Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Сорная растительность в лесных питомниках 6
1.1 Понятие сорной растительности 7
1.2 Эколого-биологические особенности сорных растений 11
1.3 Принципы классификации сорного компонента 16
1.4 Аспекты вредоносности и полезные свойства сорных растений 20
1.5 Меры контроля сорной растительности
ГЛАВА 2. Природно-климатическая характеристика южнотаежной подзны вологодской области
2.1 Климатические условия 32
2.2 Геоморфологические и эдафогидрологические условия 35
2.3 Растительный покров 37
2.4 Развитие питомнического хозяйства 39
ГЛАВА 3. Научно-методическая основа исследований 44
3.1 Программа исследований 44
3.2 Методика полевых работ 47
3.3 Методика лабораторных опытов 50
3.4 Камеральная обработка данных 53
3.5 Объем выполненных исследований
ГЛАВА 4. Мониторинг сорного компонента 57
4.1 Таксономический анализ 57
4.2 Типологический анализ 76
4.2.1 Анализ географических элементов флоры 76
4.2.2 Биоморфологическое распределение видов 79
4.2.3 Эколого-ценотическая структура 83
4.2.4 Фитоценотическая активность видов 88
ГЛАВА 5. Биология и фенология сорной растительности 94
5.1Семеношение 94
5.1.1Морфологические признаки семян 103
5.1.2 Семенная продуктивность 108
5.1.3 Проращивание семян и прогнозирование засоренности полей 116
5.2 Фенологическое развитие 124
ГЛАВА 6. Влияние сорной растительности на вегетацию сеянцев
6.1 Агроклиматические условия района исследований 124
6.2 Рост и вегетация сеянцев под влиянием сорной растительности 129
6.3 Оценка воздействия модифицированных лигносульфонатов на 137
вегетацию сорняков и сеянцев ели
Заключение 149
Список литературы
- Эколого-биологические особенности сорных растений
- Геоморфологические и эдафогидрологические условия
- Методика лабораторных опытов
- Биоморфологическое распределение видов
Эколого-биологические особенности сорных растений
Сорные растения известны уже с давних времен и неразрывно связаны с человеческой деятельностью. Сорняки вырастали вокруг каждой хижины, окаймляли дороги, занимали открытые пространства. Некоторые авторы считают, что определенные виды сорняков возникли задолго до начала земледелия, в самой природе без вмешательства человека, в колониях птиц и зверей, по берегам рек и морей, по обвалам и промоинам; в дальнейшем, с развитием земледелия, они проникли на поля и приспособились жить там (Котт, 1960).
О сорных растениях писали древнегреческий естествоиспытатель Теофраст и историки древности Геродот и Плиний Старший. Римский поэт Вергилий 2000 лет назад описывал беды от сорняков: «Торчит на пашне волчец бестолковый – и погибает посев: сменяется лесом колючим» (по Бавтуто, 1990). Образование ядра группы и массовое распространение сорных растений связано с зарождением культуры земледелия в раннем неолите (5...6 тыс. лет назад). С одной стороны, некоторые виды растений из естественных сообществ, обладающие широкой экологической амплитудой и хозяйственно-ценными свойствами, стали возделываться и превратились в культурные растения, так академиком Н.И. Вавиловым установлено, что половина культурных растений вышла из сорняков (Неронов, 2002). С другой стороны, уже на ранних этапах становления земледелия каменного и бронзового века в растительных остатках археологи обнаружили семена мари белой (Chenopodium album L.), костра ржаного (Bromus secalinus L.), подмаренника цепкого (Galium aparine L.) и других. Культурные растения и сорняки – растения вторичных местообитаний, эволюция которых шла при непосредственном участии человека (агрофиты). Наиболее древние сорняки, известные по археологическим находкам в качестве сорных еще с доисторического времени, называют археофитами (Родман, 2006). Среди сорняков есть и неофиты – заносные растения, появившиеся в агрофитоценозах в исторически недавнее время, при этом их число постоянно растет.
