода главных компонент показано, что нематоды-фитотрофы менее зависимы от воздействия тестируемых поллютантов, однократно вносимых в почву, чем от абиотических факторов.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Груздева Л. И., Матвеева Е. М., Коваленко Т. Е. Влияние солей тяжелых металлов на сообщества почвенных нематод // Почвоведение. 2003, № 5, С. 596–606.
Козырева Н. И. Нематоды семейства Trichodoridae и их роль в распространении вирусных болезней на картофеле в Московской области: автореф. дис. …канд. биол. наук. М., 2008. 24 с.
Кудрин А. А. Разнообразие и экология почвенных нематод в пойменных экосистемах подзон средней и северной тайги Республики Коми: автореф. дис. …канд. биол. наук. Сыктывкар, 2012. 23 с.
Парамонов А. А. Основы фитогельминтологии / Отв. ред. К. И. Скрябин. Т. I. М.: Наука, 1962, 480 с.
Романенко Е. Н. Фауна почвенных нематод и почвенно-экологические закономерности их распространения: автореф. дис. …канд. биол. наук. М., 2000. 27 с.
Семенова И. Н., Биктимерова Г. Я., Ильбулова Г. Р., Исанбаева Г. Т. Содержание тяжелых металлов в почве окрестностей карьеров Челябинской области // Современные проблемы науки и образования, 2015, № 2. URL: www.science-education.ru/122-18973 (дата обращения: 27.10.2015).
Соколова О. Я., Стряпков А. В., Антимонов С. В., Соловых С. Ю. Влияние техногенного воздействия на содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов в почвах // Вестник Оренбургского государственного университета, 2006. № 2. Том 2. Естественные и технические науки. C. 35–42.
Строганова М. Н., Мягкова А. Д., Прокофьева Т. В. Городские почвы: генезис, классификация, функции // Почва, город, экология / Ред. Г. В. Добровольский. М.: Фонд «За экономическую грамотность». 1997. С. 15–88.
Сущук А. А. Почвенные нематоды трансформированных экосистем Карелии: дис. … канд. биол. наук. Петрозаводск, 2009. С. 93–95.
Сущук А. А., Груздева Л. И. Влияние техногенного загрязнения промышленных центров Карелии на сообщества почвенных нематод // Известия ПГПУ им. В. Г. Белинского. 2011. № 25. С. 441–448.
Сущук А. А., Груздева Л. И. Сообщества почвенных нематод в условиях загрязнения среды тяжелыми металлами // Ученые записки ПетрГУ. Серия: Естественные и технические науки. 2012. №4 (125). С. 29–32.
Титов А. Ф., Казнина Н. М., Таланова В. В. Тяжелые металлы и растения / Ред. Н. Н. Немова. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2014. 194 с.
Федорец Н. Г., Медведева М. В. Эколого-микробиологическая оценка состояния почв города Петрозаводска / Ред. О. Н. Бахмет. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2005. 96 с.
Хотько Э. И., Ветрова С. Н., Матвеенко А. А., Чумаков Л. С. Почвенные беспозвоночные и промышленное загрязнение / Ред. М. С. Гиляров. Минск: Наука и техника, 1982. 264 с.
Anderson G. L., Boyd W. A., Williams P. L. Assessment of sublethal endpoints for toxicity testing with the nematode Caenorhabditis elegans // Environmental Toxicology and Chemistry. 2001. V. 20. P. 833–838.
van Bezooijen J. Methods and techniques for nematology. Wageningen: The Netherlands, Wageningen University Press, 2006. 112 p.
Bongers T. The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition // Oecologia. 1990. V. 83. P. 14–19.
Bongers T., Ilieva-Maculec K., Ekschmitt K. Acute sensitivity of nematode taxa to CuSO4 and relationships with feeding-type and life-history classification // Environmental Toxicology and Chemistry. 2001. V. 20. № 7. P. 1511–1516.
Camargo J. A., Nombela G., Muniz M., Navas A. Age specific sensitivity of the nematode Aphelenchus avenae to mercury toxicity // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 1998. V. 61. P. 149–153.
