Бесплатно скачать, заказать диплом, курсовую, диссертацию Экологические условия обитания дождевого червя Eisenia nordenskioldi, eisen в мерзлотнык почвак Якутии

У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ

Сделать закладку на сайт

Заказать диплом, курсовую, диссертацию

Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Книга жалоб
и предложений

Название	Экологические условия обитания дождевого червя Eisenia nordenskioldi, eisen в мерзлотнык почвак Якутии

Количество страниц	208

ВУЗ	МГИУ

Год сдачи	2010

Бесплатно Скачать	24279.doc

Содержание	Содержание Введение 4 Глава 1. БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И ПОЧВООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ (обзор литературы) 8 1.1. Биологические особенности дождевых червей 8 1.2. Почвенно-экологические условия жизнедеятельности дождевых червей 15 Глава 2. ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА И ПОЧВ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ) 39 2.1. Эколого-географические условия почвообразования на территории Республики Саха (Якутия) 39 2.1.1. Геоморфологическое и геологическое строение 39 2.1.2. Климатические особенности территории 45 2.1.3. Растительность 49 2.2. Основные закономерности формирования почвенного покрова и почв Якутии 58 2.2.1. Тундровые почвы 58 2.2.2. Таежные почвы 64 2.2.3. Аласные почвы . 68 2.2.4. Пойменные почвы 71 Глава 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 72 Глава 4. ФАУНА ЛЮМБРИЦИД ТУНДРОВОЙ ЗОНЫ ЯКУТИИ 76 4.1. Строение и физико-химические свойства тундровых почв 76 4.2. Содержание люмбрицид в тундровых почвах 84 Глава 5. ЛЮМБРИЦИДЫ В ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ' 89 5.1. Строение и физико-химические свойства лесных почв 89 5.2. Содержание люмбрицид в лесных почвах 103 Глава 6. ЛЮМБРИЦИДЫ В ПОЙМЕННЫХ ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ 118 6.1. Строение и физико-химические свойства пойменных почв 120 6.2. Содержание люмбрицид в пойменных почвах 127 Глава 7. ЛЮМБРИЦИДЫ В АЛАСНЫХ ПОЧВАХ 141 7.1. Строение и физико-химические свойства аласных почв 141 7.2. Содержание люмбрицид в аласных почвах 151 Глава 8. РОЛЬ ЛЮМБРИЦИД В БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ 161 8.1. Люмбрициды в почвах, загрязненных нефтепродуктами 161 8.2. Люмбрициды в почвах агроландшафтов 174 Заключение 180 Литература 183 Приложение 208 Введение ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследований. Важную роль в формировании почвы и ее свойств играет биотический фактор, чутко реагирующий на эколого-географические условия формирования почв, особенности процессов почвообразования, свойства почв. В последние годы показана возможность применения почвенно-зоологических показателей при диагностике почв, мониторинговых наблюдениях, использовании некоторых видов почвенной фауны в качестве чувствительных маркеров состояния природной среды при различных видах хозяйственной деятельности. По мере перехода от полярных широт (72° с.ш) к бореальному умеренному поясу (51° с.ш.) возрастает разнообразие почв, функционирующих в экстремальных условиях криолитозоны и обладающих специфическим сочетанием почвообразовательных процессов. Почвообразующая роль биоты, в том числе мезофауны, в почвах Якутии до настоящего времени слабо изучена. Имеющиеся же сведения носят фрагментарный характер. Уникальным примером вида, заселившего зональные тундры, в том числе острова Ледовитого океана, лесную зону, лесостепи Азии и частично Восточной Европы (Перель, 1979) является дождевой червь Eisenia nordenskioldi, E. Этот вид обладает комплексом разнообразных адаптационных возможностей, позволяющих существовать в чрезвычайно контрастных условиях и может быть перспективным при экологическом мониторинге. Цель исследований - выявить основные закономерности функционирования дождевых червей, обитающих в различных почвах тундровых, таежных, 4 аласных и поименно-луговых экосистем Якутии в естественных условиях и при л. ^ антропогенном воздействии Задачи исследований. 1. Изучить разнообразие почв тундровой, таежной, аласной и пойменной экосистем, основные морфогенетические и физико-химические свойства. 2. Выявить видовой состав люмбрицид, количественное содержание и профильное распределение их в почвах различных природных зон, определить * морфоэкологические группы. 3. Установить зависимость видового состава и количественных показателей дождевых червей от гидротермических режимов и физико-химических свойств почв криолитозоны. 