Структура домінування тваринного населення ґрунту центральної заплави р. Самара в умовах експериментального забруднення важкими металами

The analysisresults of the soil animal complexes structure under in situ experimental heavy metal contamination are presented. The heavy metalsaffect the soil community over a year by changing the dominant structure of animal complexes. The main trend of changing dominant structure of the abundance and biomass is the decrease of absolute dominant and unimportantspecies role and the increase of the role of secondary species and dominants.Наведено результати аналізу структури тваринного населення ґрунту в умовах забруднення середовища важкими металами. Встановлено, що вплив важких металів на угруповання ґрунтових тварин протягом року призводить до зміни структури домінування тваринного населення (зниження ролі абсолютних домінантів і малозначимих видів, збільшення ролі нечисленних видів і видів-домінантів).Наведено результати аналізу структури тваринного населення ґрунту в умовах забруднення середовища важкими металами. Встановлено, що вплив важких металів на угруповання ґрунтових тварин протягом року призводить до зміни структури домінування тваринного населення (зниження ролі абсолютних домінантів і малозначимих видів, збільшення ролі нечисленних видів і видів-домінантів)

Size structure of earthworms populations and the theory of neutrality

Показано, що теорія нейтральності дозволяє дати опис розподілу дощових червів за розмірними класами, при цьому параметри розподілу можуть бути змістовно інтерпретовані з погляду екології популяцій. Динаміка параметрів розподілу у часі й в умовах антропогенного впливу свідчить про те, що наданий параметрам розподілу зміст дуже близький до реальних процесів, що відбуваються у популяціях тварин.Показано, что теория нейтральности позволяет дать описание распределения дождевых червей по размерным классам, при этом параметры распределения могут быть содержательно интерпретированы с точки зрения экологии популяций. Динамика параметров распределения во времени и в условиях антропогенного воздействия свидетельствует о том, что предоставленный параметрам распределения содержание очень близок к реальным процессам, которые происходят в популяциях животных.The paper points that neutrality theory allows to describe a distribution of earthworms’ body weight classes in the population. The statistical parameters can be interpreted in terms of the population ecology. The dynamics of parameters distribution over seasons and under anthropogenic impact demonstrates that sense assigned to the distribution parameters is very close to real processes in animal population

