R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E , T . X X I , Z. 2, W A R S Z A W A 1970
MIECZYSŁAW GÓRNY, RYSZARD CHILARECKI
EKSTRAKCJA MEZOFAUNY ZE ŚCIÓŁKI IGLASTEJ I GLEBY W APARACIE MURPHY’EGO
Polskie Towarzystwo Gleboznawcze, Komisja Biologii Gleb
CEL I METODA
Celem badań było opracowanie wskazówek o optym alnych w arun kach ekstrakcji bezkręgowców glebowych, wchodzących w skład tzw. me- zofauny [2, 4, 5], z próbek ściółki i gleby, przy użyciu aparatu M ur phy’ego, skonstruowanego w Instytucie Badawczym Leśnictwa w W ar szawie (rys. 1 i 2).
Rys. 1. Schemat jednostki ekstrakcyjnej w aparacie konstrukcji Murphy’ego
1 — ż a r ó w k a , » lilip u t” 15 W , 2 — p o d n o s z o n y c y lin d e r d o u ła t w ie n ia w i e tr z e n ia i w k ła d a n ia p r ó b e k , 3 — p o j e m n ik z p r ó b k ą , 4 — s ia t k a o o c z k a c h
2 m m s ta n o w ią c a d n o p o j e m n ik a , s p o c z y w a j ą c a n a j e g o z g i ę t y c h d o w n ę tr z a n ó ż k a c h , 5 — s ia tk a o o c z k a c h 5 m m , u m o c o w a n a w l e j k u , 6 — l e j e k 0 s tr o m y c h ś c ia n k a c h , 7 — u s z c z e lk a g u m o w a , 8 — p r o b ó w k a z a lk o h o le m ,
9 — s p r ę ż y n a d o c is k o w a
Schem e of extraction unit in the apparatus of Murphy’s construction 1 — g lo w la m p 15 W o f “ L i l i p u t ” t y p e , 2 — l i f t e d c y lin d e r to f a c i l i t a t e l o a d in g a n d v e n t il a t io n , 3 — s a m p le c o n t a in e r , 4 — n e t w o r k w i t h 2 m m m a s h e s c o n s t it u t in g c o n t a in e r b o t t o m r e s tin g o n in w a r d b e n t l e g s o f th e c o n t a in e r , 5 — n e t w o r k w i t h 5 m m m a s h e s f i x e d in f u n n e l, 6 — fu n n e l w it h s t e e p w a lls , 7 — r u b b e r p a c k in g , 8 — c o l l e c t i n g t u b e w i t h a lc o h o l, 9 — p r e s s u r e s p r in g
486 M. Górny, R. Chilarecki
P otrzeb a tego rod zaju bad ań w ynikła z odm iennego sposobu p o b iera nia próbek ściółki i gleby w celu ek stra k cji m ezofauny w porów naniu z techn ik ą zalecaną przez M u rp h y ’ego [7, 8] oraz z konieczności w y p ró bow ania a p a ra tu w odniesieniu do najczęściej w Polsce w y stęp u jący ch w arunków siedliskow ych w lasach. B adania przeprow adzono w drzew o stanie sosnowym C ladonio-Pinetum , rosnącym na glebie piaszczystej, zbielicow anej, nieznacznie tylko porośniętej roślinnością zielną. O kryw ę gleby stanow iła przede w szystkim ściółka. P ró bk i pobierano ze ściółki i w arstw y próchniczej gleby. W ilgotność w arstw y próchniczej, oznaczona m etodą suszarkow ą, w ahała się w okresie pobierania próbek od 25,4 do 37,6%. W ilgotność ściółki była o 10-25% w iększa od w ilgotności próchnicy i w ynosiła 35,5 - 62,5%.
Rys. 2. Aparat do wypłaszania m ezofauny z próbek ściółki i z gleby Murphy's apparatus for extracting mezofauna from litter and soil samples
A p arat nasz skonstruow any został w oparciu o zasadę В e r 1 e s e’a [1] i jest dalszym rozw inięciem m odyfikacji T u l l g r e n a [9] i F o r d a [3]. Zasada jego działania polega na tym , że w regulow anych w a ru n
Ekstrakcja m ezofauny w aparacie Murphy’ego 4 8 7
kach cieplnych, pod w pływ em w zrastającej tem peratury drobne zwie rzęta przemieszczają się w próbce gleby i oddalając się od źródła ciepła w padają do pułapek.