4. Определить степень техногенного и сельскохозяйственного воздействия на популяцию дождевых червей и возможность их использования в качестве биологических индикаторов. Научная новизна. Впервые проведены люмбрикологические исследова-ния в почвах тундровых, среднетаежных, аласных, пойменных экосистемах Якутии. Изучена численность, распределение дождевых червей в тундровых маршевых, подбурах, дерново-подзолистых, перегнойно-карбонатных, дерново-карбонатных, палевых, палевых осолоделых, аласных болотных, луговых, дерновых и различных типах пойменных почв. Установлены две морфо-экологические группы (почвенно-подстилочные, д норники) дождевых червей Eisenia nordenskioldi E. и определен их ареал рас- пространения по природно-климатическим зонам Якутии. Выявлена сезонная 5 динамика численности дождевых червей, определена их связь с природными факторами среды. Показана перспективность люмбрицидологического метода при экологическом мониторинге. Практическая значимость. Результаты исследований показали, что дождевые черви Eisenia nordenskioldi, E являются чувствительными индикаторами почвенно-экологических условий и могут использоваться для биологической диагностики различных типов почв Якутии, а также как биологические индикаторы в мониторинге окружающей среды. Результаты диссертационной работы используются учебном процессе по «Биогеографии», «Экологии» и «Охране природы» в Якутском государственном университете. Защищаемые положения. 1. Почвенно-экологические условия криолитозоны Якутии отражаются на видовом составе, морфо-экологических группах, количественных показателях, профильном распределении, сезонной динамике дождевых червей. 2. Дождевого червя Е. nordenskioldi, E. является экологически перспективным биологическим индикатором при оценке степени техногенных агроген-ных нагрузок на почвенный покров северных экосистем. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены на международных: «Озера холодных регионов» (Якутск, 2000), «Прикладная экология Севера: опыт проведенных исследований, современное состояние и перспективы» (Якутск, 2003); всероссийских «Проблемы региональ- 6 ной экологии» (Томск, 2000), «Проблемы плодородия почв на современном этапе развития» (Пенза, 2002), IV Всесоюзном съезде почвоведов (Новосибирск, 2003), и региональных конференциях: «Экологическая безопасность реки Лены: Мониторинг, природные и техногенные катаклизмы» (Якутск, 2001), «Проблемы прикладной экологии Севера. Экология, рациональное использование и охрана мерзлотных почв» (Якутск, 2002). Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 210 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, заключения и приложения. Содержит 30 таблиц и 36 рисунков. Список литературы включает 289 наименований, в том числе 52 иностранных авторов. Личный вклад автора. Соискатель непосредственно участвовал в закладке и морфологическом описании почвенных разрезов, отборе почвенных образцов, их пробоподготовке, и в некоторых видах аналитических работ. Автором лично разобрано 900 почвенных образцов для изучения люмбрицид, проведено их определение, сделаны замеры длины. Заложено 2 экологических профиля. Полученный материал сгруппирован соискателем в электронные базы данных с последующим расчетом вариационно-статистических характеристик, корреляционных связей. Результаты проведенных исследований проанализированы и представлены автором в виде диссертационной работы. Глава 1. БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И ПОЧВООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ (обзор литературы) 1.1. Биологические особенности дождевых червей Разнообразие дождевых червей и их классификационное положение. Семейство настоящих дождевых червей, или люмбрицид (Lumbricidae) относится к классу олигохет или малощетинковых кольчецов (Oligochaeta). На настоящий момент оно включает более 250 видов. Это преимущественно крупные виды, входящие в состав макрофауны. Люмбрициды составляют три экологические группы: I - поверхностно-обитающие (подстилочные) Dendrobaena octaedra; II - почвенно-подстилочные Lumbricus rubellus и III - норники L. Terrestris (Перель, 1979). Подстилочные виды наиболее мелкие, размеры их редко превышают 6,5 см. Почвенно-подстилочные люмбрициды, обитающие обычно в гумусовом горизонте почвы, крупнее - до 13 см, а норники могут достигать 25 см и более. Следует отметить, что виды двух последних групп взаимно заменяют друг