Ассоциации нематод разных видов c растениями в условиях биоценоза смешанного леса

Скачать статью в PDF формате
English version

АССОЦИАЦИИ НЕМАТОД РАЗНЫХ ВИДОВ C РАСТЕНИЯМИ В УСЛОВИЯХ БИОЦЕНОЗА СМЕШАННОГО ЛЕСА

  Бутенко К.О.*, Годунов Е.Б.**, Устинова Т.В.**
*ГНУ ВНИИ гельминтологии им. К.И.Скрябина
**Смоленский государственный университет

Введение. Состав фауны нематод природных и антропогенных биоценозов определяется комплексом экологических факторов. Сложившееся пространственное распределение нематод растений и почвы отражает структуру действия факторов на их сообщества.

Считается, что пространственная структура почвенной биоты определяется в основном ростом растений (Покаржевский и др., 2007).

Другая группа биотических факторов распределения нематод растений и почвы – это конкурентные взаимоотношения между разными видами нематод.

Однако в полевых наблюдениях не всегда удаётся установить чёткую связь между популяциями двух потенциальных конкурентов (Шестеперов, 1979).

В настоящей работе проведена оценка нессиметричных мер ассоциации фитонематод и растений в условиях биоценоза смешанного леса.

Материалы и методы. Материалом для исследования послужили сборы нематод из корней и надземных органов растений смешанного леса, осуществлённые в 2008 году на территории Национального Парка «Смоленское поозерье». В структуре лесного сообщества, выбранного для исследования, участвовали растения берёзы, ивы, рябины и сосны в возрасте до 10 лет, полукустарниковая растительность – малина, а также травянистая растительность (11 видов).

Координаты точек отбора образцов почвы и растений были определены в случайно-систематическом порядке по методике В.П. Самсоновой (2006). Для этого каждый из имевшихся в нашем распоряжении массивов молодого смешанного леса был разбит на 9 элементарных участков квадратной формы. Сторона каждого элементарного участка составляла 2,5 м. Внутри каждого элементарного участка определяли координаты точек отбора образцов 

82-86 ТПБ 2009 формула

где a1, a2 – координаты начала элементарного участка, b1, b2 – координаты противоположного угла элементарного участка, RAND() – функция случайных чисел в пакете Excel (в русской версии CЛЧИС()).

Таким образом, каждый массив смешанного леса охарактеризован результатами опробования в девяти точках отбора.

В каждой точке отбора производили учёт растительности по принятой в геоботанике практике – на поверхность почвы накладывали рамку площадью 0,25 м2 и подсчитывали количество продуктивных стеблей растений каждого вида.

Из образцов корней и надземных органов, учтённых таким образом травянистых растений, формировали пробы для исследования состава фауны нематод в них. Для этого корневую систему и надземные органы каждого вида травянистых растений измельчали на фрагменты, линейные размеры которых не превышали 1 см и собирали их в упаковки из укрывного материала «Агроспан-30».

Для фитогельминтологического анализа из каждого образца корней и надземной массы растений комплектовали указанным способом по три пробы. Пробы снабжали этикетками с информацией об образцах, нумеровали, и доставляли в лабораторию. Затем пробы взвешивали на электронных весах с точностью до 10 мг. Масса проб варьировала в пределах 12-35 г, в зависимости от физического состояния исследуемого материала.

Нематод из образцов растений выделяли модифицированным методом Бермана с экспозицией 24 часа. Учёт численности нематод в пробах производили под бинокуляром МБС-1. Численность нематод, затем, стандартизировали путём пересчёта на 25 г сырого растительного материала.

Нематод определяли до уровня рода на временных препаратах. Из нематод готовили постоянные препараты по методу D. Raski в модификации Н.Д. Романенко (2002).

Для оценки меры ассоциации растительности и фауны нематод, выбранных участков, использовали трансформированный коэффициент Дайса – TKD (Дмитриев, 2009).

С целью оценки возможной пространственной связи состава фауны нематод, в разных точках отбора данные были обработаны процедурами построения вариограмм в пакете свободно распространяемой программы Variowin 2.2.

Все данные по учёту видового состава растительности, а также состава фауны нематод выбранных массивов смешанного леса обработаны средствами статистического анализа в пакете Excel.

Результаты. В результате проведённого исследования в корневой системе и надземных органах растений обнаружены нематоды, которые относятся к 9 родам: Cephalobus, Boleodorus, Tylenchus, Paratylenchus, Pratylenchus, Ditylenchus, Aphelenchus, Aphelenchoides, Helicotylenchus.

Общее количество нематод варьировало от 0 до 287 особей в зависимости от вида или органов исследуемого растения в разных точках отбора образцов.