W aparacie M urphy’ego, skonstruowanym w IBL, każdy ekstraktor składa się z dwu podstawowych części: ruchomego cylindra górnego, w którym znajduje się żarówka 15 W (liliput), i części dolnej — lejka o stromych ścianach zbiegających się pod kątem 15°. W części tej znaj duje się płytka sitowa o średnicy 8 cm i oczkach 5 mm, którą można wyjąć, a na której spoczywa pojemnik zaw ierający próbkę. Próbki gleby wkłada się do metalowego cylindra o średnicy i wysokości 5,1 cm, pod partego trzem a nóżkami zagiętymi do wnętrza, na których spoczywa sito o oczkach 2 mm, znajdujące się 0,5 cm poniżej dolnej krawędzi cylindra. Półcentym etrowa szpara między sitem a krawędzią pojemnika umożliwia wydostanie się z próbki gleby zwierząt większych, zaliczanych do m a- krofauny. Wylot lejka otoczony jest uszczelką gumową, do której doci skana jest sprężyną probówka z płynem konserwującym.
A parat ma 22 ekstraktory umieszczone w dwu rzędach. Każdy rząd ekstraktorów ma osobny wyłącznik prądu, przy czym żarówki połączone są równolegle. W jednym z ekstraktorów każdego szeregu zainstalowany jest term ostat.
Rys. 3. Przyrząd do pobierania próbek ściółki i gleby w układzie naturalnym. Device for taking litter and soil sam ples in natural state
488 M. Górny, R. Chilarecki
Do pobierania próbek gleby zastosowano specjalny przyrząd skon struow any w 1963 sr. przez M. Kaczm arek (rys. 3). Przyrząd ten umożliwia pobieranie próbek ściółki i gleby o określonej pojemności (20 - 200 cm3), o średnicy dopasowanej do pojemników aparatu z zacho waniem układu naturalnego substratu. Przyrząd ten, w ykonany z nie rdzewnej stali, składa się z głowicy ze skrzydełkam i ułatw iającym i w ci skanie go do gleby i z odejmowanego uchw ytu oraz z cyli-nderka ściśle dopasowanego do głowicy, przeciętego wzdłuż na połowy. Wysokość cy- linderka wynosi 10 cm, średnica — 5,1 cm, a m aksym alna pojemność — 200 cm3.
Przy pobieraniu próbki przyrząd wciska się prostopadle do gleby. Po w yjęciu z gleby z głowicy w yjm uje się cylinder i zdejm uje jedną z jego połówek. Próbkę gleby w układzie naturalnym umieszcza się w całości lub w części w naczyniu transportow ym lub bezpośrednio w pojemniku aparatu wypłaszającego.
Opisanym przyrządem pobierano próbki o pojemności 100 cm3. P rób ki te dzielono na części według w arstw profilu (A 0 i A F)y tak aby grubość próbki częściowej nie przekraczała 1,5 - 2 cm. W aparacie umieszczano każdą próbkę częściową w osobnym pojemniku, zachowując ich n atu ralny układ, lecz w pozycji odwróconej (górną powierzchnią ku dołowi). W celu oceny działania aparatu ekstrakcyjnego uwzględniono w prze prowadzonych doświadczeniach następujące kombinacje:
1 — wypłaszanie mezofauny z próbek ściółki i gleby w tem peratu rach 25 oraz 30°C,
2 — wypłaszanie mezofauny z próbek ściółki i gleby zróżnicowanych pod względem wilgotności, tzn. bardziej suchych (średnia wilgotność ściół ki — 35,9%, próchnicy — 25,4%), i bardziej wilgotnych (średnia wilgot ność ściółki — 62,5%, próchnicy — 37,6%),
3 — w ypłaszanie mezofauny z próbek ściółki i gleby w czasie, gdy aparat był zam knięty oraz wtedy, gdy przez pierwszą dobę ekstrakcji był otw arty, a począwszy od drugiej doby do końca zamknięty,
4 — w celu oceny intensywności wychodzenia zwierząt z próbek ściółki i gleby analizowano liczebność zwierząt wpadających do zbior niczków w ciągu 72 godzin, w następujących przedziałach czasu:
— w ciągu pierwszej godziny ekstrakcji, — w okresie od 1 do 5 godziny ekstrakcji, — w okresie od 5 do 18 godziny ekstrakcji, — w okresie od 18 do 24 godziny ekstrakcji, — w okresie od 24 do 48 godziny ekstrakcji oraz — w okresie od 48 do 72 godziny ekstrakcji.
