СООБЩЕСТВА ЭНХИТРЕИД БЕРЕЗОВЫХ ЛЕСОВ В ОКРЕСТНОСТЯХ СРЕДНЕУРАЛЬСКОГО МЕДЕПЛАВИЛЬНОГО ЗАВОДА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Сообщества энхитреид исследованы в верхней части почвы березовых лесов на территориях в составе градиента загрязнения выбросами Среднеуральского медеплавильного завода. На незагрязненной территории выявлено 17 видов (от 6 до 13 на разных пробных площадях), средняя плотность составила 13 666–44 903 экз/м2, средняя (сырая) биомасса –1357–3699 мг/м2. Вблизи завода плотность населения, биомасса и видовое богатство были снижены в 80, 20 и 2.4 раза соответственно. Тем не менее структура разнообразия сообществ изменилась незначительно, а разнообразие энхитреид в импактной зоне потенциально сопоставимо с фоновым. В фоновой зоне наибольшие значения плотности и биомассы были сосредоточены в верхнем слое (0–2 см) почвы, соответствующем лесной подстилке (61 и 63% соответственно). В импактной зоне вертикальное распределение энхитреид отличалось: плотность (59%) и биомасса (61%) перераспределены в нижележащий (2.1–4 см) слой (нижняя часть подстилки), содержащий наибольшие концентрации металлов. Изменения в вертикальном распределении энхитреид предположительно не связаны с влиянием загрязнения.

