Abstract
The aim of the study: In order to study the factors limiting soil-forming activity of various earthworm species most common for the European part of the taiga zone of Russia. Location and time of the study. The study was conducted, in the period 2017-2018 in the European part of Russia. Methodology. Model experiments in standardized laboratory conditions were carried out in plastic trays to examine the influence of mineral subsoil acidity and plant litter composition on the survival and preferences of representatives of different ecological groups of earthworms (Oligochaeta, Lumbricidae): Dendrobaena octaedra, Lumbriscus rubellus, Aporrectodea caliginosa (epigeic, epigeic-endogeic and endogenic, respectively), differently involved in mixing of soil mineral and organic layers. Main results. For D. octaedra, which is not involved in the mixing of soil layers, the limiting factors (among the studied combinationst of mineral subsoil and litter properties) were not revealed. For L. rubellus, the most pedoturbation-effective of the studied species, the effect of litter chemistry on their integument was found to be the limiting factor in spruce forests. The A. caliginosa and D. octaedra were not sensitive to the chemical stimuli of the spruce litter F-layer. The substrates, which were apparently toxic for L. rubellus, were found to be suitable for D. octaedra, but not for A. caliginosa nutrition. L. rubellus was shown to useas food decomposition products of spruce, fir, juniper, cowberry, moss (Sphagnum) litter, enriched with carbonate-containing coprolites. The decomposition products of spruce litter, also enriched in coprolites, or in deciduous tree litter, were suitable for consumption by L. rubellus and A. caliginosa. The decomposition products of pine and cedar litter, including those enriched in coprolites, were not attractive as a food source for L. rubellus. Conclusion. It was concluded that active relocation of mineral particles to the fresh litter surface is an evolutionarily developed type of L. rubellus behavior, leading to decreased litter acidity and increased decomposition rate, and that L. rubellus participates in the formation of coarse-humus soils. However, the decomposition of coniferous litter accelerates acidification of mineral soil layers, precluding even limited vermopedoturbation from soil-forming processes. Among the studied earthworm species D. octaedra (the least effective n pedoturbation) is the most fit to the habitat formed by climax taiga vegetation, whereas the most effective L. rubellus is the least fit.
Highlights
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯИсследование состояло из опытов двух типов: 1) длительных (4,5 месяца) в больших лотках, где червям предлагался выбор разных видов опада на фоне нейтрального или кислого минерального субстрата с определением предпочтений; 2) краткосрочных (как правило, до 1 месяца) в сосудах меньшего размера, в ходе которых проверялась, прежде всего, выживаемость червей в разных средах
The substrates, which were apparently toxic for L. rubellus, were found to be suitable for D. octaedra, but not for A. caliginosa nutrition
It was concluded that active relocation of mineral particles to the fresh litter surface is an evolutionarily developed type of L. rubellus behavior, leading to decreased litter acidity and increased decomposition rate, and that L. rubellus participates in the formation of coarse-humus soils
Summary
Исследование состояло из опытов двух типов: 1) длительных (4,5 месяца) в больших лотках, где червям предлагался выбор разных видов опада на фоне нейтрального или кислого минерального субстрата с определением предпочтений; 2) краткосрочных (как правило, до 1 месяца) в сосудах меньшего размера, в ходе которых проверялась, прежде всего, выживаемость червей в разных средах. Возможное влияние обработки субстрата морены уксусной кислотой на жизнеспособность L. rubellus проверили в отдельных сосудах диаметром 8 см, в которые поместили опад хвои ели и сосны поверх естественной минеральной подпочвы (элювиальной языковатой из-под ельника чернично-зеленомошного, pH 5,0–5,1) приблизительно того же гранулометрического состава. В сосудах диаметром 8 см исследовали выживаемость L. rubellus на естественно подкисленной морене из-под ельника чернично-зеленомошного, pH 5,0–5,1, поверх которой помещали слой подстилки [4,5] см из различных природных биотопов: черноольхово-берёзово-соснового торфа с экотона черноольшаника и сфагнового болота (pH 4,8); подстилки ельника низкотравного на неоподзоленной морене (в месте сбора слой подстилки [4,5] см, pH 6,3), из слоёв F и H подстилки ельника мертвопокровно-зеленомошного (парцеллы Dicranum polysetum 20–25% площади), растущего на более влажном участке той же морены (в месте сбора слой подстилки [14,15] см, образцы брали с глубины [2,3] и 5–8 см, соответственно, pH 4,8 в обоих слоях) и с глубины [10,11,12] см (pH 5,4, возможно, этот слой гумуса формировался, когда ельник находился в другой стадии сукцессии, с иным составом растительности), а также елового опада (собранного по той же методике, что и при использовании в длительном опыте), увлажнённого и колонизируемого грибами в течение 30 и 45 дней. Также изучен выброс копролитов L. rubellus и A. caliginosa, помещённых в сосуды с опадом ели поверх нейтрального субстрата
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