Наиболее процветающие сорняки имеют европейское или евроазиатское происхождение (Кросби, 2008). Открытие новых областей и стран, установление с ними торговых отношений сопровождались приливами пришельцев из одних стран в другие и обратно. Переселения народов и войны явились мощными факторами переноса сорных видов (Комаров, 1940). Семена сорняков распространились по всему миру вместе с семенами культурных растений. Обладая высокой пластичностью роста и развития, они успешно произрастают в новых географических районах, изменяя веками формировавшиеся фитоценозы. Например, ромашка безъязычковая (Matricaria discoidea Dс.) попала на территорию нашей страны из Америки с двух противоположных концов страны – через Балтийское море и через Камчатку, продвигаясь в глубь по обоим направлениям, она скоро сомкнет свои ареалы и станет видом-космополитом (Лекарственные растения, 1975).
Стоит отметить, что число сорняков, ставших культурными растениями, встречающимися только на окультуренных площадях и не выходящих за их пределы, относительно не велико. В зависимости от сочетания местных климатических и эдафических условий, приемов выращивания культуры виды имеют разные стратегии поведения. Это затрудняет проведение границы между сорными и не сорными растениями (Основы технологии.., 2000).
Широко известны примеры натурализации, возврата культурных растений к обитанию в естественных природных сообществах растений, например, просо (Panicum sp.), подсолнечника (Helianthus sp.), конопли (Cannabis sp.) и других (Миркин и др., 2002). Развитие сорных и инвазивных видов из культурных растений может происходить двумя различными путями: эндоферально, при этом культурный вид претерпевает генетические изменения и становится проблемным или инвазивным (например, рожь сорно-полевая, Secale segetale Zhuk.), и экзоферально, в результате гибридизации культурного и дикого таксона (свекла обыкновенная, Beta vulgaris L.) (Ellstrand et al., 2009).
До настоящего времени нет четкого определения «сорное растение». Разными авторами предлагаются различные интерпретации. Понятие сорной растительности изменяется в своем объеме и содержании в зависимости от различных причин (Сорные растения, 1934).
В широком понимании сорные растения – это растения, которые поселяются в условиях нарушенного или полностью уничтоженного растительного покрова (Суворов и др., 1966; Баталов, 2007). В тесном понимании, как указывает Ю.В. Рычин (1959), сорными травами называют дикие или полукультурные растения, которые вопреки воле человека развиваются на обрабатываемых землях вместе с разводимыми растениями. В ГОСТе земледелия (термины и определения) 16265-89 сорными растениями считаются дикорастущие растения, обитающие на сельскохозяйственных угодьях и снижающие величину и качество продукции. В лесном хозяйстве сорняками называют травянистые и древесные растения, препятствующие нормальному возобновлению и росту основных лесных пород (Котт, 1961).
Большинство из определений понятия «сорное растение» основано на вреде, наносимом ими. Однако стоит иметь в виду относительность и неопределенность понятия «вредность». Т.Н. Ульянова (1998) сорными называет растения, способные нормально расти и развиваться на вторичных местообитаниях. Зачастую вид произрастает в значительном количестве не только на связанных с выращиванием культур территориях, но и на всех прочих местообитаниях, таких как: обнажения почвы после землетрясения, старые русла рек, обочины железнодорожных и автомобильных трасс (Лунева, 2004). В.В. Никитин (1983) к сорным относит виды дикорастущих растений, случайно попавшие в посевы и сохранившиеся в них. Вслед за авторами, под сорными растениями в данном контексте для условий питомника мы понимаем тот вид дикого или культурного растения, не культивируемый, но растущий на обрабатываемых полях вместе с выращиваемыми растениями и конкурирующий с ними за свет, влагу и элементы минерального питания, произрастание которого на определенных участках нежелательно.