Diyeva D. S., Matveeva E. M., Sushchuk A. A. Soil nematode communities of potato crop under heavy metal pollution // Russian Journal of Nematology. 2013. V. 21(2). P. 145.
Ettema C. H., Bongers T. Characterization of nematode colonization and succession in disturbed soil using the Maturity Index // Biology & Fertility of Soils. 1993. V. 16. P. 193–209.
Fan-Xiang M., Wei1 O., Qi1 L., Yong1i J., Da-Zhong W. Vertical distribution and seasonal fluctuation of nematode trophic groups as affected by land use // Pedosphere. 2006. V. 16(2). P. 169–176.
Ferris H., Bongers T., de Goede R. G. M. A framework for soil food web diagnostics: extension of the nematode faunal analysis concept // Applied Soil Ecology. 2001. V. 18. P. 13–29.
Georgieva S. S., McGrath S. P., Hooper D. J., Chambers B. S. Nematode communities under stress: the long-term effects of heavy metals in soil treated with sewage sludge // Applied Soil Ecology. 2002. V. 20. P. 27–42.
Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. Past: paleontological statistics software package for education and data analysis // Paleontological Electronica. 2001. 4 (1). 9 pp. (http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm).
Jiang С., Sun В., Li H., Jiang Y. Determinants for seasonal change of nematode community composition under long-term application of organic manure in an acid soil in subtropical China // European Journal of Soil Biology. 2013. V. 55. P. 91–99.
Kammenga J. E., Busschers M., van Straalen N. M., Jepson P. C., Bakker J. Stress induced fitness reduction is not determined by the most sensitive life-cycle trait // Functional Ecology. 1996. V. 10. P. 106–111.
Pen-Mouratov S., Shukurov N., Steinberger Y. Influence of industrial heavy metal pollution on soil free-living nematode population // Environmental Pollution. 2008. V. 152. P. 172–183.
Sánchez-Moreno S., Navas A. Nematode diversity and food web condition in heavy metal polluted soils in a river basin in southern Spain // European Journal of Soil Biology. 2007. V. 43. P. 166–179.
Verschoor B. C., De Goede R. G., De Hoop J.-W., De Vries F. W. Seasonal dynamics and vertical distribution of plant-feeding nematode communities in grasslands // Pedobiologia. 2001. V.45. Issue 3. P. 213–233.
Vranken G., Heip C. Toxicity of copper, mercury and lead to a marine nematode // Marine Pollution Bulletin. 1986. V. 17. P. 453–457.
Wasilewska L. Soil invertebrates as bioindicators, with special reference to soil-inhabiting nematodes // Russian Journal of Nematology. 1997. V. 5. № 2. P. 113–126.
Yeates G. W., Bongers T., de Goede R. G. M., Freckman D. W., Georgieva S. S. Feeding habits in soil nematode families and genera: An outlain for soil ecologists // J. of Nematology. 1993. V. 25. № 3. P. 315–331.
Yeates G. W., Orchard V. A., Speir T. W., Hunt J. L., Hermans M. С. C. Impact of pasture contamination by copper, chromium, arsenic timber preservative on soil biological activity // Biol. Fertil. Soils. 1994. V. 18. P. 200–208.
REFERENCES in ENGLISH
Gruzdeva L. I., Matveeva E. M., Kovalenko T. E. The effect of heavy metal salts on soil-inhabiting nematode communities. Eurasian Soil Science. V. 36. № 5. 2003. P. 536–545. Translated from Pochvovedenie. № 5. 2003. P. 596–606.
Kozyreva N. I. Nematody semejstva Trichodoridae i ih rol' v rasprostranenii virusnyh boleznej na kartofele v Moskovskoj oblasti [Nematodes of Trichodoridae and their role in spreading of virus diseases on potato in Moscow region]: avtoref. dis. … kand. biol. nauk. Moscow, 2008. 24 s.
Kudrin A. A. Raznoobrazie i jekologija pochvennyh nematod v pojmennyh jekosistemah podzon srednej i severnoj tajgi Respubliki Komi [Diversity and ecology of soil nematodes of floodplain ecosystems in Komi Republic]: avtoref. dis. …kand. biol. nauk. Syktyvkar, 2012. 23 s.
