ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2004, том 83, № 12, с. 1419-1426
УДК 595.715
ГРУППИРОВКА НОГОХВОСТОК (COLLEMBOLA) СВАЛКИ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ ПОДМОСКОВЬЯ
© 2004 г. В. Г. Шарин
Международный независимый эколого-политологический университет, Москва 111250
e-mail: sharinvg@yahoo.com Поступила в редакцию 23.10.2003 г.
На свалке бытовых отходов "Сабурово" Московской обл. обнаружено 40 видов ногохвосток. Доминируют Xenylla welchi, Desoria trispinata, Cryptopygus thermophilus тропического происхождения, выявлены также южностепные и средиземноморские виды. Преобладают подстилочные жизненные формы, присутствие почвенных и поверхностных невелико. Характер пространственного распределения коллембол мозаичный, сильно агрегированный. Отмечены резкие сезонные колебания численности ногохвосток с максимальным обилием в конце лета - начале осени. Выявлено увеличение видового разнообразия коллембол на завершающих стадиях захоронения отходов и наибольшее обилие ногохвосток на промежуточных.
Заселение коллемболами антропогенно-нарушенных территорий - свидетельство их толерантности к широкому спектру внешних воздействий. Толерантность группы в целом обеспечивается динамикой и сменой видов. Быструю реакцию группировок коллембол на изменения влажности, тепловых и химических условий в местах обитания давно используют в качестве индикаторов состояния почвенной среды (Чернова, 1966; Ба-бенко, 1982; Иа§уаг, 1995; Рао1еШ, 1996; Коре87к1, 1997; Чернова, Кузнецова, 1999). Особый интерес представляют сообщества, возникающие в искусственно создаваемых местообитаниях, не имеющих природных аналогов. Задача нашей работы -проследить формирование таких сообществ на полигонах бытовых отходов мегаполиса и оценить их индикаторные возможности в мониторинге режима утилизации городских свалок.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В качестве места исследования был выбран полигон "Сабурово", расположенный в 2.5 км севернее г. Фрязино Московской обл. Общая площадь полигона около 4 км2. Исследовались участки, условно разделенные на четыре группы в соответствии со стадией разложения отходов. К 1-й относится свежий утрамбованный и разровненный мусор, срок поступления которого на территорию полигона - до 2 мес, 2-я стадия - отходы, лежавшие от 4 до 6 мес. Эти участки выделены на верхней части свалки. К 3-й стадии отнесен мусор на террасах, расположенных на 2 м ниже основной поверхности. Субстрат, пролежавший более 2 лет от начала депонирования, локализован преимущественно по периметру полигона, еще на 2 м ниже террас и отнесен нами к 4-й стадии. На 3-й и
4-й стадиях складирования мусора формируется фрагментарный растительный покров, преимущественно в виде куртин бурьяна, злаково-бобо-вых однолетних растений, березового подроста, кустарника, а также мхов и осок на увлажненных участках подножия полигона.
В поверхностных слоях мусора отмечаются очаги с более высоким выделением тепла, поддерживаемые окислительными реакциями. Поступающие городские отходы имеют влажность около 60-70%. На полигоне под действием естественного нагрева они эффективно отдают пары воды в атмосферу (Мирный и др., 1990), что поддерживает поверхностное увлажнение отходов в течение всего года.