друга в зональных типах почв: почвенно-подстилочные заходят далеко на север, а норники обитают, как правило, в районах со средиземноморским климатом. В Европе широко представлено около 20 видов люмбрицид, хотя на самом деле их значительно больше. В Германии, например, обнаружено 30-40 видов, но регулярно можно встретить лишь половину из них (Ude, 1929; Graff, 1953; Baltzer, 1956; Tiho Seydou, Josens Guy, 2000). В почвах Польши отмечено 32 вида, но постоянно обнаруживаются новые (Mosizynski, Moszynska, 1957; 8 Plisko, 1973; Kasprzak,1979). To же самое характерно для Румынии и Чехословакии (Cernosvitov, 1935; Zajonc, 1981; Mikulova, 1975). В фауне Швейцарии обнаружено 23 вида червей (Zicsi, 1979). Хорошо изучена фауна люмбрицид в Греции (Zicsi, 1974) и Венгрии (Zicsi, 1981). Исследования, посвященные изучению экологии и систематики дождевых червей Франции, были обобщены в монографии, а также в отдельных статьях М. Буше (Bouche, 1967, 1970, 1972). В Испании подробная синонимика и распространение даны для 17 видов (Alvarez, 1972). Крупные работы по изучению фауны дождевых червей проводятся в Югославии (Dukic, 1978; Шапка-рев, 1978). Польским ученым Д. Плиско исследованы люмбрициды на территории Болгарии, в результате чего выявлены 30 видов и 2 формы (Plisko, 1963). Изучены дождевые черви и в Финляндии (Terhivuo, Valovirta, 1978). Авторами установлено, что встречаемость видов в данной стране снижается с юга на север, а среди них чаще попадается Dendrobaena octaedra. Имеется немало сведений о фауне и систематике дождевых червей, обитающих и в других странах мира - в Новой Зеландии, Афганистане, Турции, Гренландии, Австрии, Италии, Бразилии, Корее, Южной Африке, США, Швеции, Норвегии, Нидерландах, Иране и др. (Malm, 1877; Rosa, 1884; Stephenson, 1930; Kobayashi, 1938, Omodeo, 1959; Rhee, Nathans, 1961; Satschell, 1971; Gates. 1974; Abrahamsen, 1972; Edwards, Lofty, 1972; Nordstrom, Rundgren, 1973; Bengtson et all., 1975; Martinucci, Sala, 1979). В Квебеке (Канада) известно 18 видов дождевых червей, причем многие из них, вероятно, интродуцированы из Европы (Lesage, 1978). Исследуются земляные черви, обитающие в почвах отдельных штатов США (Reynolds, 1977). Изучение дождевых червей в нашей стране было начато Н.М. Кулагиным (1889). Большое количество их видов описано крупнейшим систематиком В. Михаэльсеном (Michaelsen, 1900a, б, 1907, 1914, 1929). Значительные эколого-фаунистические работы были проведены П.Г. Светловым (Светлов, 1924, 1926, 1937, 1946). Изучение систематики, происхождения и закономерностей распространения дождевых червей по различным природно-климатическим регионам бывшего СССР и Российской Федерации продолжалось и в советское время и активно проводится на настоящий момент (Четыркина, 1926; Бродский, 1937; Петров, 1945, 1947; Малевич, 1950, 1976; Гиляров, 1947а, б, 1956,1963, 1974, 1976; Кобахидзе, 1950; Изосимов, 1954; Козловская, 1962, 1965; А. Соколов, 1956; Гиляров, Арнольди, 1957; Гаврилов, Перель, 1958; Алейникова, Изосимов, 1958; Добровольский, Гельцер, 1958; Стебаев, 1959; Кривцова, 1959; Чернов, 1960, 1962, 1964, 1966; Валиахмедов, 1962, 1967, 1969; Гельцер, 1963; Алейникова, 1964, 1969; Кривошеина, 1966; Матвеева, 1966, 1972; Квавадзе, 1972, 1973, 1979а, б; Белоусова, 1972; Самедов и др., 1972, 1975, 1976; Кудря-шева, 1973; Маракушина, Покаржевский, 1975; Коробейников, 1978а; Колева-това, Язан, 1979; Ghilarov, 1980; Зенкова, 1999; Всеволодова-Перель, 1997, 2000; 2002, 2003; Чернов, 2002). В результате проведенных исследований определены и описаны виды и подвиды дождевых червей. Установлено, что на территории СССР эти почвенные олигохеты представлены почти исключительно семейством Lumbricidae, 10 или люмбрицид. Всего в России и ближнем зарубежье их обнаружено около 100 видов. Морфофизиологические особенности и жизненный цикл дождевых червей. Тело дождевых червей состоит из колец, или сегментов (от 80 до 300). Все сегменты, кроме переднего, несут по 8 (у некоторых тропических видов -до нескольких десятков) коротких щетинок, служащих опорой при ползании. Длина тела крупных тропических дождевых червей до 2 м, встречающихся в России и ближнем зарубежье - 8 - 15 см, редко до 40 см. Окраска их варьирует от светло-сероватой до черновато-бурой или вишнево-красной. Дождевые черви имеют развитую кровеносную систему с красной кровью. Дыхание кожное. Выделяемая клетками кожи слизь защищает тело от высыхания и механического повреждения. Нервная система состоит из слабо развитого головного мозга и брюшной цепочки. Органы чувств отсутствуют, но кожа богата чувствительными клетками. Дождевые черви - гермафродиты. Размножаются, откладывая коконы (рис. 1.1.1.),-внутри которых происходит оплодотворение и развитие яиц. Кокон выделяется пояском — железистым утолщением кожи (рис. 1.1.2) нескольких передних сегментов (у большинства видов дождевых червей, встречающихся в России и ближнем зарубежье, между 25 и 40 сегментами). После 2-4 недель развития из кокона выходят маленькие червячки, достигающие через 3-4 месяца размеров взрослого червя. 