Functional and spatial structure of the urbotechnozem mesopedobiont community

Приведены результаты изучения пространственного варьирования экоморфической структуры почвенной мезофауны технозема методами OMI- и RLQ-анализа. Биогеоценотическая обстановка в месте расположения экспериментального полигона имеет лугово-степной мегамезотрофный ксеромезофильный облик. Данные для исследования собраны с помощью ручной разборки почвенных образцов площадью 0,25× 0,25 м по регулярной сетке (7×15 образцов) с расстоянием между точками отбора 2 м (результаты представлены как L-таблица), проведено измерение температуры, электропроводности и твердости почвы, мощности подстилки и высоты травостоя (R-таблица). Почвенная мезофауна экспериментального участка представлена 28 видами с общей плотностью 70,1 экз./м2. В экологической структуре животного населения почвы преобладают пратанты, мезотрофоценоморфы, эндогейные беспозвоночные, сапрофаги. Такие эдафические характеристики как твердость почвы, электропроводность, мощность подстилки, а также высота травостоя играют важную роль в структурировании экологической ниши сообщества мезопедобионтов. Первые две оси OMI-анализа описывают 71,5% инерции, что вполне достаточно для того, чтобы описание дифференциации экологических ниш мезофауны на изучаемом полигоне проводилось в пространстве первых двух осей. Для среднего значения маргинальности сообщества (OMI = 3,32) уровень значимости составляет Р = 0,001, что свидетельствует о важной роли выбранных переменных среды для структурирования сообщества почвенной мезофауны. В результате RLQ-анализа и последующей кластерной процедуры выявлены четыре ключевые функциональные группы мезопедобионтов и найдена роль эдафических факторов в их пространственном варьировании. Каждая из функциональных групп интерпретирована в терминах экоморфического подхода.Приведены результаты изучения пространственного варьирования экоморфической структуры почвенной мезофауны технозема методами OMI- и RLQ-анализа. Биогеоценотическая обстановка в месте расположения экспериментального полигона имеет лугово-степной мегамезотрофный ксеромезофильный облик. Данные для исследования собраны с помощью ручной разборки почвенных образцов площадью 0,25× 0,25 м по регулярной сетке (7×15 образцов) с расстоянием между точками отбора 2 м (результаты представлены как L-таблица), проведено измерение температуры, электропроводности и твердости почвы, мощности подстилки и высоты травостоя (R-таблица). Почвенная мезофауна экспериментального участка представлена 28 видами с общей плотностью 70,1 экз./м2. В экологической структуре животного населения почвы преобладают пратанты, мезотрофоценоморфы, эндогейные беспозвоночные, сапрофаги. Такие эдафические характеристики как твердость почвы, электропроводность, мощность подстилки, а также высота травостоя играют важную роль в структурировании экологической ниши сообщества мезопедобионтов. Первые две оси OMI-анализа описывают 71,5% инерции, что вполне достаточно для того, чтобы описание дифференциации экологических ниш мезофауны на изучаемом полигоне проводилось в пространстве первых двух осей. Для среднего значения маргинальности сообщества (OMI = 3,32) уровень значимости составляет Р = 0,001, что свидетельствует о важной роли выбранных переменных среды для структурирования сообщества почвенной мезофауны. В результате RLQ-анализа и последующей кластерной процедуры выявлены четыре ключевые функциональные группы мезопедобионтов и найдена роль эдафических факторов в их пространственном варьировании. Каждая из функциональных групп интерпретирована в терминах экоморфического подхода.The results of studying the spatial structure of soil mesofauna of an urbanotechnozem by OMI- and RLQ-analysis are presented. The research was conducted on 5 June 2012 in the Botanic Garden of Oles Gonchar University (previously – territory of the Park Y. Gagarin, Dnipropetrovsk). The studied plot is situated on the slope of the Krasnopostachekaya balka (48°25'57.43" N, 35°2'16.52" E). The plot consists of 15 transects directed in a perpendicular manner in relation to the talweg. Each transect is made of seven sample points. The distance between points is 2 m. The coordinates of the lower left point were taken as (0; 0). The plot consisted of artificial grassland with a single tree. The vegetation was composed of grassland and steppe, of a mega-mesotrophic, xeromesophilic character. At each point the mesopedobionts were studied (data presented as L-table); temperature, electrical conductivity and soil penetration resistance, and grass height were measured (data presented as R-table). The soil-zoological test area was 25×25 cm. The mesopedobiont community was represented by 28 species and with total abundance 70.1 ind./m2. The following groups were dominant in the ecological structure of the soil animal community; saprohages, pratants, mesotrophocoenomorphs and the endogeic group. The measured edaphic characteristics were shown to play an important role in structurization of the ecological niche of the mesopedobiont community. The usage of morphological or physiological features of animals for the assessment of degree of specific distinctions is applicable for homogeneous taxonomic or ecological groups possessing comparable characteristics which also can be interpreted ecologically. The soil mesofauna is characterized by high taxonomic and ecological diversity of forms,which are difficult to compare by morphological or physiological criteria. The ecological value of characteristics in different groups will be not identical, and the basis for their comparison will be inadequate. Therefore we apply to the description of ecological features an ecomorphic analysis of the soil animals. The organization of communities of soil animals may be considered at the levels of investigated point,biogeocenosis, landscape and regional level. On the basis of landscape-ecological distribution of species in ecological space, their distribution in ecological groups – ecomorphs is established. The regular ratio of an ecomorph in these functional groups will be reflection of their organizational structure and ecological diversity. The obtained data testifies to the justice of this assumption. It is important to note the fact that the functional groups allocated in ecological space by means of the RLQ-analysis show regular patterns of spatial variability. Local functional groups are characterized by ecological characteristics in which any ecomorph may contain species occupying different hierarchical positions. Ascertaining the spatial heterogeneity of the animal community and determinancy of properties of an ecological niche by soil factors is an important result. However, for understanding of the nature of heterogeneity of the spatial variant of ecomorphs the analysis with RLQ-analysis application has been processed. Within a comparatively uniform field the spatial differentiation of the animal community in functional groups has been found. The reality of their existence was not only verified statistically, but also supplemented by a substantial interpretation of the ecomorphic markers of the interrelations between the groups and indicators of the ecological properties of the soil they inhabit. The variation of environmental properties within microsites leads to rearrangement of the ecological frame of the soil animal community. Heterogeneity of a soil body and vegetation mosaic form patterns of the spatial organisation of the soil animal community

Екогеографічні детермінанти екологічної ніші ваточника сирійського (Asclepias syriaca) на основі індексів знімків дистанційного зондування Землі