Paramonov A. A. Osnovy fitogel'mintologii [Fundamentals of Phytohelminthology]. Otv. red. K. I. Skrjabin. T. I. Moscow: Nauka, 1962, 480 s.
Romanenko E. N. Fauna pochvennyh nematod i pochvenno-jekologicheskie zakonomernosti ih rasprostranenija [Soil nematode fauna and soil-environmental regularities of their distribution]: avtoref. dis. …kand. biol. nauk. Moscow, 2000. 27 s.
Semenova I. N., Biktimerova G. Ja., Il'bulova G. R., Isanbaeva G. T. Soderzhanie tjazhelyh metallov v pochve okrestnostej kar'erov Cheljabinskoj oblasti [Contents of heavy metals in soil around quarries of Chelyabinsk region]. Sovremennye problemy nauki i obrazovanija. 2015, № 2. URL: www.science-education.ru/122-18973 (data obrashhenija: 27.10.2015).
Sokolova O. Ja., Strjapkov A. V., Antimonov S. V., Solovyh S. Ju. Vlijanie tehnogennogo vozdejstvija na soderzhanie valovyh i podvizhnyh form tjazhelyh metallov v pochvah [Influence of man-caused impact on content of gross and active forms of heavy metals in soil]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. 2006. № 2. Tom 2. Estestvennye i tehnicheskie nauki. S. 35–42.
Stroganova M. N., Mjagkova A. D., Prokof'eva T. V. Gorodskie pochvy: genezis, klassifikacija, funkcii. In: Pochva, gorod, jekologija [Soil, city, ecology]. Red. G. V. Dobrovol'skij. M.: Fond «Za jekonomicheskuju gramotnost'». 1997. S. 15–88.
Sushchuk A. A. Pochvennye nematody transformirovannyh jekosistem Karelii [Soil nematodes of transformed ecosystems in Karelia]: dis. … kand. biol. nauk. Petrozavodsk, 2009. S. 93–95.
Sushchuk A. A., Gruzdeva L. I. Vlijanie tehnogennogo zagrjaznenija promyshlennyh centrov Karelii na soobshhestva pochvennyh nematod [Effect of technogenic pollution of the Karelian industrial centres on the soil nematode communities]. Izvestija PGPU im. V. G. Belinskogo. 2011. № 25. S. 441–448.
Sushchuk A. A., Gruzdeva L. I. Soobshhestva pochvennyh nematod v uslovijah zagrjaznenija sredy tjazhelymi metallami [Soil nematode communities under heavy metal pollution]. Uchenye zapiski PetrGU. Serija: Estestvennye i tehnicheskie nauki. 2012. № 4 (125). S. 29–32.
Titov A. F., Kaznina N. M., Talanova V. V. Tjazhelye metally i rastenija [Heavy metals and plants]. Red. N. N. Nemova. Petrozavodsk: Karel'skij nauchnyj centr RAN, 2014. 194 s.
Fedorets N. G., Medvedeva M. V. Jekologo-mikrobiologicheskaja ocenka sostojanija pochv goroda Petrozavodska [Ecologo-microbiological assessment of the soils in the Petrozavodsk city]. Red. O. N. Bahmet. Petrozavodsk: Karel'skij nauchnyj centr RAN, 2005. 96 s.
Hot'ko Je. I., Vetrova S. N., Matveenko A. A., Chumakov L. S. Pochvennye bespozvonochnye i promyshlennoe zagrjaznenie [Soil invertebrates and industrial pollution]. Red. M. S. Giljarov. Minsk: Nauka i tehnika, 1982. 264 s.
Anderson G. L., Boyd W. A., Williams P. L. Assessment of sublethal endpoints for toxicity testing with the nematode Caenorhabditis elegans. Environmental Toxicology and Chemistry. 2001. V. 20. P. 833–838. doi: 10.1002/etc.5620200419
van Bezooijen J. Methods and techniques for nematology. Wageningen: The Netherlands: Wageningen University Press, 2006. 112 p.