Долгое время монография «Сорные растения СССР» (1934-1935) служила основным источником информации о сорной флоре страны, на ее основе были созданы региональные флоры. Исследования были продолжены В.В. Никитиным (1983). На Европейском Севере изучению сорного компонента посвящены разделы трудов И.М. Иванова (1938) «Растительный и животный мир Архангельской и Вологодской областей», И.А. Перфильева «Флора Северного края» (1934; 1936), А.И. Толмачева «Флора Северо-востока Европейской части СССР» (1974-1977). «Сорные растения флоры СССР» является результатом многолетних работ, включающих изучение видового состава, распространения, экологии и биологии сорных видов (Никитин, 1983).
Сорнополевые растения в Вологодской области начали изучаться в бывшем Череповецком округе в 1922-1924 годах А.А. Булавкиной, обнаружившей порядка 90 видов растений этой группы. В 1938 году И.С. Хантимер изучал сорные растения в Кичменгско-Городецком районе. В то же время исследования проводили Л.Н. Скворцова и Н.Л. Соколова в Вологодском, Вожегодском и Тотемском районах. Исследованиями по всей Вологодской области занимались И.В. Чирков в 1928 году, П.И. Белозеров в 1940-1960 годах, В.В. Никитин и Н.С. Красикова в 1978 году (по Орловой, 1993). Следующим этапом в исследовании сорной растительности является работа Н.И. Орловой «Конспект флоры Вологодской области» (1993), послужившая отправной точкой для последующих исследований.
Геоморфологические и эдафогидрологические условия
Сорные растения обладают различными биологическими свойствами и экологической устойчивостью, что позволяет им успешно развиваться и размножаться в условиях механического и химического воздействия.
Семенная продуктивность – один из наиболее важных показателей, характеризующих роль вида в фитоценозе. Величина семенной продуктивности является выражением адаптации растений к условиям среды (Горышина, 1979). Данные о количестве семян у сорных растений часто противоречивы, однако все авторы сходятся во мнении об их высокой продуктивности. Одно растение мари белой может давать до 100 тыс. семян (Нейштадт, 1963), полынь полевая (Artemisia campestris L.) дает до 2 млн. семян, имеются данные, что мощно развитое растение вида чернобыльник (Artemisia vulgaris L.) может дать до 10,5 млн. семян (Котт, 1961). По данным Татариновой и др. (1980), на 1 м2 куртины бодяка полевого (Cirsium arvense (L.) Scop.) образуется такое количество семян (35 тыс.), которое достаточно для засорения участка площадью в 10 га.
Среди сорной растительности распространены явления гетерокарпии и гетероспермии, являющиеся важным эволюционным приспособительным механизмом и увеличивающие возможности растений закрепляться на осваиваемой территории и внедряться в новые ценозы (Баздырев и др., 2008). У плодов овсюга обыкновенного (Avena fatua L.) резко выражена гетерокарпия. В пределах одной метелки, в нижней ее части образуются более крупные зерновки, которые удерживаются в метелке более 30 дней, в верхней части метелки образуются мелкие зерновки, которые сразу после созревания осыпаются в почву и прорастают после перезимовки. Семена лебеды раскидистой (Atriplex patula L.) дифференцированы по срокам прорастания: одни дают всходы в год созревания, вторые – будущей весной, третьи – лишь на третий год (Фирсов и др., 2005). Явление гетероспермии у семян сорных растений способствует формированию почвенного банка семян, обеспечивающего возобновление популяций (Шептухов и др., 1984; Баталов и др., 2005). Растянутость периода прорастания, зависящая от температуры, аэрации и влажности почвы, а также способность семян многих видов прорастать после определенного периода покоя и с неодинаковой глубины позволяют сорным растениям длительное время удерживаться в составе ценозов (Юдина, 2009). Свежеосыпавшиеся семена многих сорных растений, попав в почву, даже при оптимальных условиях не прорастают от двух до шести месяцев и более. Это объясняется причинами естественного покоя: физическими и биохимическими свойствами семян, наличием у них водонепроницаемой оболочки и веществ, задерживающих прорастание (Татаринова и др., 1980). Также выделяют вынужденный (вторичный, или экологический) покой у семян и плодов, который обычно вызывается отсутствием благоприятного сочетания внешних экологических факторов, способствующих их прорастанию. Семенное долголетие зависит от вида и может длиться от нескольких недель до 1000 лет (Owston et al., 1984). Определенный интерес представляют зимующие растения пастушьей сумки (Capsela bursa-pastoris L.), продолжающие цветение весной после таяния снега (Котт, 1961).