Учеты коллембол проводили в 1998 г. и в пять сроков (июль-ноябрь) в 1999 г. с 10-кратной по-вторностью по трансектам на участках, соответствующих четырем условным стадиям состояния отходов. Объем отдельной пробы 125 см3 (5 х 5 х 5 см). Общее количество проанализированных образцов - 240. Выгонку микроартропод из почвенных образцов проводили общепринятым эклектор-ным методом.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Всего обнаружено 40 видов коллембол из 7 семейств. Среди них четко выделяется группа видов, характерных для более южных широт, в том числе тропического происхождения (табл. 1). Это прежде всего Xenylla welchi, ареал которой приурочен в основном к субтропической и тропической зонам (Gama, 1980). В Европе вид отмечен на аналогичных свалках в Гамбурге (Hüther, 1971). Сходное зональное распределение имеет Desoria
Таблица 1. Видовой состав и численность коллембол в выборке (60 проб) полигона бытовых отходов на разных стадиях разложения
Вид, показатель 1-я 2-я 3-я 4-я
Hypogastrura assimilis Krausbauer 1898 5 35 1104 49
Xenylla welchi Folsom 1916 20 4573 12730 10947
Desoria trispinata MacGillivray 1896 2 5 272 6306
Parisotoma notabilis Schäffer 1896 4 5 3 56
Proisotoma minuta Tullberg 1871 1 1 169 913
Sphaeridia pumilis Krausbauer 1898 5 145 977 1479
Lepidocyrtus spp. 1 1 34 3
L. cyaneus Tullberg 1871 1 0 48 277
Cryptopygus thermophilus Axelson 1900 2 0 4699 817
Isotomiella minor (Schäffer 1896) 2 0 0 0
Isotomodes productus Axelson 1906 1 0 0 0
Willowsia nigromaculata Lubbock 1873 2 0 0 0
Pseudisotoma sensibilis Tullberg 1876 0 1 0 0
Desoria tigrina Nicolet 1842 0 2 0 0
Hypogastrura manubrialis Tullberg 1869 0 2 0 3
Pseudachorutes sp. 0 1 0 28
Protaphorura armata Nicolet 1869 0 1 0 86
Ceratophysella denticulata Bagnall 1876 0 2 69 9
Willowsia buski Lubbock 1870 0 1 1 13
Sminthurinus sp. 0 0 1 0
Protaphorura pannonica Haybach 1960 0 0 2 0
Willemia sp. 0 0 8 1
Xenylla grisea Axelson 1900 0 0 4 335
Friesea mirabilis Tullberg 1869 0 0 1 2
Mesaphorura sp. 0 0 3 12
Cryptopygus bipunctatus Axelson 1903 0 0 16 1
Folsomia quadrioculata Tullberg 1871 0 0 4 14
Tomocerus sp. 0 0 2 10
Proisotoma subminuta Denis 1931 0 0 117 16
Ceratophysella stercoraria Stach 1963 0 0 0 275
Friesea truncata Cassagnau 1958 0 0 0 1
Micranurida pygmaea Börner 1901 0 0 0 1
Neanura muscorum Templeton 1935 0 0 0 2
Onychiurus folsomi Schäffer 1900 0 0 0 8
Folsomia fimetaria L. 1758 0 0 0 1
Isotoma anglicana Lubbock 1862 0 0 0 5
Desoria riparia Nicolet 1842 0 0 0 8
Orchesella cincta L. 1758 0 0 0 14
Pseudosinella alba Packard 1873 0 0 0 4
Sinella coeca Schött 1896 0 0 0 10
Число экз. в выборке из 60 проб 46 4775 20264 21 706
Число видов 12 14 21 33
Индекс агрегации (по Лексису) 6.1 136.6 157.2 113.6
2
Суммарная численность, тыс. экз/10 дм2 20
15
10
5
IX
1998
VII VIII IX X XI 1999
Рис. 1. Спектр жизненных форм коллембол полигона на разных стадиях утилизации (1-4): а - верхнеподстилочные, б - полупочвенные, в - почвенные.
trispinata. Распространение Proisotoma subminuta недостаточно изучено: впервые описанная из Ко-ста Рики (Denis, 1931), она редко отмечается в тропиках и южных районах Европы (Potapow, 2001). Обнаруживается преимущественно в ком-постах. Южным видом является и Cryptopygus thermophilus, широко встречающийся в тропических и субтропических почвах. В зоне средней полосы России обитает почти исключительно в компостах (Potapow, 2001). Возможно, тропическим является и один из видов Lepidocyrtus, очень близкий по морфологическим признакам к L. fumicolus (Mari Mutt, 1988), описанному из Кос-та Рики. Ceratophysella stercoraria имеет преимущественно южное распространение. Остальные виды широко встречаются в лесной и лесостепной полосе. Значительная их часть обитает в скоплениях разлагающихся растительных остатков и навоза (Hypogastrura assimilis, Ceratophysella denticulata, Proisotoma minuta, Lepidocyrtus cyaneus, Xenylla grisea, Folsomia fimetaria, Pseudosinella alba, Sinella coeca).