Установлено закономірності варіювання значень вегетаційних індексів, одержаних за допомогою даних дистанційного зондування Землі залежно від геоморфологічних предикторів і розмірів сільськогосподарських полів експериментального полігону в межах Полтавської області. Визначено можливості застосування вегетаційних індексів як екогеографічних детермінантів екологічної ніші ваточника сирійського (Asclepias syriaca L.) та інших бур’янів. На основі знімків земної поверхні 23 березня та 27 серпня 2015 р. сенсором Operational Land Imager (OLI), установленим на супутнику Landsat 8, розраховано вегетаційні індекси (AC-Index, Hydrothermal Composite, NDTI, NDVI, VI, MNDW, LSWI, NBR, M15). Одержану інформацію піддано аналізу головних компонент, а встановлені головні компоненти інтерпретовано за допомогою регресійного аналізу, в якому як предиктори виступали геоморфологічні змінні. Тренди мінливості рослинного покриву, формалізовані у вигляді головних компонент, вдалося пояснити за допомогою індексів, які кількісно характеризують особливості рельєфу. Різні аспекти варіювання рослинного покриву характеризуються специфікою впливу рельєфних чинників. Важливим аспектом варіювання рослинного покриву агроекосистем є мінливість у межах поля. Ступінь варіювання умов пропорційна розмірам поля. Більші поля займають плакорні позиції. У свою чергу, в межах малих полів джерело варіювання – зміни екологічних умов, що виникають внаслідок нерівностей рельєфу, які набувають більшого значення при наближенні до балок та ярів. Установлено аспекти варіювання рослинного покриву, що за своєю природою можуть виступати як провайдери розвитку бур’янів у межах агроценозів. Безпосередній ідентифікації угруповання бур’янів на космічних знімках Landsat не підлягають, але можуть бути встановлені комплексні зміни у ландшафтному покриві, які виступають як маркери процесів, пов’язаних із розвитком бур’янистої рослинності. Процедура подальшого дешифрування космічних знімків із метою ідентифікації бур’янів потребує залучення даних польових досліджень. The patterns of variation in vegetative indices received by means of data of remote land sensing are described as being dependant on geomorphological predictors and the sizes of agricultural fields in an experimental polygon within Poltava region. The possibilities of application of vegetative indices have been explored through ecogeographical determinants of the ecological niche of the common milkweed (Asclepias syriaca L.) and other weeds. On the basis of images of the land surface taken on 23 March and 27 August 2015 by the sensor control Operational Land Imager (OLI), installed on the satellite Landsat 8, vegetative indices have been calculated (AC-Index – aerosol/coastal index, Hydrothermal Composite, NDTI – Normalized Difference Tillage Index, NDVI – Normalized Difference Vegetation Index, VI – Vegetation Index, MNDW – Modified Normalized Difference Water Index, LSWI – Land Surface Water Index, NBR – Normalized Burn Ratio, M15). The data obtained have been subjected to principal component analysis and the revealed principal components have been interpreted with the help of regression analysis, in which geomorphological variables have been applied as predictors. It was possible to explain the trends of variability of the vegetative cover, formalized in the form of the principal component, by means of indices which quantitatively characterise features of relief. The various aspects of variation of vegetative cover have been shown to be characterised by the specificity of the influence of relief factors. A prominent aspect of the variation of the vegetative cover of agroecosystems is variability within a field. The degree of a variation of conditions is proportional to the size of a field. Large fields occupy level plain positions. In turn, within small fields sources of variation are changes in ecological conditions which arise owing to unevenness of relief, which increases in proximity to gullies and ravines. We have identified the aspects of the variation of vegetative cover which by their nature can be considered as contributers to the growth of weeds in agroceonoses. Satellite imaging by Landsat does not allow direct identification of concentrations of weeds, but it can reveal complex changes in the landscape cover, which act as markers of the processes connected with development of weed vegetation. The procedure of further decoding of satellite images for the purpose of identification of weeds requires greater attention in this field of research.Установлено закономірності варіювання значень вегетаційних індексів, одержаних за допомогою даних дистанційного зондування Землі залежно від геоморфологічних предикторів і розмірів сільськогосподарських полів експериментального полігону в межах Полтавської області. Визначено можливості застосування вегетаційних індексів як екогеографічних детермінантів екологічної ніші ваточника сирійського (Asclepias syriaca L.) та інших бур’янів. На основі знімків земної поверхні 23 березня та 27 серпня 2015 р. сенсором Operational Land Imager (OLI), установленим на супутнику Landsat 8, розраховано вегетаційні індекси (AC-Index, Hydrothermal Composite, NDTI, NDVI, VI, MNDW, LSWI, NBR, M15). Одержану інформацію піддано аналізу головних компонент, а встановлені головні компоненти інтерпретовано за допомогою регресійного аналізу, в якому як предиктори виступали геоморфологічні змінні. Тренди мінливості рослинного покриву, формалізовані у вигляді головних компонент, вдалося пояснити за допомогою індексів, які кількісно характеризують особливості рельєфу. Різні аспекти варіювання рослинного покриву характеризуються специфікою впливу рельєфних чинників. Важливим аспектом варіювання рослинного покриву агроекосистем є мінливість у межах поля. Ступінь варіювання умов пропорційна розмірам поля. Більші поля займають плакорні позиції. У свою чергу, в межах малих полів джерело варіювання – зміни екологічних умов, що виникають внаслідок нерівностей рельєфу, які набувають більшого значення при наближенні до балок та ярів. Установлено аспекти варіювання рослинного покриву, що за своєю природою можуть виступати як провайдери розвитку бур’янів у межах агроценозів. Безпосередній ідентифікації угруповання бур’янів на космічних знімках Landsat не підлягають, але можуть бути встановлені комплексні зміни у ландшафтному покриві, які виступають як маркери процесів, пов’язаних із розвитком бур’янистої рослинності. Процедура подальшого дешифрування космічних знімків із метою ідентифікації бур’янів потребує залучення даних польових досліджень.

