СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКИ РЕСУРСОВ ПЕДОФАУНЫ ЛЕСНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ Российский патент 1997 года по МПК A01G23/00 G01N33/00 

Область применения методы исследования в биологии, сельском, лесном хозяйстве, экологии; в частности почвенно-зоологические исследования лесных биогеоценозов.

Главной задачей способа является повышение репрезентативности данных, получаемых при почвенно-зоологических исследованиях в лесных биогеоценозах; уменьшение числа отбираемых образцов; унификация способа отбора проб.

Известен способ отбора почвенно-зоологических образцов, который включает отбор подстилки и почвы по слоям мощностью 10 см размером 25•25 см или 50•50 см, с последующей ручной разборкой образцов для количественного и качественного учета почвенной фауны. Предпочтение отдается размеру проб 50•50 см (Гиляров М.С. Учет крупных беспозвоночных (мезофауна): Метод раскопок и ручной разборки проб почвы. Количественные методы в почвенной зоологии. М. Наука, 1987, с. 9 10).

Многие авторы при отборе почвенно-зоологических проб в лесных биогеоценозах выбирают окна между деревьями для удобства.

Метод раскопок и ручной разборки проб почвы выбран в качестве прототипа.

Этот способ не учитывает особенность лесных почв пестроту почвенного покрова. При интерполяции почвенно-зоологических данных, полученных при отборе образцов в окнах на участок леса, результаты сильно завышаются и не отражают истинное почвенно-зоологическое состояние лесных почв.

Свойства почв на одном участке под разными породами деревьев могут сильно отличаться, соответственно, отличаются состав и численность педофауны.

Способ исследования и оценки ресурсов педофауны лесных биогеоценозов заключается в выборе характерных для данного леса участков, в отборе подстилки с опадом и почвы по слоям мощностью 5 см размером 25•25 см в проекции крон деревьев, последующей разборке. Образцы отбирают под кроной различных пород деревьев пропорционально формуле леса. Полученные данные экстраполируют на площадь исследуемого участка леса согласно формуле леса.

Данный способ апробирован в полевых исследованиях почвенной мезофауны фитогенного поля ели в окрестностях г. Томска летом 1992 г. Полученные результаты подтверждают эффективность данного метода.

Почвенно-зоологические пробы, отобранные в фитогенных полях полновозрастных елей с развитой кроной и со схожими параметрическими показателями в разные сроки на разных позициях ландшафта, в трех точках: у ствола, под кроной и в окне, имеют значительное статистически достоверное отличие по комплексам и численности педобионтов. Классификация мезофауны фитогенного поля ели обыкновенной с помощью кластерного анализа выделяет два комплекса педобионтов: мезофауну зоны влияния дерева (у ствола) и мезофауну вне зоны влияния дерева (окно). Большинство образцов, взятых у ствола, попадает в кластер зоны влияния дерева, в кластере вне зоны влияния дерева преобладают образцы, взятые в окне. Образцы, взятые под кроной, попадают как в первый, так и во второй кластеры. Таким образом, образцы, взятые в проекции кроны, отражают почвенно-зоологическое состояние как в зоне влияния дерева, так и за ее пределами. Анализ сезонной динамики плотности педофауны позволяет сделать вывод о том, что этот показатель претерпевает меньше флуктуаций под кроной, чем в окне или у ствола (прямые солнечные лучи, избыток или дефицит влаги, суточные перепады температур и т.д.).

Размеры раскопок размером 25•25 см являются оптимальными, т.к. у средне- и полновозрастных деревьев трудно отбирать пробы под кроной не только размером 50•50 см (практически невозможно), но и размером 25•25 см из-за древесных корней.

Мощность слоев отбора 5 см обусловлена тем, что основная масса почвенных беспозвоночных сосредоточена в 5 15-сантиметровом слое минеральной почвы, причем в слое 0 5 см больше чем в 5 10 см и 10 15 см. Биологические свойства верхних горизонтов почвы могут сильно варьировать в узких пределах профиля.

