Функціональна організація угруповань ґрунтових нематод ялини у первинних екосистемах

  • І.В. Мєдвєдєва Інститут екології Карпат НАН України, м. Львів, Україна https://orcid.org/0000-0002-5893-0708
  • М.П. Козловський Інститут екології Карпат НАН України, м. Львів, Україна
Ключові слова: структурно-функціональна організація, корінна екосистема, нематодний комплекс, трофічна група.

Анотація

На основі вивчення структурно-функціональної організації нематодних угруповань первинних екосистем можна визначити ступінь трансформованості вторинних екосистем, адже антропогенна діяльність призводить до змін у їх формуванні. Нематодні угруповання корінних екосистем мають збережену еволюційно-сформовану структурну та функціональну організацію, а також співвідношення трофічних груп. Це забезпечує цілісність і стійкість біогеоценозів. Тому такі угруповання мають значну біоіндикаційну роль. Дослідження проводили в межах Національного природного парку «Сколівські Бескиди». Еталонною ділянкою був обраний мішаний буковий ліс. Протягом двох років відбирали зразки підстилки та ґрунту під кронами ялини. Виділяли нематод з ґрунту за допомогою методу Бермана на приладі Кемпсона. Для визначення видової приналежності користувалися індексами Де Мана. Користуючись поділом нематод на трофічні групи за Г. Йітсом, вираховували частку кожної з них у підстилці та ґрунті.

Чиcельність нематод у підстилці збільшується від верхнього горизонту до гумусового. У свіжоопалому листі найменше різноманіття нематод (горизонт L).  У 2014 і 2015 роках у верхньому горизонті підстилки у різні пори року зосереджено від 22 до 28 %, ферментативному від 30 до 35 %, а гумусовому від 38 до 47 % загальної чисельності фітонематод. В трьох горизонтах підстилки найбільша чисельність всеїдних нематод, частка яких становить приблизно дві третини всього угруповання з найбільшою кількістю влітку. Частка хижих нематод навесні і восени становить приблизно 10 %, а влітку збільшується до 15 %. Бактеріофаги навесні становлять близько 18 %, влітку – 25 %, а восени – 22 %, з переважанням їх у F-горизонті підстилки. Частка грибоїдних у всіх горизонтах підстилки становить приблизно 5 %, з переважанням загальної чисельності цієї трофічної групи у ферментному горизонті.

Всеїдні нематоди представлені в основному видами роду Eudorylaimus, та Aporcelaimellus, хижі нематоди родами Prionchulus, Iotonchus, Tripyla, серед бактеріофагів домінують нематоди родів Plectus і Acrobeloides, а групу мікофагів, в основному, представляють види роду Aphelenchoides. Отримані нами результати пізніше були використані для порівняння змін у нематодних угрупованнях у похідних екосистемах.