В 1927 году Р. Сернандер дал любым частям растений, с помощью которых они способны расселяться, общее название диаспор (по Тахтаджяну, 1974). В качестве диаспор могут выступать семена, плоды, соплодия, части вегетативного тела и даже целые растения. Диаспоры сорных растений распространяются путем механизмов, выработанных в процессе эволюции самим растением – автохорно, или же с помощью различных внешних агентов – аллохорно; что является биологическим приспособлением к освоению и захвату территории (Баздырев и др., 2002). Плоды и семена автохоров рассеиваются сравнительно недалеко от материнского растения. К барохорам (от греч. baros – тяжесть) относятся растения, обладающие тяжелыми плодами и семенами. Наличие специальных приспособлений, облегчающих опадание семян и плодов, имеется у целого ряда сорных растений: лебеды, мари и других. Плоды многих механохоров вскрываются по гнездам или створкам. У фиалки полевой (Viola arvensis Murr.) наблюдается активное разбрасывание семян при раскрывании створок плода. У геокарпных видов плоды в процессе развития внедряются в почву и там созревают. Например, опавшие семена у аистника (Erodium cicutarium (L.) Her.) способны зарываться в почву при изменении влажности воздуха (Баталов и др., 2005). Существует четыре основных способа аллохории: анемохория, зоохория, гидрохория и антропохория. Анемохорно распространяются семена одуванчика (Taraxacum sp.), бодяка (Cirsium sp.), крестовника обыкновенного (Senecio vulgaris L.) и других сорных видов семейства Asteraceae. Они снабжены перистыми летучками, благодаря которым могут переноситься на большие расстояния. Также распространению ветром способствуют плоские семянки у борщевика (Heracleum sp.), семена с летательным придатком у льнянки обыкновенной (Linaria vulgaris М.), пылевидные семена у заразихи (Orobanche spp.). В отдельных случаях отмершее растение со зрелыми плодами способно само перемещаться под порывами ветра. Эта группа растений называется перекати-поле: щирица белая (Amaranthus retroflexus L.), дескурения Софии (Descurainia Sophia (L.) Webb ex Prantl.). Плоды гидрохоров, распространяющиеся с помощью воды, снабжены плотным малопроницаемым для воды эндокарпием, волокнистым легким мезокарпием, а также воздухоносными полостями, поддерживающими плод на плаву. Потоки весенних и дождевых вод переносят семена метлы полевой (Herniaria glabra L.), костра полевого (B. arvensis L.), василька синего (Centaurea cyanus L.). Зоохорными и антропохорными называются способы распространения (диссеминации) семян и плодов с помощью животных и человека. Различные прищепки, колючки, крючки у череды (Bidens sp.), шипучки у подмаренника (Galium sp.), щетинника сизого (Setaria glauca L.) способствуют распространению. Столь же часто плоды и семена расселяются эндозоохорно, сохраняя всхожесть при прохождении через пищеварительный тракт животных (Котт, 1961; Сорные растения..,1970; Кислова, 2006 и др.).
Методика лабораторных опытов
При анализе жизненных форм установлено, что в составе флоры лесных питомников полностью преобладают виды травянистых растений (96% от состава флоры), из них многолетних трав – 104 вида (62,4%). Наибольшей по численности является группа многолетних поликарпических вегетативно-подвижных трав (30,6%), состоящая главным образом из длиннокорневищных трав (20,4%), а также корнеотпрысковых, надземноползучих и надземностолонных (6,6%, 2,4% и 1,2% соответственно). Представители группы размножаются вегетативно с помощью надземных или подземных органов и являются наиболее злостными, трудноискоренимыми засорителями на полях питомников. Достаточно широко представлена группа вегетативно-малоподвижных поликарпиков, состоящая из короткокорневищных видов (15,6%), распространяющихся вегетативным и семенным способами. Доля вегетативно-неподвижных поликарпических видов также значима и составляет 16,2%, характерный способ размножения – семенной. По типу корневой системы виды группы делится на: стержнекорневые (9%), кистекорневые (0,6%), рыхлодерновинные (4,8%) и плотнодерновинные (1,8%) травы.
