Сообщества почвообитающих нематод на начальном этапе формирования и при длительном функционировании агроценоза с монокультурой картофеля

Елизавета Михайловна Матвеева, Анна Алексеевна Сущук, Дарья Сергеевна Калинкина, Виктория Витальевна Лаврова, Elizaveta Matveeva, Elizaveta Matveeva, Anna Sushchuk, Anna Sushchuk, Darya Kalinkina, Darya Kalinkina, Victoria Lavrova, Victoria Lavrova

Аннотация


Изучено влияние выращивания монокультуры картофеля на сообщества почвенных нематод в условиях лабораторного эксперимента (начальный этап формирования агроценоза) и на основе полевых данных (долгосрочное культивирование). В качестве контроля рассмотрены естественные луга (окрестности г. Петрозаводска, Республика Карелия). Показана перестройка структуры сообществ нематод в почвах агроценозов по сравнению с лугами: увеличение обилия бактериотрофов в ходе краткосрочных наблюдений, уменьшение доли нематод-политрофов, хищников (К-стратеги) и нематод, ассоциированных с растениями, в сообществе при долгосрочном функционировании агроценоза. Выявлено снижение значений индекса зрелости сообществ нематод ΣMI и индекса структурирования SI во всех вариантах исследования; увеличение индекса обогащения EI в полевых образцах. Показана эффективность использования в нематологических исследованиях понятия «метаболический отпечаток», характеризующего величину потоков углерода в почвенных трофических сетях, для оценки вклада сообществ нематод в экосистемные функции агроценозов и луговых биоценозов. 


Ключевые слова


почвенные нематоды; паразиты растений; структура сообществ; монокультура; эксперимент; полевые исследования

Полный текст:

PDF

Литература


Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1970. 487с.

Груздева Л. И., Сущук А. А. Влияние степени зараженности почвы картофельной цистообразующей нематодой на структуру сообществ почвенных нематод // Паразитология. 2008. Т. 42, № 6. С. 510–516.

Груздева Л. И., Матвеева Е. М. Расширение ареала картофельной цистообразующей нематоды на Северо-Западе России // Труды Центра паразитологии. Т. XLVI: Биоразнообразие и экология паразитов. М.: Наука, 2010. С. 71–80.

Груздева Л. И., Матвеева Е. М., Коваленко Т. Е. Изменения в комплексах почвенных нематод под влиянием удобрений // Почвоведение. 2007. № 6. С. 756–768.

Матвеева Е. М. Картофельная цистообразующая нематода – опасный вредитель картофеля // Краткий спецкурс по нематологии. Учебно-методическое пособие. Петрозаводск: «ПИН», 2011. С. 61-69.

Матвеева Е. М., Груздева Л. И., Коваленко Т. Е., Сущук А. А. Почвенные нематоды как биоиндикаторы техногенного загрязнения таежных экосистем // Труды КарНЦ РАН. 2008. Вып. 14. С. 63–75.

Матвеева Е. М., Сущук А. А. Особенности сообществ почвенных нематод в различных типах естественных биоценозов: информативность параметров оценки // Известия РАН. Серия Биологическая. 2016. № 5. С. 551–560. doi: 10.7868/S0002332916040093.

Матвеева Е. М., Сущук А. А., Калинкина Д. С. Сообщества почвенных нематод агроценозов с монокультурами (на примере Республики Карелия) // Труды Карельского научного центра РАН. Серия Экологические исследования. 2015. № 2. С. 16–32.

Соловьева Г. И. Экология почвенных нематод. Л.: Наука, 1986. 247 с.

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. 445–452.

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. Vol. 83. P. 14–19. doi: 10.1007/BF00324627

Briar S. S., Jagdale G. B., Cheng Z., Hoy C. W., Miller S. A., Grewal P. S. Indicative value of soil nematode food web indices and trophic group abundance in differentiating habitats with a gradient of anthropogenic impacts // Environmental Bioindicators. 2007. Vol. 2. P. 146–160. doi: 10.1080/15555270701590909

Brzeski M. W. Nematodes of Tylenchina in Poland and temperate Europe. Warszawa: Museum and Institute of Zoology, Polish Academy of Sciences, 1998. 397 p.

Collins H. P., Alva A., Boydston R. A., Cochran R. L., Hamm P. B., McGuire A., Riga E. Soil microbial, fungal, and nematode responses to soil fumigation and cover crops under potato production // Biology and Fertility of Soils. 2006. Vol. 42, no. 3. P. 247–257. doi: 10.1007/s00374-005-0022-0.

Ferris H. Form and function: Metabolic footprints of nematodes in the soil food web // European Journal of Soil Biology. 2010. Vol. 46, no. 2. P. 97–104. doi: 10.1016/j.ejsobi.2010.01.003.

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. Vol. 18. P. 13–29. doi: 10.1016/S0929-1393(01)00152-4.