Екологічний аспект твердості ґрунту у пристіній діброві

The obtained data revealed that soil mechanical resistance is an important factor affected many essential ecological properties of the biogeocoenosis. The soil layer’s mechanical resistance of 5MP is a limitation factor for the projective cover of herbaceous vegetation. If the 5MP mechanical resistance spreads to upper soil layer up, then the the grass cover decreases. The development of the plants projective cover affects the soil animals’ trophic activity and soil electrical conductivity. The expansion of the plant cover impacts on the capasity of dead plant horizon. The decrease of the projective plant cover favours the increase of the litter mass. The litter also influences the soil animals’ trophic activity and soil electrical conductivity.Приведенные данные свидетельсвуют о том, что твердость почвы в пристенной дубраве является важным фактором, влияющим на ряд существенных экологических свойств этого биогеоценоза. Лимитирующее значение для проективного покрытия травянистой растительности имеет глубина, с которой начинается твердость почвы 5 МПа. При приближении этого уровня к поверхности почвы проективное покрытие травянистой растительности сокращается. Проективное покрытие оказывает влияние на трофическую активность почвенных животных и электрическую проводимость почвы. Развитие растительного покрова оказывает ограничивающее влияние на мощность мертвого растительного покрова. Уменьшение проективного покрытия способствует росту мощности подстилки. Подстилка также оказывает влияние на трофическую активность почвенных животных и на электропроводность почвы.Наведені дані свідчать про те, що твердість ґрунту у пристінній діброві – важливий чинник, що впливає на ряд істотних екологічних властивостей цього біогеоценозу. Лімітуючі значення для проективного покриття трав’янистої рослинності має глибина, з якої починається твердість ґрунту 5 МПа. При наближенні цього рівня до поверхні ґрунту проективне покриття трав’яної рослинності зменшується. Проективне покриття впливає на трофічну активність ґрунтових тварин і електричну провідність ґрунту. Розвиток рослинного покриву впливає на потужність мертвого рослинного покриву. Зменшення проективного покриття сприяє росту потужності підстилки. Підстилка також впливає на трофічну активність ґрунтових тварин і на електропровідність ґрунту.

The effect of technological oil spill in soil within electrical generation substations, analysed by ecological regime in the context of relief properties