Bongers T. The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition. Oecologia. 1990. V. 83. P. 14–19. doi: 10.1007/BF00324627
Bongers T., Ilieva-Maculec K., Ekschmitt K. Acute sensitivity of nematode taxa to CuSO4 and relationships with feeding-type and life-history classification. Environmental Toxicology and Chemistry. 2001. V. 20. № 7. P. 1511–1516. doi: 10.1002/etc.5620200714
Camargo J. A., Nombela G., Muniz M., Navas A. Age specific sensitivity of the nematode Aphelenchus avenae to mercury toxicity. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 1998. V. 61. P. 149–153. doi: 10.1007/PL00002972
Diyeva D. S., Matveeva E. M., Sushchuk A. A. Soil nematode communities of potato crop under heavy metal pollution. Russian Journal of Nematology. 2013. V. 21(2). P. 145.
Ettema C. H., Bongers T. Characterization of nematode colonization and succession in disturbed soil using the Maturity Index. Biology & Fertility of Soils. 1993. V. 16. P. 193–209. doi: 10.1007/BF00369407
Fan-Xiang M., Wei1 O., Qi1 L., Yong1i J., Da-Zhong W. Vertical distribution and seasonal fluctuation of nematode trophic groups as affected by land use. Pedosphere. 2006. V. 16(2). P. 169–176. doi:10.1016/S1002-0160(06)60040-4
Ferris H., Bongers T., de Goede R. G. M. A framework for soil food web diagnostics: extension of the nematode faunal analysis concept. Applied Soil Ecology. 2001. V. 18. P. 13–29. doi:10.1016/S0929-1393(01)00152-4.
Georgieva S. S., McGrath S. P., Hooper D. J., Chambers B. S. Nematode communities under stress: the long-term effects of heavy metals in soil treated with sewage sludge. Applied Soil Ecology. 2002. V. 20. P. 27–42. doi:10.1016/S0929-1393(02)00005-7.
Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. Past: paleontological statistics software package for education and data analysis. Paleontological Electronica. 2001. 4 (1). 9 pp. (http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm).
Jiang С., Sun В., Li H., Jiang Y. Determinants for seasonal change of nematode community composition under long-term application of organic manure in an acid soil in subtropical China. European Journal of Soil Biology. 2013. V. 55. P. 91–99. doi:10.1016/j.ejsobi.2012.11.003.
Kammenga J. E., Busschers M., van Straalen N. M., Jepson P. C., Bakker J. Stress induced fitness reduction is not determined by the most sensitive life-cycle trait. Functional Ecology. 1996. V. 10. P. 106–111. doi:10.2307/2390268.
Pen-Mouratov S., Shukurov N., Steinberger Y. Influence of industrial heavy metal pollution on soil free-living nematode population. Environmental Pollution. 2008. V. 152. P. 172–183. doi:10.1016/j.envpol.2007.05.007.
Sánchez-Moreno S., Navas A. Nematode diversity and food web condition in heavy metal polluted soils in a river basin in southern Spain. European Journal of Soil Biology. 2007. V. 43. P. 166–179. doi:10.1016/j.ejsobi.2007.01.002.
Verschoor B. C., De Goede R. G., De Hoop J.-W., De Vries F. W. Seasonal dynamics and vertical distribution of plant-feeding nematode communities in grasslands. Pedobiologia. 2001. V.45. Issue 3. P. 213–233. doi:10.1078/0031-4056-00081.
Vranken G., Heip C. Toxicity of copper, mercury and lead to a marine nematode. Marine Pollution Bulletin. 1986. V. 17. P. 453–457. doi:10.1016/0025-326X(86)90834-9.
Wasilewska L. Soil invertebrates as bioindicators, with special reference to soil-inhabiting nematodes. Russian Journal of Nematology. 1997. V. 5. № 2. P. 113–126.
Yeates G. W., Bongers T., de Goede R. G. M., Freckman D. W., Georgieva S. S. Feeding habits in soil nematode families and genera: An outlain for soil ecologists. J. of Nematology. 1993. V. 25. № 3. P. 315–331.
Yeates G. W., Orchard V. A., Speir T. W., Hunt J. L., Hermans M. С. C. Impact of pasture contamination by copper, chromium, arsenic timber preservative on soil biological activity. Biol. Fertil. Soils. 1994. V. 18. P. 200–208. doi:10.1007/BF00647667.
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb253
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019