Влиянию бензина на дождевых червей посвящены работы К.С. Козлова [3], А.У. Исаевой с соавт. [2]. Авторы доказали видоспецифичность реакции дождевых червей на токсикант в зависимости от морфо-экологического типа. Данные о летальной дозе бензина для дождевых червей противоречивы. При сплошном загрязнении почвенного профиля бензином А-80 различной концентрации (2,5–20 г/кг почвы), смертность дождевых червей отмечалась даже при минимальных значениях поллютанта [1]. Исследования А.У. Исаевой с соавт. показали, что для навозных червей летальной является концентрация бензина 0,1 % [2]. В работах С.Б. Чачиной и Е.В. Головановой установлено, что 0,1 %-й уровень загрязнением бензином не тольно не является смертельным для E. fetida, но и позволяет виду проходить полный цикл развития – от кокона до половозрелых особей [4, 5].
На основании вышеперечисленного необходимо изучение видоспецифичности реакции дождевых червей в пределах одной экологической группы и более детальный анализ репродуктивных характеристик и возрастного состава дождевых червей.
Цель работы: Изучение возрастного состава навозного червя (Е. fetida), калифорнийского червя (E. andrei) и дендробены венета (D. veneta) в условиях загрязнения субстрата бензином.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в период с ноября 2013 по февраль 2014 г. В каждый сосуд вносили по 10 половозрелых червей. Изучали возрастной состав (Е. fetida), калифорнийского червя (E. andrei) и дендробены венета (D. veneta) в условиях загрязнения субстрата бензином Для всех видов опыт производился отдельно. В первый вариант вносили 20 г бензина на 1 кг почвы (10 мл/л). Во второй вариант вносили 40 г (20 мл/л). Процесс контролировали по следующим показателям: численность общая, численность половозрелых особей, численность неполовозрелых особей, продуктивность общая и индивидуальная (количество коконов на сосуд и на половозрелого червя), выход ювенильных особей из коконов, соотношение возрастных состояний, количество возрастных состояний, скорость созревания червей. Полученные результаты были обработаны средствами Excel с выполнением операций описательной статистики и использованием рангового метода Фридмана [1].
Результаты исследования и их обсуждение
К концу исследований у всех видов при обоих уровнях загрязнения бензином зафиксированы 4 возрастных состояния: коконы, ювенильные (только вышедшие из коконов, маленькие неполовозрелые), неполовозрелые и половозрелые особи (рисунок).
Коконы отмечены через 14–45 дней после закладки эксперимента, ювенильные особи – на 45 день исследований, крупные неполовозрелые черви – на 45–85 день исследований.
Достоверная зависимость числа возрастных состояний от количества вносимого бензина отмечена у навозного червя и дендробены венета (p<0,05). У навозных червей увеличение содержания бензина способствовало более позднему появлению коконов, ювенильных и крупных неполовозрелых особей. У дендробены венета отмечены более поздний выход ювенильных и их рост (к 85 дню исследований при появлении коконов к 14 дню эксперимента).
Возрастной состав компостных червей в условиях загрязнения бензином
Во всех вариантах опыта число откладываемых коконов росло пропорционально времени исследований (рисунок) и достигало к концу эксперимента при двух уровнях загрязнения нефтепродуктами у навозного червя 67,3 и 40,3 коконов/сосуд, у калифорнийского червя – 44,6 и 51,3 коконов/сосуд, у дендробены – 58,3 и 53 кокона/сосуд соответственно.
Число ювенильных червей также увеличивалось в процессе исследований и составляло к концу эксперимента у навозного червя 52,0 и 27,6 особей/сосуд (при 20 и 40 г/кг соответственно), 6,3 – у калифорнийского червя независимо от концентрации бензина, 18,3 и 6,6 особей/сосуд у дендробены венета.
Количество крупных неполовозрелых особей также росло на протяжении исследований. У навозногочервя максимальные значения отмечались при внесении 20 г/кг бензина – 7,0 особей/сосуд. Для калифорнийского червя также большая численность крупных неполовозрелых отмечалась при внесении 40 г/кг бензина – 12,0 особей/сосуд. В вариантах с дендробеной венета к концу исследований было зафиксировано 8,0 особей/сосуд при 20 г/кг бензина и 4,0 особей/сосуд при 40 г/кг.