Technological oil spills within electrical substations are the source of considerable environmental contamination. The aim of this study is to evaluate the relation between phytoindication assessments of ecological factors and geomorphological covariates and investigate the effect of the technological oil spill on ecological regimes within electrical substations. During the fieldwork 175 geobotanical releves were analysed in the years 2016–2017 within Dnipropetrovsk region (Ukraine). Within each electrical substation the geobotanical prospecting was conducted both in plots with undisturbed vegetation cover (control, the plot size 3 × 6 m) and in plots with technological oil spill (pollution, plot size 3 × 3 m). Phytoindication assessment of the following ecological factors was made: soil water regime, soil aeration, soil acidity, total salt regime, carbonate content in the soil, nitrogen content in the soil, radiation balance, aridity or humidity, continental climate, cryo-climate, light regime. HydroSHEDS data were taken for the basis for creating a digital elevation model with resolution of the data layer 15 arcseconds. The phytoindication assessments of the ecological regimes are characterized by correlation of geomorphological properties. The soil humidity is characterized by statistically significant negative correlation with the topographic position index and positive correlation with the vector ruggedness measure. The variability of damping correlates with four geomorphological predictors. This environmental regime has positive correlation with digital elevation model and diffuse insolation and negative correlation with topographic wetness index and direct insolation. The soil acidity of the edaphotope within Dnipropetrovsk region correlates with statistical signiicance with the vector ruggedness measure. The soil humidity of the edaphotope is associated with variation of the topographic wetness index, direct insolation, diffuse insolation and entropy of terrain diversity. The highest carbonate content in the soil correlates with higher risks of erosion, which is characterized by loss of soil and vertical distance to channel network. The nitrogen content in the soil is very sensitive to geomorphological features of the area. This results in the correlation of this indicator with six geomorphological predictors. Obviously, the most favourable supply of the nitrogen content in the soil is formed on upland areas. This allows positive correlation of the phytoindication assessment of the nitrogen content in the soil and the height relief. The use of relief variable as the covariate revealed the nature of the impact of soil contamination on ecological factors. Technological oil pollution leads to deterioration of water regime, reducing the availability of plant available forms of nitrogen and deterioration of soil aeration. There are also changes in microclimatic properties. There are more extreme thermal regimes and greater level of illumination. A key task for further research is to study the influence of relief features on the degree of negative transformation of soil due to technological oil pollution

The effect of technological oil spill in soil within electrical generation substations, analysed by ecological regime in the context of relief properties

Technological oil spills within electrical substations are the source of considerable environmental contamination. The aim of this study is to evaluate the relation between phytoindication assessments of ecological factors and geomorphological covariates and investigate the effect of the technological oil spill on ecological regimes within electrical substations. During the fieldwork 175 geobotanical releves were analysed in the years 2016–2017 within Dnipropetrovsk region (Ukraine). Within each electrical substation the geobotanical prospecting was conducted both in plots with undisturbed vegetation cover (control, the plot size 3 × 6 m) and in plots with technological oil spill (pollution, plot size 3 × 3 m). Phytoindication assessment of the following ecological factors was made: soil water regime, soil aeration, soil acidity, total salt regime, carbonate content in the soil, nitrogen content in the soil, radiation balance, aridity or humidity, continental climate, cryo-climate, light regime. HydroSHEDS data were taken for the basis for creating a digital elevation model with resolution of the data layer 15 arcseconds. The phytoindication assessments of the ecological regimes are characterized by correlation of geomorphological properties. The soil humidity is characterized by statistically significant negative correlation with the topographic position index and positive correlation with the vector ruggedness measure. The variability of damping correlates with four geomorphological predictors. This environmental regime has positive correlation with digital elevation model and diffuse insolation and negative correlation with topographic wetness index and direct insolation. The soil acidity of the edaphotope within Dnipropetrovsk region correlates with statistical signiicance with the vector ruggedness measure. The soil humidity of the edaphotope is associated with variation of the topographic wetness index, direct insolation, diffuse insolation and entropy of terrain diversity. The highest carbonate content in the soil correlates with higher risks of erosion, which is characterized by loss of soil and vertical distance to channel network. The nitrogen content in the soil is very sensitive to geomorphological features of the area. This results in the correlation of this indicator with six geomorphological predictors. Obviously, the most favourable supply of the nitrogen content in the soil is formed on upland areas. This allows positive correlation of the phytoindication assessment of the nitrogen content in the soil and the height relief. The use of relief variable as the covariate revealed the nature of the impact of soil contamination on ecological factors. Technological oil pollution leads to deterioration of water regime, reducing the availability of plant available forms of nitrogen and deterioration of soil aeration. There are also changes in microclimatic properties. There are more extreme thermal regimes and greater level of illumination. A key task for further research is to study the influence of relief features on the degree of negative transformation of soil due to technological oil pollution

The role of edaphic and vegetation factors in structuring beta diversity of the soil macrofauna community of the Dnipro river arena terrace

