Почвенная мезофауна лесостепных и степных агроландшафтов Центрального Предкавказья

• Автор: Патюта, Марина Борисовна
• Шифр специальности: 25.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. ТЕОРИЯ, МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Теоретико-методологические положения, материалы и

методы исследования

1.2 Ландшафтные особенности территории

2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ПОЧВЕННОЙ МЕЗОФАУЗЫ

В АГРОЛАНДШАФТАХ

2.1 Экологические группы почвенной мезофауны

2.2 Экологическая роль сапрофагов - почвобразователей

2.3 Экологическая роль фитофагов - вредителей растений

2.4 Экологическая роль хищников, некрофагов. паразитов
2.5 Особенности адаптации представителей почвенной мезофауны к неблагоприятным условиям среды
2.6 Особенности антропогенного влияния на почвенную
мезофауну
2.7 Состояние почвенной мезофауны в агроценозах
2.8 Значение мониторинга экологического состояния почвенной
мезофауны
3. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПОЧВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЧВ В РАЗЛИЧНЫХ ТАКСОНАХ ЛАНДШАФТА БАЙРАЧНЫХ ЛЕСОСТЕПЕЙ
3.1 Численность и состав почвенной мезофауны биоэкосистем агрофитоценозов пашни
3.2 Состояние геобионтов в почвах биоэкосистем полос агростепи экологического каркаса полигона
«Агроландшафт»
3.3 Лесные полезащитные полосы -рефугиумы для почвенных
животных в агроландшафте
3.4 Экология почвенных беспозвоночных в условиях
естественного байрачного леса окраины плакора
3.5 Мезофауна почв пастбищ окраины плакора
4. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ПОЧВЕННУЮ МЕЗОФАУНУ .
4.1 Состояние почвенной мезофауны на различных таксонах полигона «Агроландшафт» при внесении минеральных
удобрений
4.2 Воздействие длительного систематического внесения различных доз и видов минеральных удобрений на численность, обилие и видовой состав почвенной мезофауны в
условиях плакоров ландшафтов байрачных лесостепей
4.3 Особенности воздействия различных систем удобрений (минеральная и органическая) на почвенную мезофауну
степного Расшеватско-Егорлыкского ландшафта
Выводы
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Применяемые в земледелии технологии оказывают влияние не только на продуктивность возделываемых культур и качество продукции, но и на экологическое благополучие почв. Отмечающееся повсеместно снижение плодородия почв в агроландшафтах обусловлено целым комплексом причин, в том числе ухудшением условий обитания почвенных животных в результате нерациональной деятельности сельхозтоваропроизводителей, приводящей к изменению численности и состава геобионтов.
Интенсивное использование земель без учета природных особенностей, отсутствие адаптации сельскохозяйственной деятельности к региональным специфическим условиям приводят к развитию различных деградационных процессов, способствующих снижению биоразнообразия, уменьшению численности полезной почвенной мезофауны, что в свою очередь усиливает негативные изменения, происходящие в биосфере. Деградация биоты не только нарушает трансформационные свойства почвы, ее системную целостность, но и способствует увеличению содержания С02 в атмосфере, а следовательно и возрастанию опасности возникновения парникового эффекта и глобального потепления климата.
Интенсификация земледелия должна быть не только экономически выгодной, но и экологически безопасной. Оценка эколого-биологического состояния почв дает возможность выбора не только наиболее эффективных, но и безопасных для окружающей среды агротехнологий, что способствует предотвращению негативных изменений структурно-функциональных особенностей почв.
Цель исследования: провести анализ состояния почвенной мезофауны как индикатора экологического состояния почв современных лесостепных и степных агроландшафтов Центрального Предкавказья.
Задачи исследования:
• изучить состав и численность почвенных беспозвоночных в таксонах ландшафтных катен лесостепных агроландшафтов;
• в рамках инварианта ландшафтно-экологических моделей биоэкосистем лесостепных и степных агроландшафтов изучить особенности состояния среды обитания, видовой состав, численность и биомассу почвенной ме-зофауны;
• установить влияние различных систем, видов и доз удобрений на состояние почвенной мезофауны в лесостепных и степных агроландшафтах;
• выявить значение экологического каркаса для почвенной мезофауны и оптимизации свойств почв морфологических единиц агроландшафтов.
Объект исследования - лесостепные и степные агроландшафты Центрального Предкавказья.
Предмет исследования - почвенная мезофауна как индикатор современного состояния почв лесостепных и степных агроландшафтов.
Теория и методы исследования. Диссертационные исследования основаны на следующих теоретико-методологических положениях: ландшафтном подходе, ориентированном на выделение ландшафта с учётом его региональных особенностей (Солнцев, 1962; Исаченко, 1991; Шальнев, 1995, 2007; и др.), ландшафтно-экологическом подходе, понятии агроландшафта и концепции адаптивно-ландшафтного земледелия (Лопырев, 1995, 2001; Кирюшин, 1993, 1996, 2011; Система земледелия нового поколения, 2013 и др.), принципах экологизации и сохранения биоразнообразия.
Диссертация основана на собственных почвенно-зоологических исследованиях автора в весенние, летние и осенние сезоны с 2006 по 2008 г., а также материалах ФГБНУ Ставропольский НИИСХ. Изучение состояния почвенной мезофауны в современных условиях адаптивно-ландшафтного земледелия проводилось на территории Ставропольского края в пределах агроландшафтов байрачных лесостепей и злаково-разнотравных степей. Здесь рассматривались пять типов моделей биоэкосистем почвенных животных: природных естественных (лес и пастбище), агрофитоценозов пашни, агростепи и полезащитных лесных полос. Основные методы исследования включали учет и отбор почвообитающих беспозвоночных, общенаучные методы -