Об авторах

А. В. Нестерков

Институт экологии растений и животных УрО РАН

Email: nesterkov@ipae.uran.ru
Екатеринбург, Россия

М. И. Дегтярев

Институт проблем экологии и эволюции РАН им. А.Н. Северцова

Email: degtyarevmi@gmail.com
Москва, Россия

Д. В. Нестеркова

Институт экологии растений и животных УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nesterkov@ipae.uran.ru
Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. Didden W. A. M. Ecology of terrestrial Enchytraeidae // Pedobiologia. 1993. V. 37. № 1. P. 2–29.
  2. van Vliet P. C. J., Beare M. H., Coleman D. C. Population dynamics and functional roles of Enchytraeidae (Oligochaeta) in hardwood forest and agricultural ecosystems // Plant and Soil. 1995. V. 170. № 1. P. 199–207.
  3. Laakso J., Setälä H. Sensitivity of primary production to changes in the architecture of belowground food webs // Oikos. 1999. V. 87. № 1. P. 57–64.
  4. Gajda Ł., Gorgoń S., Urbisz A. Z. Food preferences of enchytraeids // Pedobiologia. 2017. V. 63. P. 19–36.
  5. Edwards C. A., Subler S., Chen S. K. et al. Essential criteria for selecting bioindicator species, processes, or systems to assess the environmental impact of chemicals on soil ecosystems // Bioindicator systems for soil pollution. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1996. P. 67–84.
  6. Didden W., Römbke J. Enchytraeids as indicator organisms for chemical stress in terrestrial ecosystems // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2001. V. 50. № 1. P. 25–43.
  7. Haimi J., Siira-Pietikäinen A. Decomposer animal communities in forest soil along heavy metal pollution gradient // Fresenius’ J. of Analytical Chemistry. 1996. V. 354. № 5–6. P. 672–675.
  8. Noteboom J. Relevance of laboratory toxicity data of Enchytraeus crypticus for single species assays and community changes in metal impacted field soils // Validation of toxicity data and risk limits for soils: Final report. Report № 607505004. Bilthoven: National Institute of Public Health and the Environment, 1998. P. 111–129.
  9. Salminen J., Haimi J. Horizontal distribution of copper, nickel and enchytraeid worms in polluted soil // Environmental Pollution. 1999. V. 104. № 3. P. 351–358.
  10. Haimi J., Mätäsniemi L. Soil decomposer animal community in heavy-metal contaminated coniferous forest with and without liming // European J. of Soil Biology. 2002. V. 38. № 2. P. 131–136.
  11. Tosza E., Dumnicka E., Niklinska M. et al. Enchytraeid and earthworm communities along a pollution gradient near Olkusz (Southern Poland) // European J. of Soil Biology. 2010. V. 46. № 3–4. P. 218–224.
  12. Kapusta P., Szarek-Łukaszewska G., Stefanowicz A. M. Direct and indirect effects of metal contamination on soil biota in a Zn–Pb post-mining and smelting area (S. Poland) // Environmental Pollution. 2011. V. 159. № 6. P. 1516–1522.
  13. Kapusta P., Sobczyk L. Effects of heavy metal pollution from mining and smelting on enchytraeid communities under different land management and soil conditions // Science of the Total Environment. 2015. V. 536. P. 517–526.
  14. Bengtsson G., Rundgren S. Population density and species number of enchytraeids in coniferous forest soils polluted by a brass mill // Pedobiologia. 1982. V. 24. № 4. P. 211–218.
  15. Abrahamsen G. Ecological study of Enchytraeidae (Oligochaeta) in Norwegian coniferous forest soils // Pedobiologia. 1972. V. 12. № 1. P. 26–82.
  16. Dózsa-Farkas K. Über die vertikale Verbreitung der Enchytraeiden (Oligochaeta: Enchytraeidae) in einem hainbuchen-eichenwald Ungarns // Opusc. Zool. Budapest. 1992. V. 25. P. 61–74.
  17. Pilipiuk I. Enchytraeidae (Oligochaeta) of pine forests in Poland // Fragmenta Faunistica. 1993. V. 36. № 6. P. 75–107.
  18. Воробейчик Е. Л., Кайгородова С. Ю. Многолетняя динамика содержания тяжелых металлов в верхних горизонтах почв в районе воздействия медеплавильного завода в период сокращения объемов его выбросов // Почвоведение. 2017. № 8. С. 1009–1024.
  19. Vorobeichik E. L., Korkina I. N. A bizarre layer cake: Why soil animals recolonizing polluted areas shape atypical humus forms // Science of the Total Environment. 2023. V. 904. Art. 166810.
  20. Воробейчик Е. Л., Садыков О. Ф., Фарафонтов М. Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург: Наука, 1994. 280 с.
  21. Воробейчик Е. Л., Трубина М. Р., Хантемирова Е. В. и др. Многолетняя динамика лесной растительности в период сокращения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2014. № 6. С. 448–458 [Vorobeichik E. L., Trubina M. R., Khantemirova E. V. et al. Long-term dynamic of forest vegetation after reduction of copper smelter emissions // Russ. J. Ecol. 2014. V. 45. № 6. P. 498–507].
  22. Воробейчик Е. Л., Ермаков А. И., Гребенников М. Е. Начальные этапы восстановления сообществ почвенной мезофауны после сокращения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2019. № 2. С. 133–148 [Vorobeichik E. L., Ermakov A. I., Grebennikov M. E. Initial stages of recovery of soil macrofauna communities after reduction of emissions from a copper smelter // Russ. J. Ecol. 2019. V. 50. № 2. P. 146–160].