В спектре жизненных форм коллембол городской свалки преобладают гемиэдафические виды (по: Gisin, 1943). Доля эуэдафических форм возрастает к завершающим стадиям утилизации отходов как в пропорциональном, так и количественном отношении. Однако, эти изменения слабо выражены и существенно не меняют спектр на разных стадиях складирования мусора (рис. 1).
Рис. 2. Сезонные колебания численности коллембол на свалке бытовых отходов.
На начальном этапе утилизации отходов средняя численность коллембол не превышает 1216 экз/дм2. На 2-й и 3-й стадиях их обилие резко возрастает до 8-9 тыс. экз/дм2 и сохраняется далее на том же уровне. Максимальная численность ногохвосток - до 9.2 тыс. экз/дм2. Наибольшее обилие отмечено в конце лета и в первые месяцы осени (рис. 2). При этом абсолютно доминируют Xenylla welchi, Desoria trispinata и Cryptopygus thermophilus, все три - виды южного распространения. Xenylla welchi составляет свыше половины численности всех ногохвосток. Достаточно многочисленны Lepidocyrtus spp., Hypogastrura assimilis и Proisotoma minuta, а малочисленны - Xenylla grisea, Lepidocyrtus cyaneus, Ceratophysella sterco-raria, Proisotoma subminuta. Остальные можно отнести к категории редких (рис. 3). Если исключить доминирующие виды коллембол, не характерные для нашей географической зоны, то оставшаяся группировка имеет вполне компостный характер с преобладанием Hypogastrura assimilis и Proisotoma minuta (Чернова, 1966).
Пространственное распределение ногохвосток на всех стадиях разложения отходов имеет агрегированный характер. Это особенно характерно для видов с высокой численностью. Так, самый высокий индекс Лексиса получен для Xenylla welchi, Desoria trispinata и Cryptopygus thermophilus (табл. 2). Несколько более равномерно распределены Lepidocyrtus spp., Hypogastrura assimilis и Proisotoma minuta. Однако и для малочисленных Xenylla grisea, Lepidocyrtus cyaneus, Ceratophysella stercoraria и Proisotoma subminuta индекс Лексиса достигает 10. Характерно, что даже такой обильный вид, как Xenylla welchi встречен только в двух третях почвенных проб. Высокая мозаичность распределения отмечена и для остальных видов,
0
Численность, тыс. 30000
25000 20000 15000 10000 5000
Вид
Рис. 3. Доминирование видов коллембол в суммарной выборке (240 проб): 1 - Xenylla welchi, 2 - Desoria trispinata, 3 - Cryptopygus thermophilus, 4 - Lepidocyrtus spp., 5 - Hypogastrura assimilis, 6 - Proisotoma minuta.
Встречаемость вида, % 80
70
60
50
40
30
20
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Вид
Рис. 4. Встречаемость видов коллембол в суммарной выборке (240 проб): 1 - Xenylla welchi, 2 - Lepidocyrtus spp., 3 - Desoria trispinata, 4 - Cryptopygus thermophilus, 5 - Hypogastrura assimilis, 6 - Lepidocyrtus cyaneus, 7 -Proisotoma minuta, 8 - P. subminuta, 9 - Folsomia quad-rioculata, 10 - Parisotoma notabilis, 11 - Sphaeridia pumi-lis, 12 - Willowsia buski, 13 - Cera
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.