Группа малолетних (32,6%) растений представлена монокарпическими однолетниками (24,6%) и стержнекорневыми двулетниками (8%), представители биоморфы приурочены по большей части к однолетним посевам и частично встречаются на паровых полях. Растянутость периода прорастания и длительная сохранность семян в почве обуславливает необходимость систематического применения механических мер борьбы. Среди однолетников отмечены яровые, зимующие, озимые и эфемерные виды, их представленность соответственно 12%, 9,5%, 1,2% и 0,6%. Отдельно стоит выделить группу полупаразитных однолетников (1,2%), образованную двумя видами семейства Scrophulariaceae: Melampyrum pratense и Odontites vulgaris, их присутствие на полях создает значительную угрозу для культивируемых растений.
Группа древесных и полудревесных растений в питомниках представлена 7 видами (4,1% от состава флоры). Их присутствие единично и, на наш взгляд, не представляет опасности, т.к. в большинстве они представлены на начальных стадиях онтогенеза и на данном этапе не способны размножаться вегетативно или семенных способом. Вероятнее всего, они попали на поля питомника с окружающих ветрозащитных полос и при проведении ухода будут полностью искоренены.
Данные по дифференциации видов по месту произрастания в питомнике, представленные на рисунке 4.4, показывают, что распределение видов по биоморфологическим спектрам происходит неравномерно. Рисунок 4.4 – Распределение биоморф по месту произрастания, % В лесных питомниках, где в течение ряда лет выращиваются хвойные виды, складывается агрофитоценоз, который по видовому составу сорной растительности схож с сельскохозяйственными землями данной почвенно-климатической зоны (Егоров, Бубнов, 2003). Стоит обратить внимание, что большинство питомников были заложены более 20...30 лет назад и в основном на вышедших из-под леса площадях. Пионерными сорняками на начальных стадиях сообществ являлись преимущественно многолетние лесные виды, которые постепенно были вытеснены типичными сельскохозяйственными сорняками. На сегодняшний день наиболее распространены многолетние и малолетние луговые и сорные виды, являющиеся по большей части заносными для данных территорий. Наибольшее распространение многолетние виды получают на посевах ели третьего года и более старшего возраста, а также на паровых полях и на непродуцирующей площади питомника, малолетние виды распространены в основном на полях первого и второго годов выращивания посадочного материала, что подтверждается аналогичными исследованиями (Кузнецова, 1973; Крышень, 1995; Бабич, Нечаева, 2010). Так, процент участия многолетних видов на непродуцирующей части Шухтовского питомника достигает 88,9%, а доля малолетних видов, произрастающих на полях с посевами первого года, возрастает до 64,3% в Устюженском питомнике (приложение 6). Стоит отметить, что значимость многолетних вегетативно-неподвижных и вегетативно малоподвижных видов по различным полям питомника варьирует незначительно: 11,3...18,7% и 13,2...18,3% соответственно. Зависимость участия многолетних вегетативно-подвижных (31,6...46,6%) и малолетних (20,0...40,8%) растений от места произрастания в ценозах проявляется заметнее, что говорит о большем влиянии агротехнических и химических методов контроля именно на данные группы. Представители древесной и полудревесной биоморфы встречены только на непродуцирующей части и на полях с сеянцами старшего возраста, что представляет собой вполне обоснованный факт: для их развития имеется достаточно длинный временной промежуток.
Таким образом, процентное соотношение биоморфологических групп, многолетних и однолетних видов сорных растений, дифференциация по полям питомника является теоретической основой для разработки оптимальных методов контроля, позволяя выделить актуальные для каждой территории виды, представляющие угрозу массового распространения, что неоходимо для разработки рекомендаций.