The article presents the results of evaluation of the role of edaphic and vegetation factors on beta diversity of soil macrofauna by means of the MDM-approach. The multinomial diversity model (MDM) is a method for relating the Shannon diversity to ecological factors. The research was conducted in the ‘Dnipro-Orils’kiy’ Nature Reserve (Ukraine). The research polygon was laid in the forest within the Orlova ravine (48º31’13 “N, 34º48”15 “E). The study site comprises 1.0 ha of deciduous woodland bordered by an area of herbaceous cover within the ravine. In the soil of the studied polygon, 38 species of soil invertebrates were identified, which characterizes the gamma diversity. Alpha diversity, or the number of species on average at each sample point is 4.3. Beta diversity is 8.8. The principal component analysis of the edaphic parameters revealed four statistically significant principal components. For vegetation characteristics, six statistically significant principal components were identified. The sequential analysis of the effects shows that edaphic factors accounted for 20.9% (0.81 bit) of the available entropy (1.71–0.91). The largest decrease in the community entropy takes place under the action of the principal components 2 and 3 (0.06 bit and 0.05, respectively). A permutation test showed that these effects are statistically significant. In turn, 28.4% of the community β-diversity is attributable to vegetation factors. The greatest decrease in community entropy is related to the principal vegetation components 1, 3 and 4 (0.07, 0.05 and 0.04 bits, respectively). A permutation test indicated that this effect is statistically reliable. Geostatistical models substantially describe the varying effects on the beta-diversity of edaphic principal components 1 and 2, and the vegetation principal components 1 and 3. It was found that edaphic and plant factors play an important role in structuring the communities of soil macrofauna on the level of beta diversity. Community sensitivity to environmental factors varies in space and is spatially structured. For different environmental factors, specific spatial patterns of community sensitivity are allocated. Beta diversity may be due to the fact that the species of soil macrofauna communities also vary in the degree of sensitivity to various environmental factors. The species of soil microfauna are also divided according to their extent of sensitivity to different ecological factors. Key words: diversity, ecological factors, spatial patterns, variogram, Mattern model

Sensitivity and resistance of communities: Evaluation on the example of the influence of edaphic, vegetation and spatial factors on soil macrofauna

