Сообщества почвенных нематод в подкроновом пространстве культивируемой и естественно-произрастающей лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В сравнительном аспекте изучены сообщества почвенных нематод в подкроновом пространстве лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb., как культивируемой в ботанических садах, так и произрастающей в естественных лесах. В результате проведенного исследования показано значительное варьирование общей численности нематод во всех точках: показатель имел как крайне низкие, так и высокие значения. Таксономическое разнообразие нематод повышается в почве под лиственницей в естественных лесных биоценозах по сравнению с условиями интродукции. Среди исследованных точек выделяется лиственничник на территории Республики Алтай, где дерево находится в пределах ареала, благодаря высокому таксономическому разнообразию нематод в данной точке и наибольшему количеству специфичных таксонов (9 родов против 1–3 в других точках). В эколого-трофической структуре сообществ нематод наблюдается увеличение относительного обилия фитопаразитов под интродуцированной лиственницей и нематод, ассоциированных с растениями – под естественно-произрастающей. Оценка эколого-популяционных индексов показала наличие трансформированных почвенных экосистем в подкроновом пространстве лиственницы, культивируемой в ботанических садах. При проведении регрессионного анализа статистически значимая взаимосвязь выявлена между уровнем pH почвенного раствора и индексом зрелости сообществ нематод. Таким образом, полученные закономерности, вероятно, помимо антропогенного вмешательства в экосистемы, связанного с деятельностью по уходу за посадками древесных интродуцентов, могут быть объяснены также комплексом природных факторов (климатические, эдафические, фитоценотические), действующих в местах исследований.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. С. Калинкина

Институт биологии Карельского научного центра РАН, ФИЦ “КарНЦ РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: kalinkinads@gmail.com
Россия, Пушкинская, 11, Петрозаводск, 185910

А. А. Сущук

Институт биологии Карельского научного центра РАН, ФИЦ “КарНЦ РАН”

Email: kalinkinads@gmail.com
Россия, Пушкинская, 11, Петрозаводск, 185910

Е. М. Матвеева

Институт биологии Карельского научного центра РАН, ФИЦ “КарНЦ РАН”