червей продолжается от 7 до 10 месяцев (Проконова, 2005). При этом наблюдается два периода ухода дождевых червей на глубину при неблагоприятных условиях (периоды спячки). Более продолжительный зимний период наступает при промерзании почвы на глубину 5-6 сантиметров; при оттепели черви приходят в активное состояние. Однако, как правило, при 5 °С они освобождают свой кишечник, перестают питаться и на глубине более 40 см переходят к состоянию зимнего покоя (Рапопорт, 2004). Весной дождевые черви выходят из спячки за 10-15 дней до оттаивания промерзшего слоя почвы. При мягких зимах они могут быть активны круглый год. Кроме зимнего покоя, у дождевых червей при засушливом и жарком лете может наблюдаться летняя диапауза, которая иногда продолжается 1,0—1,5 месяца до первого дождя (Роднянская, 1957).
В условиях изучаемых агроландшафтов обнаружено только 5 видов из семейства (ЬитЬг1Ыс1ае) или четвертая часть от максимального видового разнообразия по территории Ставропольского края (Проконова, 2005). На пашне полигона «Агроландшафт» как на контроле, так и при применении минеральных удобрений, отмечается изменение структуры популяций ЬитЬпс1с1ае в сторону увеличения преобладания количества ювенильных особей иногда до 80 % и 100 %, с редко встречающимися взрослыми половозрелыми особями. Такое изменение структуры популяции связано с массовой гибелью половозрелых особей при обработке почвы и применении агрохимикатов (удобрений и гербицидов), с последующим заселением территории ювенила-ми, вышедшими из коконов, в период наименьшего антропогенного воздействия на агроценоз, а также повторным заселением территории из близлежащих рефугиумов (полезащитных лесных полос и участков агростепи). Такое повторное заселение агроценозов известно из работ Т.С. Перель (1975), А.Ж. Варне и Б.Р. Стригановой (2005) и др.
Таким образом, дождевые черви, четко реагирующие на изменения почвенной среды, могут служить биоиндикатором экологического состояния