В журнал заносят данные с характеристиками дерева (полнота, высота, возраст и т.д.), направления места взятия образца относительно ствола дерева, описывают травяной покров под деревом, окно, соседствующие породы и т.д.

Образцы разбирают в стационарных условиях в течение 24 48 ч вручную и/или с помощью специальных приспособлений. В течение этого времени в герметизированном пакете минимальны потери влаги субстрата, исключается "побег" беспозвоночных при сохранении их активности. После учета состава и численности педобионтов результаты протоколируют, животных фиксируют.

При оценке плотности педофауны пересчитывают среднее значение по каждой группе и/или виду животных на 1 м². При оценке ресурсов полученную плотность по каждой группе животных пересчитывают на площадь исследованного участка леса.

Способ исследования и оценки ресурсов педофауны лесных биогеоценозов позволяет повысить репрезентативность получаемых данных при снижении числа выборок.

Пример 1
В хвойном лесу выбирают характерные места по сомкнутости крон, возрасту, высоте и пр. древостоя, развитости травяного покрова окон. Формула леса К6Б2С1Е1. Выбирают деревья с характерными параметрами. Под кроной 12 кедров, 5 берез, 3 сосен и 3 елей отбирают слой за слоем подстилку, почву 0 5 см, 5
10 см, 10 15 см, 15 20 см размером 25•25 см с помощью ножа или лопаты. Образцы помещают в полиэтиленовые мешки, снабжают этикетками, герметизируют. Отбирают пробы в металлические бюксы на определение влажности, объемного веса. Измеряют температуру окружающего воздуха, почвы. В журнал заносят данные с характеристиками дерева (полнота, высота, возраст и т.д.), направления места взятия образца относительно ствола дерева, описывают травяной покров под деревом, окно, соседствующие породы и т.д. Образцы разбирают в стационарных условиях в течение 24 48 ч вручную. Полученные данные по численности каждой группы животных усредняют (n 23) и пересчитывают на 1 м².

Пример 2.

В лесу с формулой К6Б2С1Е1 пробы берут под кроной трех деревьев по каждой породе. При обработке результатов плотность определяют по формуле
N₁ C_k•n_ki,
где
N₁ плотность популяции i-й группы животных; экз/м²;
C_k доля k-й породы деревьев в формуле; в д.ед.

n_ki плотность популяции i-й группы животных под кроной k-й породы дерева; экз/м².

Плотность дождевых червей составляет у: березы 60 экз/м² (n 3), кедра 20 экз/м² (n 3), сосны и ели по 8 экз/м² (n 3).

Плотность дождевых червей в кедровнике равна:
N_дч 20•0,6+60•0,2+8•0,1+8•0,1 25,6 экз/м².

Использование: сельское хозяйство, лесное хозяйство. Сущность изобретения: образцы для использования и оценки ресурсов педофауны лесных биогеоценозов отбирают размером 1/16 м² на участке, расположенном в проекции крон разных пород деревьев, пропорционально их видовому соотношению для данного леса. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ исследования и оценки ресурсов педофауны лесных биогеоценозов, включающий выбор участка с ровной поверхностью, послойный отбор образцов опада и почвы при раскопке, укладку их в контейнеры с этикетками, взятие проб из образцов, разборку образцов, отбор и учет почвенных беспозвоночных, составление по полученным данным характеристики участка по месту взятия образцов, отличающийся тем, что образцы отбирают размером 1/16 м² на участке, расположенном в проекции крон разных пород деревьев пропорционально их видовому соотношению для данного леса. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый слой раскопки имеет глубину 5 см. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве контейнера используют герметичные полиэтиленовые мешки, которые разбирают в стационарных условиях в течение 24-48 ч. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что деревья выбирают с характерными параметрами для данного вида в данном участке леса.