Email: kalinkinads@gmail.com
Россия, Пушкинская, 11, Петрозаводск, 185910

Список литературы

  1. Безкоровайная И.Н., Егунова М.Н., Таскаева А.А., 2017. Почвенные беспозвоночные и их трофическая активность в 40-летних лесных культурах // Сиб. экол. журн. № 5. С. 609–620. https://doi.org/10.15372/SEJ20170507
  2. Болотова Г.И., Болотов И.Н., Чуракова Е.Ю., 2007. Почвенно-растительный покров // Природная среда Соловецкого архипелага в условиях меняющегося климата. Екатеринбург: УрО РАН. С. 44–54.
  3. Болотов И.Н., Водовозова Т.Е., Грищенко И.В., 2007. Климат и микроклимат // Природная среда Соловецкого архипелага условиях меняющегося климата. Екатеринбург: УрО РАН. С. 31–44.
  4. Бухкало С.П., 2009. Функциональная и пространственная структура населения почвенных беспозвоночных в лиственничных сообществах северо-востока Азии // Изв. РАН. Сер. биол. № 4. С. 445– 452. EDN: KMLLNR.
  5. Волкова Т.В., Клышевская С.В., 2022. Эколого-фаунистический анализ почвенных нематод широколиственных лесов о-ва Попова в Японском море // Вестн. ДВО РАН. Биол. науки. № 2. С. 5–16. https://doi.org/10.37102/0869-7698_2022_222_02_1
  6. Гнатюк Е.П., Крышень А.М., Кузнецов О.Л., 2011. Биогеографическая характеристика приграничной Карелии // Тр. КарНЦ РАН. № 2. С. 12–22.
  7. Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г., Чернов М.Ю., Головченко А.В., Зенова Г.М. и др., 2015. Роль микроорганизмов в экологических функциях почв // Почвоведение. № 9. С. 1087–1096.
  8. Иванов В.П., 1973. Растительные выделения и их значение в жизни фитоценозов. М.: Наука. 293 с.
  9. Ипатов В.С., 2007. Фитогенное поле одиночных деревьев некоторых пород в одном экотопе // Бот. журн. Т. 92. № 8. C. 1186–1191.
  10. Ипатов В.С., Журавлева Е.Н., Лебедева В.Х., Тиходеева М.Ю., 2009. Фитогенное поле Picea abies, P. obovata // Бот. журн. Т. 94. № 4. С. 558–568.
  11. Калинкина Д.С., Сущук А.А., Матвеева Е.М., 2016. Особенности сообществ почвенных нематод в условиях интродукции древесных растений // Экология. № 5. С. 360–367.
  12. Калинкина Д.С., Сущук А.А., Матвеева Е.М., 2024. Изменяются ли сообщества почвенных нематод в результате интродукции и длительного культивирования древесных растений на территории Субарктики? // Сиб. экол. журн. Т. 31. № 4. С. 584–603.
  13. Калинкина Д.С., Сущук А.А., Матвеева Е.М., Зенкова И.В., 2019. Сообщества почвенных нематод подкронового пространства деревьев, интродуцированных на территории Полярно-альпийского ботанического сада // Сиб. экол. журн. № 1. C. 71–85. https://doi.org/10.15372/SEJ20190106
  14. Кищенко Т.И., 2015. Лиственница сибирская на западной границе ареала // Принципы экологии. № 2. С. 55–65. https://doi.org/10.15393/j1.art.2015.4142
  15. Кудрин А.А., Сущук А.А., 2022. Методы исследования сообществ почвенных нематод // Russ. J. Ecosyst. Ecol. V. 7. № 2. P. 44–71. https://doi.org/10.21685/2500-0578-2022-2-5
  16. Кузнецова А.И., 2021. Влияние растительности на запасы почвенного углерода в лесах (обзор) // Вопросы лесной науки. Т. 4. № 4. С. 41–95.
  17. Лантратова А.С., Ициксон Е.Е., Марковская Е.Ф., Куспак Н.В., 2003. Сады и парки в истории Петрозаводска. Петрозаводск: Петропресс. 160 с.
  18. Ларикова Ю.С., Волобуева О.Г., 2021. Современные представления об эколого-физиологической роли корневых экссудатов растений // Зернобобовые и крупяные культуры. № 4. С. 93–101. https://doi.org/10.24412/2309-348X-2021-4-93-101
  19. Липпонен И.Н., Полоскова Е.Ю., 2022. Фенологические фазы бутонизации и цветения у интродуцированных растений черемуха в условиях Крайнего Севера // Мат-лы Всеросс. науч.-практ. конф. 7–10 сентября 2022 г. “Изменения климата и погодные аномалии: механизмы и эффективность фенологических гомеостатических реакций”. Екатеринбург: [б.и.]. С. 61–66.
  20. Матвеева Е.М., Сущук А.А., 2016. Особенности сообществ почвенных нематод в различных типах естественных биоценозов: информативность параметров оценки // Изв. РАН. Сер. Биол. № 5. С. 551–560. https://doi.org/10.7868/S0002332916040093
  21. Назарова Л.Е., Сало Ю.А., Филатов Н.Н., 2004. Особенности изменений климата в водосборе Ладожского озера // Климат Карелии: Изменчивость и влияние на водные объекты. Петрозаводск: КарНЦ РАН. С. 160–170.
  22. Прокушкин С.Г., Зырянов О.В., 2013. О влиянии деревьев лиственницы Гмелина на послепожарное восстановление лесного фитоценоза в криолитозоне Средней Сибири // Сиб. экол. журн. № 5. С. 645–652.
  23. Робертус Ю.В., Яшина Т.В., Байлагасов Л.В., Артемов И.А., Дьяков И.Б. и др., 2012. Особо охраняемые природные территории Республики Алтай. Современное состояние и перспективы развития. Красноярск: Всемирный фонд дикой природы (WWF) России. 118 с.