Необходимо отметить, что во всех вариантах опыта у навозных и калифорнийских червей происходило увеличение числа половозрелых особей к концу исследований, что говорит о прохождении полного жизненного цикла червей в условиях загрязнения бензином. Численность половозрелых навозных червей увеличилась в 2,23 раза при 20 г/кг бензина и в 1,06 рази при 40 г/кг. Обилие поясковых калифонийских возросло в 1,03 и 1,3 соответственно; дендробены – осталось на прежнем уровне.
Таким образом, увеличение количества вносимого бензина в субстрат снижало откладку коконов и выход ювенильных особей.
Процентное соотношение возрастных состояний зависело не от концентрации бензина, а от времени исследований, отражая омоложение популяций в условиях загрязнения (табл.). Максимальной была доля коконов к концу исследований, минимальной, в большинстве вариантов – доля крупных неполовозрелых особей.
Процентное соотношение возрастных состояний компостных червей при загрязнении субстрата бензином в лабораторных условиях
Дата |
Внесение бензина 20 г/кг почвы |
Внесение бензина 40 г/кг почвы |
||||||
Коконы, % |
Ювенильные, % |
Неполовозрелые, % |
Половозрелые, % |
Коконы, % |
Ювенильные, % |
Неполовозрелые, % |
Половозрелые, % |
|
E. fetida |
||||||||
05.11.13 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
12.11.13 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
19.11.13 |
32,79 |
0,00 |
0,00 |
67,21 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
20.12.13 |
38,38 |
1,01 |
7,07 |
53,54 |
50,00 |
2,94 |
0,00 |
47,06 |
09.01.14 |
65,63 |
2,34 |
7,42 |
24,61 |
69,83 |
2,59 |
0,00 |
27,59 |
29.01.14 |
73,76 |
5,25 |
1,75 |
19,24 |
73,97 |
5,37 |
7,44 |
13,22 |
13.02.14 |
46,87 |
36,19 |
1,39 |
15,55 |
47,08 |
32,30 |
8,17 |
12,45 |
E. andrei |
||||||||
05.11.13 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
12.11.13 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
19.11.13 |
0,00 |
14,29 |
0,00 |
85,71 |
19,65 |
1,23 |
0,00 |
42,97 |
20.12.13 |
18,87 |
0,00 |
9,43 |
71,70 |
30,27 |
1,59 |
0,00 |
31,06 |
09.01.14 |
52,63 |
0,00 |
1,32 |
46,05 |
30,04 |
1,16 |
10,97 |
23,11 |
29.01.14 |
80,48 |
3,81 |
0,00 |
15,71 |
38,94 |
10,46 |
0,87 |
11,62 |
13.02.14 |
70,90 |
10,05 |
2,65 |
16,40 |
40,92 |
5,05 |
9,57 |
10,36 |
D. veneta |
||||||||
05.11.13 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
12.11.13 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
100,00 |
19.11.13 |
30,43 |
4,35 |
0,00 |
65,22 |
14,29 |
0,00 |
0,00 |
85,71 |
20.12.13 |
48,78 |
12,20 |
2,44 |
36,59 |
31,82 |
0,00 |
0,00 |
68,18 |
09.01.14 |
52,89 |
12,40 |
9,92 |
24,79 |
48,28 |
0,00 |
0,00 |
51,72 |
29.01.14 |
66,51 |
19,72 |
0,00 |
13,76 |
67,24 |
3,45 |
3,45 |
25,86 |
13.02.14 |
61,62 |
19,37 |
8,45 |
10,56 |
71,95 |
9,05 |
5,43 |
13,57 |
Заключение
В ходе эксперимента отмечено, что 0,1 %-й и 0,2 %-й уровень загрязнения почвы бензином позволяет развиваться всем возрастным состояниям компостных червей. Увеличение концентрации токсиканта способствует более позднему выходу ювенильных особей и их созреванию, а также влияет на снижение откладки коконов и численность ювенильных червей у E. fetida и D. veneta. Наибольшая устойчивость к низким концентрациям нефти 0,1 % отмечена у навозного червя, а к высокому уровню загрязнения 0,2 % у калифорнийского червя.
Исследование выполнено в рамках государственного задания «Факториальная экология дождевых червей в условиях естественных и антропически изменённых ландшафтов Урала и Западной Сибири».
Библиографическая ссылка
Чачина С.Б., Голованова Е.В. ДИНАМИКА СООТНОШЕНИЯ ВОЗРАСТНЫХ СОСТОЯНИЙ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ ПРИ ВНЕСЕНИИ БЕНЗИНА В ПОЧВУ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 8-4. – С. 88-91;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=5702 (дата обращения: 17.08.2024).