11 ф Рис. 1.1.1. Коконы дождевого червя. Фото автора. (iiiiliuiiliiii 111! Hi! Iliilllllj Рис. 1.1.2. Почвенно-подстилочный вид дождевого червя. Фото автора. 12 Интересная зависимость существует между образом жизни отдельных видов дождевых червей и их пигментацией. Виды родов Lumbricus, Eisenia и Dendro-baena, преимущественно поверхностно живущие, более или менее интенсивно окрашены в красный цвет. Напротив виды родов Allolobophora и Octolasium, обитающие в основном в почве на большой глубине, часто не пигментированы (светло- или темно-серые). Этими различиями можно руководствоваться при распознавании видов. У дождевых червей сильно развита способность к регенерации. Живут они в почве, где продвигаются, расталкивая ее частицы головой или заглатывая их. Ходы идут в глубину не менее чем на 60-80 см, у крупных видов - до 8 м. Дождевые черви ведут ночной образ жизни, днем выходят на поверхность только после сильных дождей (отсюда их название «дождевые»), когда начинают задыхаться из-за недостатка кислорода в насыщенной водой почве. Питаются они различными растительными остатками, навозом и т.п. Экскременты, выбрасываемые червями на поверхность почвы в большом количестве, имеют вид характерных кучек земли. В Якутии обычен вид Eisenia nordenskioldi или эйзения Норденшельда (Eisen). Этот крупный почвенно-подстилочный вид распространен преимущественно в восточных районах европейской части России, в Сибири, на Дальнем Востоке и в Казахстане. Он обычен в почвах пойменных лугов, отмечается в лесных и пахотных почвах, а также в тундрах и районах вечной мерзлоты (Петров, 1939). В последние два-три десятилетия ведутся работы по изучению люм-брицид в различных частях России и бывших союзных республик (Богачева, 13 Диденко, 1978; Криволуцкий и др., 1980; Кудряшева, 1980; Покаржевский, Ти~ тищева, 1980; Рыбалов,1980; Викторов, 1989; Всеволодова-Перель, 1997, 2002, 2003 и др.). Эйзения Норденшельда достигает 6-15 см, хотя в некоторых местах Сибири бывает 25-30 см длины. Число сегментов 80-125. Пигментация темно-пурпурная, реже бурая, иногда ослаблена вплоть до полного отсутствия. На боковых сторонах 9-11-го сегментов имеются белые пятна. Головная часть эпибо-лическая. Спинные поры начинаются с межсегментной бороздки 4/5. Щетинки сильно сближены попарно. Щетинки пучка ab в области пояска, на предпояско-вых сегментах и за пояском на папиллах. Мужские половые отверстия находятся на 15-м сегменте и окружены маленькими железистыми полями, не выходящими за пределы сегмента. Поясок с 26-27-го по 33-й сегмент. Пубертатные валики занимают 3 сегмента, с Уг 28-, 29-го по Уг 31-го и 31-й сегмент. Семенных пузырьков обычно 4 пары, в 9-12-м сегментах. Семеприемников 2 пары, открываются в межсегментные бороздки 9/10, 10/11 на спинной стороне, у линии спинных пор. Известковые железы не образуют дивертикулов. Продольная мускулатура перистого типа. В Республике Саха (Якутия) изучению дождевых червей посвящена статья Г.Т.Белимова и др. "О распространении и условиях зимовки дождевых червей в долине средней Лены" (1981). По их наблюдениям люмбрициды заселяют, как правило, верхние слои дерново-луговых и черноземно-луговых солонцеватых песчано-супесчаных и суглинистых почв под злаково-разнотравной растительностью. Их наибольшая численность (25-30 экз. на 1 кв. метр) отме- 14 чена в июле на лугах нормального увлажнения. Состояние диапаузы у дожде- * вых червей длится 7 месяцев (с конца сентября до первых чисел мая) и этот процесс обусловлен ходом осени и весны. В условиях Якутии они легко переносят зимнее охлаждение почвы до t = - 14-21 С0 (Белимов и др. 1981). Эпизодические работы посвящены дождевым червям тундровых и таежных экосистем Якутии Ю.И. Черновым (1961), Д.А. Криволуцким, З.