Экологические группы (экоморфы) выделяются в зависимости от приспособления видов к воздействию определенных экологических факторов. Эколого-ценотический анализ позволяет выявить некоторые закономерности формирования сорной флоры в питомниках. Главенствующее значение в формировании видового состава сорняков играет экологический режим местообитаний, обусловленный сознательной или бессознательной деятельностью человека, а также фитоценотические взаимоотношения между выращиваемыми и сорными видами (Баздырев, 2004).
Для уточнения вопроса о путях проникновения сорняков на поля питомников был проведен анализ фитоценотической структуры. Отношения видов к воздействию различных факторов определяли по трудам Н.И. Орловой (1993; 1997), И.А. Губанова и соавтрам (2002-2004), И.А. Перфильева (1934; 1936), Т.К. Горышиной (1991). Большинство описываемых видов способны успешно произрастать, занимая две и более экологические ниши, что осложняет проведение фитоценотического анализа. Поэтому нами учитывалась та экологическая группа, которая позволит проследить источник появления данного вида на территории питомника (таблица 4.10). При характеристике видов (см. таблицу 4.5) было дано более полное описание экоморф.
Рисунок 4.5 – Распределение экоморф по отношению к водному фактору
По отношению к водному фактору нами выделены следующие экологические группы растений: гигрофиты (в среднем 83%) – растения влажных местообитаний, такие как: Deschampsia cespitosa, Equisetum limosum, Veronica beccabunga; мезофиты (в среднем 15%) – растения, произрастающие в условиях умеренного увлажнения, например, Festuca rubra, Poa pratensis, Ranunculus repens; и ксерофиты (в среднем 2%) – растений сухих условий, представителями являются: Elytrigia lolioides, Scleranthus annuus. Прослеживается процентное сходство при распределении экологичестких групп растений во всех питомников со средними данными. В зависимости от условий освещенности (рисунок 4.6) растения разделены на три группы: гелиофиты (в среднем 58%) – светолюбивые растения, в основной массе это луговые растения (Bromus arvensis, Chenopodium album); сциофиты (в среднем 8%) – виды тенистых мест, не выносящие высокой освещенности, произрастающие в лесах, их низкая представленность связана с невозможностью произрастания на открытых пространствах посевных и школьных отделений (Calamagrostis epigeios, Lathyrus vernus); и переходная группа – семигелиофитные виды (в среднем 34%), растущие в широком диапазоне освещения (Rumex acetosella, Sagina procumbens).
Биоморфологическое распределение видов
Для части видов накопление биомассы характерно и в июле (например, Chamaenerion angustifolium, Potentilla erecta), другие виды характеризуются остановкой роста (Plantago major, Coronaria flos-cuculi), часть видов начинает отмирать в это время (Elytrigia repens), за счет чего средний прирост уходит в отрицательные значения.
К августу процессы отмирания продолжаются, прирост имеет
отрицательные значения из-за отмирания (опадания) генеративных частей. Стоит отметить, что одновременно с отмиранием растений в течение сезона появляются новые проростки, что особенно характерно для злаковых растений. Корневищные виды вступают в фазу позднелетнего кущения, приходящуюся на вторую-третью декаду августа.
Гербициды в лесных питомниках широко применяются как в России, так и за рубежом. Обусловлено это, в первую очередь, возможностью повышения эффективности и снижения стоимости уходов за посевами и посадками, но во многом – острой нехваткой рабочей силы (Бубнов, 2013).
В настоящее время в России зарегистрированы и разрешены для производственного применения в питомниках следующие гербициды: глифосатсодержащие препараты (раундап, глифос, торнадо, зеро, и другие, всего более 15 препаратов под различными торговыми названиями); гоал 2Е, КЭ, 240 г/л; анкор-85, ВДГ, 750 г/кг; зелек-супер, КЭ, 104 г/л (Применение гербицидов.., 2005; Список пестицидов.., 2013).