Ferris H., Sanchez-Moreno S., Brennan E.B. Structure, functions and interguild relationships of the soil nematode assemblage in organic vegetable production // Applied Soil Ecology. 2012. Vol. 61. P. 16– 25. doi: 10.1016/j.apsoil.2012.04.006.

Freckman D. W., Ettema C. H. Assessing nematode communities in agroecosystems of varying human intervention // Agriculture, ecosystems and environment. 1993. Vol. 45. P. 239–261.

Gutierrez C., Fernandez C., Escuer M., Campos-Herrera R., Rodriguez M. E. B., Carbonell G., Rodríguez Martin J. A. Effect of soil properties, heavy metals and emerging contaminants in the soil nematodes diversity // Environmental pollution. 2016. Vol. 213. P. 184–194. doi: 10.1016/j.envpol.2016.02.012.

Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. Past: paleontological statistics software package for education and data analysis // Paleontological Electronica. 2001. 4(1). P. 1–9. (http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm).

Hanel L. Structure and dynamics of soil nematode communities in wheat and potato fields // Biologia, Bratislava. 1994. Vol. 49. P. 153–159.

Hanel L. Recovery of soil nematode populations from cropping stress by natural secondary succession to meadow land // Applied Soil Ecology. 2003. Vol. 22. P. 255–270.

Hodson A. K., Ferris H., Hollander A. D., Jackson L. E. Nematode food webs associated with native perennial plant species and soil nutrient pools in California riparian oak woodlands // Geoderma. 2014. Vol. 228–229. P. 182–191. doi: 10.1016/j.geoderma.2013.07.021.

Kergunteuil A., Campos-Herrera R., Sanchez-Moreno S., Vittoz P., Rasmann S. The abundance, diversity, and metabolic footprint of soil nematodes is highest in high elevation alpine grasslands // Frontiers in Ecology and Evolution. 2016. Vol. 4. P. 1–12. doi: 10.3389/fevo.2016.00084.

Kimpinski J., Gallant C. E., Henry R., Macleod J. A., Sanderson J. B., Sturz A. V. Effect of compost and manure soil amendments on nematodes and on yields of potato and barley: A 7-year study // Journal of Nematology. 2003. Vol. 35, no. 3. P. 289–293.

Liang W. J., Lavian I., Steinberger Y. Dynamics of nematode community composition in a potato field // Pedobiologia. 1999. Vol. 43. P. 459–469.

Matute M. M., Manning Y. A., Kaleem M. I. Community structure of soil nematodes associated with Solanum tuberosum // Journal of Agricultural Science. 2013. Vol. 5, no. 1. P. 44–53. doi: 10.5539/jas.v5n1p44.

Neher D. A., Campbell C. L. Nematode communities and microbial biomass in soils with annual and perennial crops // Applied soil ecology. 1994. Vol. 1. P. 17–28. doi: 10.1016/0929-1393(94)90020-5.

Sieriebriennikov B., Ferris H., de Goede R.G.M. NINJA: An automated calculation system for nematode-based biological monitoring // European Journal of Soil Biology. 2014. Vol. 61. P. 90–93. doi: 10.1016/j.ejsobi.2014.02.004.

Valdes Y., Viaene N., Moens M. Effects of yellow mustard amendments on the soil nematode community in a potato field with focus on Globodera rostochiensis // Applied soil ecology. 2012. Vol. 59. P. 39–47. doi: 10.1016/j.apsoil.2012.03.011.

Wasilewska L. Impact of human activities on nematode communities in terrestrial ecosystems // Ecology of arable lands – perspectives and challenges. Clarholm M., Bergstrom L. (Eds.). Kluwer Academic Publishers. 1989. P. 123–132.

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. 1993a. Vol. 25, no. 3. P. 315–331.

Yeates G. W., Wardle D.A., Watson R.N. Relationships between nematodes, soil microbial biomass and weed-management strategies in maize and asparagus cropping systems // Soil Biology and Biochemistry. 1993b. Vol. 25, no. 7. P. 869–876. doi: 10.1016/0038-0717(93)90089-t.

Yeates G. W., Wardle D. A., Watson R. N. Responses of soil nematode populations, community structure, diversity and temporal variability to agricultural intensification over a seven-year period // Soil Biology and Biochemistry. 1999. Vol. 31. P. 1721–1733.

Zhang X., Li Q., Zhu A., Liang W., Zhang J., Steinberger Y. Effects of tillage and residue management on soil nematode communities in North China // Ecological Indicators. 2012. Vol. 13, iss. 1. P. 75–81. doi: 10.1016/j.ecolind.2011.05.009.

Zhang X., Guan P., Wang Y., Li Q., Zhang S., Zhang Z., Bezemer T. M., Liang W. Community composition, diversity and metabolic footprints of soil nematodes in differently-aged temperate forests // Soil biology and biochemistry. 2015. Vol. 80. P. 118–126. doi: 10.1016/j.soilbio.2014.10.003.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb687

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2016