  23. Graefe U. Eine einfache Methode der Extraktion von Enchytraeiden aus Bodenproben // Protokoll des Workshops zu Methoden der Mesofaunaerfassung. Bremen: Universität Bremen, 1984. P. 1.
  24. Kobetičová K., Schlaghamerský J. On the efficiency of three schemes of enchytraeid wet funnel extraction // Newsletter on Enchytraeidae. 2003. V. 8. P. 25–31.
  25. Schmelz R., Collado R. A guide to European terrestrial and freshwater species of Enchytraeidae (Oligochaeta) // Soil Organisms. 2010. V. 82. № 1. P. 1–176.
  26. WoRMS. Enchytraeidae d’Udekem, 1855. URL: https://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=2038
  27. Schneider C. A., Rasband W. S., Eliceiri K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis // Nature Methods. 2012. V. 9. P. 671–675.
  28. Abrahamsen G. Studies on body-volume, body-surface area, density and live weight of Enchytraeidae (Oligochaeta) // Pedobiologia. 1973. V. 13. P. 6–15.
  29. Makulec G. Enchytraeidae (Oligochaeta) of forest ecosystems. I. Density, biomass and production // Ekologia Polska. 1983. V. 31. № 1. P. 9–56.
  30. Conti E., Mulder C. Chemistry-driven Enchytraeidae assemblages acting as soil and ecosystem engineers in edaphic communities // Ecological Indicators. 2022. V. 144. Art. 109529.
  31. Berg M., De Ruiter P., Didden W. et al. Community food web, decomposition and nitrogen mineralisation in a stratified Scots pine forest soil // Oikos. 2001. V. 94. № 1. P. 130–142.
  32. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. 2025. URL: http://www.R-project.org/
  33. Wickham H., Francois R., Henry L. et al. dplyr: A grammar of data manipulation. R package version 1.1.3. 2023. URL: https://CRAN.R-project.org/package=dplyr
  34. Wickham H. ggplot2: Elegant graphics for data analysis. New York: Springer-Verlag, 2016. 260 p.
  35. Marcon E., Hérault B. entropart: An R package to measure and partition diversity // J. of Statistical Software. 2015. V. 67. № 8. P. 1–26.
  36. Hsieh T. C., Ma K. H., Chao A. iNEXT: iNterpolation and EXTrapolation for species diversity. R package version 3.0.0. 2022. URL: http://chao.stat.nthu.edu.tw/wordpress/software-download/
  37. Beck M. W. ggord: Ordination plots with ggplot2. R package version 1.1.6. 2021. URL: https://zenodo.org/badge/latestdoi/35334615
  38. Martinez Arbizu P. pairwiseAdonis: Pairwise multilevel comparison using adonis. R package version 0.4. 2020. URL: https://github.com/pmartinezarbizu/pairwiseAdonis
  39. Roberts D. W. labdsv: Ordination and multivariate analysis for ecology. R package version 2.1-0. 2023. URL: https://CRAN.R-project.org/package=labdsv
  40. Pustejovsky J. E., Chen M., Swan D. M. SingleCaseES: A calculator for single-case effect sizes. R package version 0.7.3. 2024. URL: https://CRAN.R-project.org/package=SingleCaseES
  41. Дегтярев М. И., Зайцев А. С., Данилова М. А. и др. Население почвообитающих энхитреид (Annelida, Clitellata, Enchytraeidae) европейской части России // Экология. 2024. № 2. С. 148–157 [Degtyarev M. I., Zaitsev A. S., Danilova M. A. et al. Population of soil-dwelling enchytraeids (Annelida, Clitellata, and Enchytraeidae) in the European part of Russia // Russ. J. Ecol. 2024. V. 55. P. 145–153].
  42. Degtyarev M. I., Saifutdinov R. A., Korobushkin D. I. et al. Taxonomic diversity and abundance of enchytraeids (Annelida, Clitellata, Enchytraeida) in the Northern Palaearctic. 1. Asian part // Biodiversity Data J. 2024. V. 12. Art. e114682.
  43. Nowak E. Enchytraeid communities in successional habitats (from meadow to forest) // Pedobiologia. 2001. V. 45. № 6. P. 497–508.
  44. Nurminen M. Ecology of enchytraeids (Oligochaeta) in Finnish coniferous forest soil // Annales Zoologici Fennici. 1967. V. 4. № 2. P. 147–157.
  45. Didden W. A. M., de Fluiter R. Dynamics and stratification of Enchytraeidae in the organic layer of a Scots pine forest // Biology and Fertility of Soils. 1998. V. 26. № 4. P. 305–312.
  46. Abrahamsen G. Biomass and body-surface area of populations of Enchytraeidae and Lumbricidae (Oligochaeta) in Norwegian coniferous forest soils // Pedobiologia. 1973. V. 13. № 1. P. 28–39.
  47. Воробейчик Е. Л. Изменение пространственной структуры деструкционного процесса в условиях атмосферного загрязнения лесных экосистем // Изв. РАН. Серия биологич. 2002. № 3. С. 368–379.
  48. Briones M. J. I., Carrera N., Huang J. et al. Substrate quality and not dominant plant community determines the vertical distribution and C assimilation of enchytraeids in peatlands // Functional Ecology. 2020. V. 34. № 6. P. 1280–1290.
  49. Briones M. J. I., Ineson P. Use of 14C carbon dating to determine feeding behaviour of enchytraeids // Soil Biology and Biochemistry. 2002. V. 34. № 6. P. 881–884.
  50. Springett J. A., Brittain J. E., Springett B. P. Vertical movement of Enchytraeidae (Oligochaeta) in moorland soils // Oikos. 1970. V. 21. № 1. P. 16–21.
  51. Uhía E., Briones M. Population dynamics and vertical distribution of enchytraeids and tardigrades in response to deforestation // Acta Oecologica. 2002. V. 23. P. 349–359.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).