В качестве аналога известным гербицидам нами предложены технические лигносульфонаты, представляющие собой соли лигносульфоновых кислот, которые образуются при делигнификации древесины сульфитным способом. В отличие от других технических лигнинов они хорошо растворяются в воде, что определяет их широкое использование, в том числе в качестве экологически безопасных аналогов гербицидам для подавления сорной растительности.
Первоначальным опытам предшествовали предварительные лабораторные испытания, проводимые с целью оценки влияния веществ данной группы на прорастание семян ели и носящие функцию уточнения оптимальных концентраций наиболее эффективных препаратов для подавления сорной растительности. При проведении исследований определяли техническую (Вт) и абсолютную всхожесть (Ва), энергию прорастания семян (Э) и средний семенной покой (Сп) для семян Picea abies (таблица 6.6).
Как раньше уже было отмечено, производственные препараты, обладающие гербицидной активностью, на сегодняшний день должны обладать характеристиками экологической безопасности. Одним из основных показателей 140 опасности гербицидов является их токсичность (Кондратьев, 2009). Воздействие гербицидов зависит в каждом отдельном случае от химического состава, применяемой концентрации и степени их стойкости и проявляется после поступления в почву и адсорбции на гумусных и почвенных коллоидах (Hurle, 1982 по Вайнерт, 1988). Разложение гербицидов происходит как абиотическим (химическим), так и биотическим (прежде всего микроорганизмами) путем. Дождевые черви имеют постоянный длительный контакт с загрязненной почвой. Пестициды влияют на червей как через внешние покровы, так и изнутри, попадая вместе с большим количеством заглатываемой почвы (Пижл, 1989).
Для оценки влияния изучаемых препаратов на жизнедеятельность почвенных организмов, в качестве объекта выбран подстилочный вид дождевых червей семейства люмбрицид (Lumbricidae) – Allolobophora sp. Выбор объекта обусловлен частой встречаемостью вида в наших условиях и высокой резистентностью к изменениям факторов окружающей среды (Гаврилов, Перель, 1958). Дождевые черви в хвойных лесах в целом доминируют по массе, в экосистемах южной тайги их масса (сырья) составляет 60 кг/га (Криволуцкий, 1994). Представители вида мелкие, размеры их не превышают 6,5 см. Известны виды длиной 2...3 см и толщиной около 1 мм (Радченко, Шабунов, 2006).
Поведенческие реакции опытной группы червей наблюдались визуально. Прозрачные пластиковые кюветы шириной 2 см позволяли наблюдать за поведением каждой особи (приложение 9).
Вся совокупность наблюдаемых поведенческих реакций дождевых червей может быть систематизирована по особенностям их поведения (Карташев, Смолина, 2011). Условно все особи по ответной реакции на внесение веществ разделили на две группы: во-первых, дождевые черви, не изменившие поведения (I); во-вторых, особи, поднявшиеся до границы просачивания гербицида и двигающиеся вдоль нее в поисках чистой почвы (II). Результаты опыта представлены в таблице 6.8.
Глубина проникновения обрабатываемого вещества по почвенному горизонту составляла в среднем 2,5...5 см. В контроле численность дождевых червей оставалась без изменений в течение 7 дней. Объекты вели себя спокойно, о чем свидетельствуют ежедневные визуальные наблюдения. Резких изменений в поведении червей во время опыта не наблюдалось. Ходы дождевых червей были как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Выхода дождевых червей на поверхность почвы в течение всего опыта не наблюдалось. Изменение численности дождевых червей в лабораторных кюветах происходит в течение четырех суток. Наблюдается пропорциональная зависимость летальности червей от концентрации вносимых веществ. Так технические лигносульфонаты с концентрацией вещества 5% не оказывают влияния на жизнедеятельность Allolobophora sp., и выживаемость во всех случаях составляет 100%. Дальнейшее повышение концентрации увеличивает летальность дождевых червей до 10...20%, что связано с действием хлористых соединений, входящих в состав изучаемых веществ. Также стоит отметить негативное влияние на выживаемость дождевых червей производственных гербицидов (летальность 10...20%).