Посилання

1. Bongers, T., & Ferris, H. (1999). Nematode community structure as a bioindicator in environmental monitoring. Trends in Ecology & Evolution environmental monitoringб, 14(6), 224‒228. doi: 10.1016/S0169-5347(98)01583-3.
2. Jackson, L. E., Bowles, T. M., Ferris, H., Margenot, A. J., Hollander, A., Garcia-Palacios, P., Daufresne, T., & Sánchez-Moreno, S. (2019). Plant and soil microfaunal biodiversity across the borders between arable and forest ecosystems in a Mediterranean landscape. Applied Soil Ecology,136, 122‒138.
3. Busse, M., Giardina, C. P., Mores, D. M., & Page-Dumroese, D. S. (2019). Global Change and Forest Soils: Cultivating Stewardship of a Finite Natural Resource. Developments in soil science, 36, 411‒412.
4. Müller, C. A., Pereira, L. de M., Lopes, C., Cares, J., Borges, Luiz Gustavo dos Anjos, Giongo, A., Graeff-Teixeira, C., Morassutti, L. A. (2019). Meiofaunal diversity in the Atlantic Forest soil: A quest for nematodes in a native reserve using eukaryotic metabarcoding analysis. Forest Ecology and Management, 453, 117591. doi: 10.1016/j.foreco.2019.117591
5. Renc, M., Cerevková A. & Gömöryová, E. (2019). Soil Nematode Fauna and Microbial Characteristics in an Early-Successional Forest Ecosystem. Journal Forests, 10(10), 888. doi: 10.3390/f10100888
6. Ruehle, J. L. (1965). The Biology of Plant Parasitic Nematodes. Forest Science, 11, 383. doi.org/10.1093/forestscience/11.3.383.
7. Iki, T., Matsunaga, K., Hirao, T., Ohiraб M., Yamanobe, T., Iwaizumi, M. G., Miura, M., Isoda, K., Kurita, M., Takahashi, M., Watanabe, A. (2020). Effects of Temperature Factors on Resistance against Pine Wood Nematodes in Pinus thunbergii, Based on Multiple Location Sites Nematode Inoculation Tests. Forests, 11(9), 922. doi: 10.3390/f11090922.
8. Dwinell, L. D. & Nickle, W. R. (1989). An Overview of the Pine Wood Nematode Ban in North America // Southeastern Forest Experiment Station, 2, 20.
9. Yeates G. W. (2007). Abundance, diversity, and resilience of nematode assemblages in forest soils. Canadian Journal of Forest Research, 37(2), 216‒225. doi: 10.1139 / x06-172.
10. Cardoso, M., S. O., Pedrosa, E. M. R., Ferris, H., Rolim, M. M., & Oliveira L. S. C. (2016).Nematode Fauna of Tropical Rainforest in Brazil: A Descriptive and Seasonal Approach. J Nematol., 48(2), 116–125.
11. Rong, S., Xin-Juan, Z., Hai-Qing, W., Fa, Z., Xiao-Yan, Y. & Wen, X. (2020). Succession of soil nematode-trapping fungi following fire disturbance in forest. Journal of Forest Research, 25(6), 433‒438. doi: 10.1080/13416979.2020.1793465
12. Kavitha, P.G., Sudha, A. & Devi, P. A. (2020). Exploration and biodiversity of nematode in Nilgiri forest ecosystem. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 9(5), 1722‒1727.
13. Zapałowska, A. & Skwiercz, A. (2018). Entomopathogenic nematodes in the soil of forests and nurseries. Sulwan, 162(12), 1018‒1028.
14. Dionísio, J. A., Demetrio, W. C. & Maceda, A. (2018). Earthworms and Nematodes: The Ecological and Functional Interactions. The Ecological Engineers of Soil, Sajal Ray, IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.74211. Available from: https://www.intechopen.com/books/earthworms-the-ecological-engineers-of-soil/earthworms-and-nematodes-the-ecological-and-functional-interactions
15. Khan, M. R. (2012). Nematodes, an Emerging Threat to Global Forests: Assessment and Management. Plant Pathology Journal, 11(4), 99‒113. doi: 10.3923/ppj.2012.99.113
16. Hu, N., Li, H., Tang, Z., Li, Z., Tian, J., Lou, Y., Li, J., Li, G. & Hu, X. (2016). Community diversity, structure and carbon footprint of nematode food web following reforestation on degraded Karst soil. Scientific Reports, 6, 28138. doi: 10.1038/srep28138
17. Hanel, L. (1996). Soil nematodes in five spruce forests of the Beskydy mountains, Chech Republic. Fundamental and applied nematology, 19(1), 15‒24.
18. Huang, Y., Yang, X., Zhang, D., Zhang, J. (2020). The effects of gap size and litter species on colonization of soil fauna during litter decomposition in Pinus massoniana plantations. Applied Soil Ecology, 15, 103611. doi: 10.1016/j.apsoil.2020.103611
19. Paramonov, A. A. (1952). Opyt ekolohycheskoy klassyfykatsyi fytonematod [Experience of ecological classification of phytonematodes]. Trudy helmyntolohycheskoy laboratoryi AN SSSR, 6, 338‒369 (in Russian).
20. Sumenkova, N. I. (1978). O metodakh prigotovleniya preparatov nematod dlya morfotaksonomicheskikh issledovaniy [On the methods of preparation of nematode preparations for morphotaxonomic studies]. Fitogelmintologicheskie issledovaniya. Nauka, Moskva, 127–136 (in Russian).
21. Moser, T. & Frankenbach, S. (2009). Methodological adaptation for nematodes extration in forest soils of the southern Mata Atlântica. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 44(8). doi: 10.1590/S0100-204X2009000800027
22. Nesterov, P. I. (1988). Klass kruglykh chervey Nematoda [Roundworm class Nematoda]. Kishinev, Shtiintsa, 276 (in Russian).
23. Gubina, V. G. (1982). Nematody rasteniy i pochvy Rod [Plant and soil nematodes Genus Ditilenkhus]. Nauka, Mos-kva, 248 (in Russian).
24. Yeates, G. W. (1979). Soil nematodes in terrestrial ecosystems. J. Nematol, 11, 213–229.
25. Kozlovskyi, M. P. (2009). Fitonematody nazemnykh ekosystem Karpatskoho rehionu [Phytonematodes of terrestrial ecosystems of the Carpathian region]. Lviv, 316.
26. Kitagami, Y., Kanzaki, N., & Matsuda, Y. (2017). Distribution and community structure of soil nematodes in coastal Japanese pine forests were shaped by harsh environmental conditions. Applied Soil Ecology, 119, 91‒98.
27. Zhang, P., Neher, D. A., Li, Bo & Wu, J. (2018). The Impacts of Above- and Belowground Plant Input on Soil Microbiota: Invasive Spartina alterniflora Versus Native Phragmites australis. Ecosystems, 21, 469–481.
28. Chen, Ya, Yang, Wan Qin, Wu, Fu Zhong, Yang, Fan, Lan, Li Ying, Liu, Yu Wei, Guo, Cai Hong, & Tan, Bo (2017). Diversity of soil nematode communities in the subalpine and alpine forests of western Sichuan, China. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao, 28(10), 3360‒3368. doi: 10.13287/j.1001-9332.201710.037
29. Bjørnlunda, L., Vestergårda, M., Johanssona, S., Nyborga, M., Steffensena, L., & Christensena, S. (2002). Nematode communities of natural and managed beech forests – a pilot survey. Pedobiologia, 46(1), 53‒62. doi: 10.1078/0031-4056-00113.
30. Сhen Ma & Xiuqin Yin (2019). Responses of soil invertebrates to different forest types in the Changbai Mountains of China // Journal of Forest Research, 24(5), 1‒9. doi: 10.1080/13416979.2019.1592287
31. Renčo M., Gömöryová E, & Čerevková A. (2020). The Effect of Soil Type and Ecosystems on the Soil Nematode and Microbial Communities. Helminthologia, 57(2), 129‒144. doi: 10.2478/helm-2020-0014
32. Wachira P. S. & Okoth, J. W. (2013). Kimenju. Journal of Agricultural Science, 5(12). doi: 10.5539/jas.v5n12p154
Опубліковано
2020-10-26
Як цитувати
Мєдвєдєва, І., & Козловський, М. (2020). Функціональна організація угруповань ґрунтових нематод ялини у первинних екосистемах. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Агрономія і біологія, 40(2), 30-37. https://doi.org/10.32782/agrobio.2020.2.4