  24. Романов А.А., 1961. О климате Карелии. Петрозаводск: Гос. изд-во Карельской АССР. 139 с.
  25. Рыжкова Н.И., Крышень А.М., Геникова Н.В., Преснухин Ю.В., Ткаченко Ю.Н., 2016. Сравнительный анализ структуры напочвенного покрова в культурах лиственницы и зональных ельниках на границе средней и южной подзон тайги // Тр. КарНЦ РАН. № 12. С. 25–З8. https://doi.org/10.17076/eco517
  26. Соловьева Г.И., Васильева А.П., Груздева Л.И., 1976. Свободноживущие и фитопаразитические нематоды Северо-Запада СССР. Л.: Наука. 106 с.
  27. Сущук А.А., Калинкина Д.С., Платонова Е.А., 2016. Сообщества почвенных нематод в условиях интродукции древесных растений на территории Ботанического сада Петрозаводского государственного университета // Hortus Botanicus. Т. 11. С. 157–170.
  28. Сущук А.А., Матвеева Е.М., Калинкина Д.С., 2017. Почвенные нематоды лесных биоценозов особо охраняемых природных территорий Республики Карелия // Тр. КарНЦ РАН. № 4. С. 49–61.
  29. Таболин С.Б., 2010. Нематодно-микозные инфекции ризосферы ягодных культур и биологические способы борьбы с ними. Автореф. дис. … канд. биол. наук. М. 22 с.
  30. Хохлова Т.Ю., Антипин В.К., Токарев П.Н., 2000. Особо охраняемые природные территории Карелии. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 312 с.
  31. Чимитова А.Б., Чернова Н.М., Потапов М.Б., 2010. Население коллембол (Collembola) в мерзлотных почвах Витимского плоскогорья // Зоол. журн. Т. 89. № 9. С. 1076–1086. EDN: MVNWRT.
  32. Шильцова Г.В., Морозова Р.М., Литинский П.Ю., 2008. Тяжелые металлы и сера в почвах Валаамского архипелага. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 109 с.
  33. Шортхаус Д.П., 2010. SimpleMappr, онлайн-инструмент для создания точечных карт высокого качества. https://www.simplemappr.net
  34. Уранов А.А., 1965. Фитогенное поле // Проблемы соврем. ботаники. Т. 1. С. 251–254.
  35. Эбель А.Л., Эбель Т.В., 2018. Гербологическая экспедиция в Республику Алтай // Карантин растений. Наука и практика. № 1 (23). С. 53–59.
  36. Abebe E., Andrassy I., Traunspurger W., 2006. Freshwater Nematodes: Ecology and Taxonomy. Wallingford: CABI Publishing. 752 p.
  37. Bezooijen J., van, 2006. Methods and Techniques for Nematology. Wageningen: Wageningen Univ. Press. 112 p.
  38. Bonkowski M., Villenave C., Griffiths B., 2009. Rhizosphere fauna: The functional and structural diversity of intimate interactions of soil fauna with plant roots // Plant Soil. V. 321. P. 213–233.
  39. Bongers T., 1990. The maturity index: An ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition // Oecologia. V. 83. P. 14–19.
  40. Castillo P., Vovlas N., 2007. Pratylenchus (nematoda – Pratylenchidae) diagnosis, biology, pathogenicity and management // Nematology Monographs and Perspectives. Leiden: Brill. 529 p.
  41. Chalanska A., Labanowski G., 2014. The effect of edaphic factors on the similarity of parasitic nematodes in the soil sampled in nurseries of ornamental trees and shrubs // J. Hortic. Res. V. 22. № 1. P. 21–28.
  42. De Deyn G.B., Van der Putten W.H., 2005. Linking aboveground and belowground diversity // Trends Ecol. Evol. V. 20. № 11. P. 625–633. https://doi.org/10.1016/j.tree.2005.08.009
  43. Ferris H., Bongers T., Goede R.G.M., de, 2001. A framework for soil food web diagnostics: Extension of the nematode faunal analysis concept // Appl. Soil Ecol. V. 18. P. 13–29.
  44. Goede R.G.M., de, Bongers T., 1994. Nematode community structure in relation to soil and vegetation characteristics // Appl. Soil Ecol. V. 1. P. 29–44.
  45. Gubin A.I., Sigareva D.D., 2014. Species composition and structure of the communities of plant-parasitic and free-living soil nematodes in the greenhouses of botanical garden of Ukraine // Vestnik zoologii. V. 48. № 3. P. 195–202.
  46. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D., 2001. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis // Palaeontol. Electron. V. 4. № 1. P. 1–9. http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm
  47. Hanel L., 1996. Soil nematodes in five spruce forests of the Beskydy mountains, Czech Republic // Fundam. Appl. Nematol. V. 19. № 1. P. 15–24.
  48. Hanel L., 2004. Response of soil nematodes inhabiting spruce forests in the Šumava Mountains to disturbance by bark beetles and clear-cutting // For. Ecol. Manag. V. 202. P. 209–225.
  49. Hanel L., 2008. Nematode assemblages indicate soil restoration on colliery spoils afforested by planting different tree species and by natural succession // Appl. Soil Ecol. V. 40. P. 86–99.