328   Экологическая устойчивость является многоплановой концепцией и включает такие свойства как асимптотическая устойчивость, робастность, персистентность, вариабельность, эластичность и резистентность. Резистентность отражает способность сообщества или популяции оставаться в существенно неизменном состоянии под внешним воздействием. Обратным резистентности является свойство сенситивности. В статье предложен способ оценки сенситивности сообществ животных к факторам различной природы и выяснена сенситивность и резистентность сообщества мезопедобионтов прирусловой поймы р. Днепр в пределах природного заповедника «Днепровско-Орельский» к действию эдафических и растительных факторов, а также пространственных переменных. Регуляторное воздействие экологических факторов преломляется через свойства самих экологических систем, а именно резистентность и сенситивность. В случае если экологическая система никак не реагирует на изменение экологических факторов, такая система является индифферентной по отношению к указанным факторам. В случае наличия регулирующего влияния факторов может иметь место резистентность, сенситивность и пропорциональность реакции экологической системы. Отношение удельной роли фактора в вариабельности сообщества к вкладу главной компоненты в суммарную вариабельность признакового пространства позволит оценить резистентность, сенситивность и пропорциональность реакции экологической системы на действие фактора. Если это отношение >1, речь идет о сенситивности: уровень вариабельности сообщества выше, чем относительная роль экологического фактора в варьировании признакового пространства. Если <1 – речь идет о резистентности: уровень вариабельности сообщества ниже, чем относительная роль экологического фактора в варьировании признакового пространства. Если отношение =1 (≈1) – изменения в сообществе пропорциональны уровню варьирования главной компоненты по сравнению с другими компонентами. Экологические факторы (как внешние, средовые, так и внутренние, обусловленные межвидовыми взаимодействиями и имеющими нейтральную природу) вызывают различный уровень реагирования сообщества на свое воздействие. Эти различия преломляются через различные аспекты устойчивости сообщества и могут быть описаны с помощью таких категорий как резистентность, сенситивность и пропорциональность. Предложенная процедура количественной оценки указанных свойств устойчивости позволила установить, что макрофауна пойменной почвы обладает резистентностью к факторам среды, которые превалируют по уровню своего варьирования, тогда как к минорным факторам макрофауна высоко сенситивна. Также сообщество обитателей почвы характеризуется сенситивностью к детальномасштабному варьированию, которое имеет нейтральную природу.328   Экологическая устойчивость является многоплановой концепцией и включает такие свойства как асимптотическая устойчивость, робастность, персистентность, вариабельность, эластичность и резистентность. Резистентность отражает способность сообщества или популяции оставаться в существенно неизменном состоянии под внешним воздействием. Обратным резистентности является свойство сенситивности. В статье предложен способ оценки сенситивности сообществ животных к факторам различной природы и выяснена сенситивность и резистентность сообщества мезопедобионтов прирусловой поймы р. Днепр в пределах природного заповедника «Днепровско-Орельский» к действию эдафических и растительных факторов, а также пространственных переменных. Регуляторное воздействие экологических факторов преломляется через свойства самих экологических систем, а именно резистентность и сенситивность. В случае если экологическая система никак не реагирует на изменение экологических факторов, такая система является индифферентной по отношению к указанным факторам. В случае наличия регулирующего влияния факторов может иметь место резистентность, сенситивность и пропорциональность реакции экологической системы. Отношение удельной роли фактора в вариабельности сообщества к вкладу главной компоненты в суммарную вариабельность признакового пространства позволит оценить резистентность, сенситивность и пропорциональность реакции экологической системы на действие фактора. Если это отношение >1, речь идет о сенситивности: уровень вариабельности сообщества выше, чем относительная роль экологического фактора в варьировании признакового пространства. Если <1 – речь идет о резистентности: уровень вариабельности сообщества ниже, чем относительная роль экологического фактора в варьировании признакового пространства. Если отношение =1 (≈1) – изменения в сообществе пропорциональны уровню варьирования главной компоненты по сравнению с другими компонентами. Экологические факторы (как внешние, средовые, так и внутренние, обусловленные межвидовыми взаимодействиями и имеющими нейтральную природу) вызывают различный уровень реагирования сообщества на свое воздействие. Эти различия преломляются через различные аспекты устойчивости сообщества и могут быть описаны с помощью таких категорий как резистентность, сенситивность и пропорциональность. Предложенная процедура количественной оценки указанных свойств устойчивости позволила установить, что макрофауна пойменной почвы обладает резистентностью к факторам среды, которые превалируют по уровню своего варьирования, тогда как к минорным факторам макрофауна высоко сенситивна. Также сообщество обитателей почвы характеризуется сенситивностью к детальномасштабному варьированию, которое имеет нейтральную природу.Environmental stability is a multifaceted concept and includes properties such as asymptotic stability, robustness, persistence, variability, elasticity and resistance. Resistance reflects the ability of a community or population to remain in a substantially unaltered state under external influence. The reverse of resistance is sensitivity. This article suggests a way to assess the sensitivity of animal communities to factors of various character and explain sensitivity and resistance of the macrofauna community near the floodplain of the river Dnieper within the "Dnipro-Orelsky" Nature Reserve to the effects of edaphic and plant factors, as well as spatial variables. It is shown that the regulatory impact of environmental factors is refracted through the properties of ecological systems themselves, namely resistance and sensitivity. If an ecological system does not react to changing environmental factors, such a system is indifferent with respect to these factors. In the case of regulatory influence of factors, there may be resistance, sensitivity and the proportionality of the response of the ecological system. The ratio of the specific role of a factor in the variability of a community to the contribution of the main components of the total variability of the attributive space makes it possible to assess the resistance, sensitivity and proportionality of response the ecological system to the action of that factor. If the ratio is >1, then this indicates sensitivity: level of variability of a community is higher than the relative role of environmental factors in the changing of the attributive space. If <1, this indicates resistance: the level of variability of a community is lower than the relative role of environmental factors in the changing of the attributive space. If the ratio =1 (≈1), changes in the community are proportional to the level of the main components of variation in comparison with other components. Ecological factors (both external environmental and internal due to species interactions and which have a neutral nature) cause different levels of community response to their impact. These differences refracted through different aspects of stability of a community can be described using the categories resistance, sensitivity and proportionality. The proposed procedure for quantification of specified properties of sustainability has established that the floodplain soil macrofauna is endowed with resistance to factors that prevail on the level of its variation. However, macrofauna is highly sensitive to minor factors. The community of the soil inhabitants is sensitive to fine-scale variations, which have a neutral nature