И. Рубцовой (1987). * Однако, следует заметить, что до сих пор в Республике Саха (Якутия) не определены морфоэкологические группы дождевых червей, не установлено их распространение в различных природно-климатических зонах, не выявлена связь между численностью люмбрицид, свойствами и экологическими условиями (режимами) различных типов почв и т.д. 1.2. Почвенно-экологические условия жизнедеятельности дождевых червей Распределение и численность дождевых червей в различных экосистемах преимущественно определяются почвенно-экологическими условиями, физическими, физико-химическими свойствами и засоленностью конкретных почв, составом поступающих в них растительных остатков, интенсивностью и длительностью негативных антропогенных воздействий и некоторыми другими факторами. Гидрологические условия Ш Особенно важным условием для жизни дождевых червей является влаж- ность почвы. Обладая кожным дыханием, люмбрициды не могут переносить 15 длительного высыхания: их кожа сохраняет способность выполнять дыхатель- ную функцию только во влажном состоянии. Поэтому дождевые черви избегают такие места, где колебания степени влажности происходят быстро и резко и где почва может высыхать на значительную глубину. В связи с этим, люмбри-циды практически отсутствуют в почвах водоразделов и других повышенных участков раздела, особенно в их вариантах с легким гранулометрическим составом. В то же время, избыточное насыщение почвы влагой (после таяния снега, сильных, продолжительных дождей и прочих причин) для дождевых червей также является неблагоприятным. Из-за создающихся в таких случаях анаэробных условий они начинают задыхаться, выползать на поверхность и уползать в другие места. По причине избытка влаги люмбрициды, как правило, отсутствуют в болотах и почвах сильнозаболоченных земель. Если они там проживают, то держатся исключительно на поверхности, среди мхов, да и то лишь немногие, наиболее влаголюбивые виды (Малевич, 1950). В целом, дождевые черви являются влаголюбивыми животными: при влажности почвы ниже 30-35 % их развитие тормозится, а при влажности <22 % люмбрициды погибают в течение недели. Поэтому они распространены в более сырых почвенных условиях, на пониженных участках рельефа, в оврагах, в сырых лесных массивах, по берегам озер, окраинам болот. На периодические колебания влажности почвы черви отвечают вертикальными миграциями, а при оптимальных для них условиях обычно держатся на глубине до 15-20 см. При выращивании дождевых червей в лабораторных условиях максимальная масса 16 и производство коконов достигаются при влажности субстрата, равной 70...85%, т.е. близкой к содержанию воды в теле червя (Игонин, 2000). Шведскими учеными С. Нордстремом и С. Рундгреном (Nordstrom, Rund-gren, 1974) были исследованы сообщества дождевых червей и их отношение к некоторым факторам среды. Этими учеными установлено, что влажность всех обследованных почв благоприятствовала дождевым червям. В некоторых биогеоценозах, где почва временно пересыхала, численность их снижалась. Корреляционная связь между количеством червей и влагоемкостью почвы, пока еще не определена. В условиях оптимальной влажности в Нидерландах численность дождевых червей достигала 750 экз/м2, в засушливых условиях - 150 экз/м2. Повышенная влажность почвы стимулирует репродукцию червей и одновременно может быть причиной их смертности, особенно при нехватке пищи (Rhee, Nathans, 1973; Кудряшева, 2003). При проведении мелиоративных работ влаголюбивые дождевые черви исчезают, и только спустя 2-3 года после выращивания на этих землях злаков их количество несколько увеличивается (Атлавините, 1974а). Термические условия Дождевые черви неприхотливы к температурным условиям. Очень часто их находят зимой на снегу или вмерзшими в лед, в теплом помещении они оживают. Сильные морозы в сочетании с бесснежной зимой губительно действуют на популяции дождевых червей (Берман и др., 2002). Так, в 1965 г. в Финляндии значительные морозы (-15 °С) снизили их численность (Хухта, 1980).

Список литературы

Цена, в рублях: (при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)	1425

Скачать бесплатно	24279.doc

Найти готовую работу

ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:

Связаться

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ

15.04.24 Задачи, условия и этапы организации экспериментальной работы

15.04.24 Критерии качества преподавания

15.04.24 Категория нормы в обучающей деятельности

Архив материала для курсовых и дипломных работ

Ссылки:

Счетчики:

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.