  50. Hu Ch., Qi Y., 2010. Effect of compost and chemical fertilizer on soil nematode community in a Chinese maize field // Eur. J. Soil Biol. V. 46. № 3–4. P. 230–236. https://doi.org/10.1016/j.ejsobi.2010.04.002
  51. Huo N., Zhao S., Huang J., Geng D., Wang N., Yang P., 2021. Seasonal stabilities of soil nematode communities and their relationships with environmental factors in different temperate forest types on the Chinese Loess Plateau // Forests. V. 12. № 2. Art. 246. https://doi.org/10.3390/f12020246
  52. Keith A.M., Brooker R.W., Osler G.H.M., Chapman S.J., Burslem F.R.P., Wall R., wan der, 2009. Strong impacts of belowground tree inputs on soil nematode trophic composition // Soil Biol. Biochem. V. 1. № 6. P. 1060–1065. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2009.02.009
  53. Kitagami Y., Matsuda Y., 2015. Community and trophic structure of soil nematode in Japanese coastal pine forest // Russ. J. Nematol. V. 23. № 2. P. 160.
  54. Kudrin A.A., Zuev A.G., Taskaeva A.A., Konakova T.N., Kolesnikova A.A., et al., 2021. Spruce girdling decreases abundance of fungivorous soil nematodes in a boreal forest // Soil Biol. Biochem. V. 155. Art. 108184. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108184
  55. Liang W., Lou Y., Li Q., Zhong Sh., Zhang X., Wang J., 2009. Nematode faunal response to long-term application of nitrogen fertilizer and organic manure in Northeast China // Soil Biol. Biochem. V. 41. № 5. P. 883–890. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.06.018
  56. Liu J., Wang X., Kou Y., Zhao W., Liu Q., 2023. Differences in the effects of broadleaf and coniferous trees on soil nematode communities and soil fertility across successional stages // Plant Soil. V. 485. P. 197–212. https://doi.org/10.1007/s11104-022-05677-x
  57. Pokharel R., Marahatta S.P., Handoo Z.A., Chitwood D.J., 2015. Nematode community structures in different deciduous tree fruits and grape in Colorado, USA and impact of organic peach and apple production // Eur. J. Soil Biol. V. 67. P. 59–68.
  58. Renčo M., Cermak V., Cerevkova A., 2012. Composition of soil nematode communities in native birch forests in Central Europe // Nematology. V. 14. № 1. P. 15–25.
  59. Sánchez-Moreno S., Navas A., 2007. Nematode diversity and food web condition in heavy metal polluted soils in a river basin in southern Spain // Eur. J. Soil Biol. V. 43. P. 166–179.
  60. Shen Y., Yang W., Zhang J., Xu Z., Zhang L., et al., 2019. Forest gap size alters the functional diversity of soil nematode communities in Alpine forest ecosystems // Forests. V. 10. № 9. Art. 806. https://doi.org/10.3390/f10090806
  61. Skwierсz A.T., 2012. Nematodes (Nematoda) in polish forests. I. Species inhabiting soils of nurseries // J. Plant Prot. Res. V. 52. № 1. P. 169–179.
  62. Tu C., Lu Q., Zhand Y., Tian J., Gao Y., et al., 2022. The soil nematode community indicates the soil ecological restoration of the Pinus massoniana plantation gap replanted with Cinnamomum longipaniculatum // Ecol. Indic. V. 136. Art. 108678. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.108678
  63. Viketoft M., Bengtsson J., Sohlenius B., Berg M., Petchey O., et al., 2009. Long-term effects of plant diversity and composition on soil nematode communities in model grasslands // Ecology. V. 90. № 1. P. 90–99. https://doi.org/10.1890/08-0382.1
  64. Yeates G.W., Bongers T., 1999. Nematode diversity in agroecosystems // Agric. Ecosyst. Environ. V. 74. P. 113–135.
  65. Yeates G.W., Bongers T., Goede R.G.M., de, Freckman D.W., Georgieva S.S., 1993. Feeding habits in soil nematode families and genera: An outline for soil ecologists // J. Nematol. V. 25. № 3. P. 315–331.
  66. Yeates G.W., Wardle D.A., Watson R.N., 1999. Responses of soil nematode populations, community structure, diversity and temporal variability to agricultural intensification over a seven-year period // Soil Biol. Biochem. V. 31. № 12. P. 1721–1733. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(99)00091-7
  67. Zhao C., Guo E., Shao Y., Zhang W., Zhang C., et al., 2021. Impacts of litter addition and root presence on soil nematode community structure in a young Eucalyptus plantation in southern China // For. Ecol. Manag. V. 479. Art. 118633. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118633
  68. Zhang Y., Yang L., 2021. Seasonal dynamics of soil nematode community structure in natural larch forests at different altitudes in cold temperate zone // Forest Eng. V. 37. № 5. P. 1–11. https://doi.org/10.16270/j.cnki.slgc.2021.05.010