Пространственная организация экологической ниши почвенной мезофауны урбозема

Study results of the spatial organisation of urbozem mesofauna are presented. We used the OMI-analysis methods. Field research was made in June, 1st, 2011 inthe Botanical Gardenof Dnipropetrovsk National University(DNU) (earlier – the territoryof Y. Gagarinpark, Dnipropetrovsk). The studied plot is situated at a distance of 220 mfrom the Building 1 of DNU and at a distance of 60 mfrom Y. Gagarin Avenue(the Southeast direction). The plot consists of 15 transects directed in a perpendicular manner in relation to the Avenue. Each transect is made of seven sample points. The distance between points is 2 m. The coordinates of lower left point have been taken as (0; 0). The plot represents artificial forest-park planting. The vegetation has typically wood mesotrophic mesophilic character (93.3% – silvants, 90.0% – mesotrophes, 81.7% – mesophiles). In each point the soil mesofauna was studied; temperature, electrical conductivity and soil penetration resistance, dead leaves layer and herbage height were measured. Soil-zoological test area had a size of 25 × 25 cm. We found that earthworms are numerous and saprohages are presented by 5 species. The Aporrectodea caliginosa trapezoides (Duges, 1828) is a dominant species. Along with that species an ecological group of endogeic earthworms is presented by A. rosea rosea (Savigny, 1826) and Octolasion lacteum (Oerley, 1885). An ecological diversity of earthworms is supplemented by epigeic Lumbricus rubellus Hoffmeister, 1843 and anecic Octodrilus transpadanus (Rosa, 1884). The hygromorphs of earthworms range from ultrahygrophiles to mesophiles. The coenomorphic spectrum of earthworms is also rather wide and presented by “pratants”, “stepants”, “palludants” and “silvants”. The complex of earthworms in studied area is taxonomically and ecologically diverse. The ecological structure of soil animal community is presented by such dominant ecological groups as saprohages, pratants, hygrophiles, mesotrophocoenomorphs, and endogeic topomorphs. The measured soil characteristics have been shown to play an important role in structuring an ecological niche of mesopedobionts community. The basic trends in structure transformation of the soil mesofauna community are ecotone effect and edaphic properties determined by a vegetation cover.Методами OMI-анализа изучена пространственная структура почвенной фауны урбоземаботанического сада Днепропетровского университета. Экологические условия в месте расположения полигона являются типично лесными, имеют мезотрофный и мезофильный облик, что способствует высокому уровню обилия почвенной мезофауны (341,6 экз./м2). Дождевые черви являются многочисленной и разнообразной группой сапрофагов в пределах полигона и представлены 5 видами. Доминантом является Aporrectodea caliginosa trapezoides (Duges, 1828). К экологической группе эндогейных червей относятся A. rosea rosea (Savigny, 1826) и Octolasion lacteum (Oerley, 1885), к эпигейным – Lumbricus rubellus Hoffmeister, 1843, к норным – Octodrilus transpadanus (Rosa, 1884). В экологической структуре животного населения почвы преобладают пратанты, гигрофилы, мезотрофоценоморфы, эндогейные топоморфы, сапрофаги. Твердость почвы в диапазоне 0–50 см, электропроводность, мощность подстилки и высота травостоя играют важную роль в структурировании экологической ниши сообщества мезопедобионтов. Основными трендами структуры животного населения почвенной мезофауны являются экотонный эффект и вариабельность эдафических свойств, обусловленная особенностями растительного покрова.Методами OMI-анализа изучена пространственная структура почвенной фауны урбоземаботанического сада Днепропетровского университета. Экологические условия в месте расположения полигона являются типично лесными, имеют мезотрофный и мезофильный облик, что способствует высокому уровню обилия почвенной мезофауны (341,6 экз./м2). Дождевые черви являются многочисленной и разнообразной группой сапрофагов в пределах полигона и представлены 5 видами. Доминантом является Aporrectodea caliginosa trapezoides (Duges, 1828). К экологической группе эндогейных червей относятся A. rosea rosea (Savigny, 1826) и Octolasion lacteum (Oerley, 1885), к эпигейным – Lumbricus rubellus Hoffmeister, 1843, к норным – Octodrilus transpadanus (Rosa, 1884). В экологической структуре животного населения почвы преобладают пратанты, гигрофилы, мезотрофоценоморфы, эндогейные топоморфы, сапрофаги. Твердость почвы в диапазоне 0–50 см, электропроводность, мощность подстилки и высота травостоя играют важную роль в структурировании экологической ниши сообщества мезопедобионтов. Основными трендами структуры животного населения почвенной мезофауны являются экотонный эффект и вариабельность эдафических свойств, обусловленная особенностями растительного покрова