Большинство данных о количественном и качественном составе фауны нематод не имели пространственной связи между разными точками отбора.

Нематоды рода Cephalobus присутствовали на фоне пониженной встречаемости травянистых растений – манжетка обыкновенная, тысячелистник обыкновенный, малина обыкновенная, марьянник дубравный, пикульник красивый, нивяник обыкновенный, одуванчик лекарственный, бутень ароматный, лапчатка прямостоячая, короставник полевой, иван-чай узколистный, а также древесных растений – крушина, рябина, сосна. TKD в этих случаях составил -0,73.

Данные о влиянии этих растений на нематод Cephalobus были статистически не достоверными.

Другими словами, нематоды рода Cephalobus встречаются как в ассоциации с данными растениями, так и без них, но указанные растения, в присутствии Cephalobus, встречаются реже.

В то же время, встречаемость паразитических нематод родов Paratylenchus, Pratylenchus, Ditylenchus, Aphelenchus, Aphelenchoides была низкой в присутствии травянистых растений – земляника обыкновенная, вероника дубравная, щавель кислый, лютик ползучий, манник дубравный, и древесного растения – берёза повислая. TKD в этих случаях был равен от -1,0 до -0,56 для пар нематоды-растения. Обратное влияние – нематод на растения, не подтверждено статистической значимостью.

Паразитические нематоды родов Paratylenchus, Pratylenchus, Ditylenchus, Aphelenchus, Aphelenchoides, в большинстве случаев обследования отсутствовали в тех образцах, в которых обнаружены сапробиотические нематоды Cephalobus, Boleodorus, а также эктопаразиты корней рода Helicotylenchus. Оценка связи между этими группами показала присутствие нематод родов Cephalobus, Boleodorus, Helicotylenchus при снижении частоты встречаемости паразитических нематод родов Paratylenchus, Pratylenchus, Ditylenchus, Aphelenchus, Aphelenchoides. TKD для пар паразитические нематоды – сапробионты или Helicotylenchus принимал значение от -1,0 до -0,56.

Это не означает конкурентное замещение паразитических нематод сапробионтами и нематодами рода Helicotylenchus, так как рост частоты встречаемости последних был статистически не достоверным.

Заключение. Полученные результаты подтверждают гипотезу о широкой экологической пластичности нематод группы сапробионтов – Cephalobus. Данная группа нематод встречается с одинаковой частотой как в ассоциациях с травянистыми растениями манжетка обыкновенная, тысячелистник обыкновенный, малина обыкновенная, марьянник дубравный, пикульник красивый, нивяник обыкновенный, одуванчик лекарственный, бутень ароматный, лапчатка прямостоячая, короставник полевой, иван-чай узколистный, или в ассоциациях с древесными растениями крушина, рябина, сосна, так и без них.

Встречаемость паразитических нематод родов Paratylenchus, Pratylenchus, Ditylenchus, Aphelenchus, Aphelenchoides была низкой в присутствии травянистых растений – земляника обыкновенная, вероника дубравная, щавель кислый, лютик ползучий, манник дубравный, и, в присутствии древесного растения – берёза повислая.

Анализ связей между разными группами нематод показала присутствие родов Cephalobus, Boleodorus, Helicotylenchus при снижении частоты встречаемости паразитических нематод родов Paratylenchus, Pratylenchus, Ditylenchus, Aphelenchus, Aphelenchoides. Коэффициент Дайса для пар паразитические нематоды – сапробионты или Helicotylenchus принимал значение от -1,0 до -0,56.

Таким образом, травянистые растения манжетка обыкновенная, тысячелистник обыкновенный, малина обыкновенная, марьянник дубравный, пикульник красивый, нивяник обыкновенный, одуванчик лекарственный, бутень ароматный, лапчатка прямостоячая, короставник полевой, иван-чай узколистный, а также древесные растения крушина, рябина, сосна чувствительны к тем факторам среды, которые не значительны для нематод рода Cephalobus. Аналогичная несимметричная связь нематод Cephalobus, Boleodorus, Helicotylenchus c нематодами родов Paratylenchus, Pratylenchus, Ditylenchus, Aphelenchus, Aphelenchoides указывает на существование в биоценозе смешанного леса факторов среды, которые сильнее ограничивают экологическую пластичность последних.


© 2015 The Author(s). Published by All-Russian Scientific Research Institute of Fundamental and Applied Parasitology of Animals and Plants named after K.I. Skryabin.
This is an open access article under the Agreement of 02.07.2014 (Russian Science Citation Index (RSCI) and the Agreement of 12.06.2014 (CABI.org / Human Sciences section).