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение мест отбора проб: 1 – природный парк “Валаамский архипелаг” (о. Валаам); 2 – Ботанический сад Петрозаводского государственного университета (г. Петрозаводск); 3 – Ботанический сад ФГУК “Соловецкий государственный историко-архитектурный и природный музей-заповедник” (о. Большой Соловецкий); 4 – Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н. А. Аврорина (г. Кировск); 5 – лиственничник кисличный (г. Лахденпохья); 6 – лиственничник кисличный (д. Кулмукса); 7 – лиственничник разнотравный в районе перевала Чике-Таман, Онгудайский район (Республика Алтай); 8 – лиственничник на территории Водлозерского национального парка (о. Марь).

Скачать (60KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Кластеризация биоценозов с интродуцированной и естественно-произрастающей лиственницей (индекс Rho) на основе таксономической структуры сообществ почвенных нематод.

Скачать (16KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Эколого-трофическая структура сообществ нематод в почве под интродуцированными и естественно-произрастающими лиственницами. Данные представлены в формате M ± SD, использован критерий Манна–Уитни, n = 36. * – обозначает статистически значимые различия при p < 0.05.

Скачать (17KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Индекс зрелости сообществ нематод (∑MI) под интродуцированными и естественно-произрастающими лиственницами с различным уровнем pH. R2 – коэффициент детерминации.

Скачать (9KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025