Probówki (zbiorniczki) odławiające zawierały ok. 75% roztworu alko holu etylowego z niewielkim dodatkiem gliceryny w celu ograniczenia
Ekstrakcja m ezofauny w aparacie Murphy’ego 489
parow ania i tym samym ograniczenia działania odstraszająco na w y chodzące z próbek bezkręgowce.
Dla każdej kombinacji doświadczenia metodycznego zebrano po 10 próbek całkowitych o pojemności 100 cm3, to jest po 20 próbek częścio w ych (A 0 i A f ). Łącznie przeanalizowano m ateriał z 960 próbek czę ściowych.
PRZEBIEG WYPŁASZANIA POSZCZEGÓLNYCH GRUP BEZKRĘGOWCÓW GLEBOWYCH
Z odłowionej za pomocą aparatu M urphy’ego fauny zebrano bezkrę gowce należące do dwu klas świata zwierzęcego: pajęczaków i owadów. Z pajęczaków wyróżniono rzędy pająków właściwych Aranei oraz roz toczy Acarina. Znalezione roztocze zaklasyfikowano do następujących podrzędów: Mesostigmata, Trombidiformes i Sacroptiformes. O statni pod- rząd reprezentow any był wyłącznie przez mechowce — Oribatei.
Spośród owadów wyróżniono skoczogonki Collembola, a poza tym pojedyncze okazy przylżeńców Thysanoptera, mszyc Aphidae oraz larw muchówki Diptera i larw chrząszczy Coleoptera.
Poniżej omówiono przebieg wypłaszania tylko tych grup system a tycznych zwierząt, których liczba upoważniała do wyciągania wniosków.
Collembola. Osobników Collembola w ściółce było ogółem znacznie
więcej niż w w arstw ie próchnicznej, chociaż w poszczególnych prób kach bywało odwrotnie. Skoczogonki wychodziły zarówno ze ściółki, jak i z próchnicy najintensyw niej w ciągu pierwszej godziny ekstrakcji, szczególnie przy tem peraturze 30°C. Zarówno z próbek o większej i m niej szej wilgotności, jak przy tem peraturze 25 i 30°C wychodzenie zwierząt przy aparacie otw artym kończyło się w ciągu 24 godzin, a przy aparacie zam kniętym — po 48 godzinach. Jednakże liczba odłowionych okazów była w tym ostatnim przypadku we wszystkich kombinacjach większa.
Przy aparacie zam kniętym zdecydowanie więcej okazów zebrano za równo w tem peraturze 25, jak i 30°C i ze ściółki, i z próchnicy (tab. 1). Ze ściółki znacznie więcej osobników Collembola odłowiono przy tem peraturze ekstrakcji 25 niż przy 30°C, natom iast z próchnicy było od w rotnie (tab. 2).
Z prób ściółki o większej wilgotności (62,5%) odłowiono większą licz bę Collembola niż z prób mniej wilgotnych (35,5%). Nie stwierdzono na tom iast istotnego zróżnicowania ilościowego w zależności od badanego stopnia wilgotności próchnicy.
Jak widać, niezależnie od wilgotności prób, optym alna ekstrakcja
Collembola ze ściółki miała miejsce przy tem peraturze 25°C przy apara
cie zam kniętym i przy ekstrakcji trw ającej 48 - 72 godziny. Wypłaszanie z próchnicy przebiegało najefektyw niej przy tem peraturze 30°C.
490 M. Górny, R. Chilarecki
Insecta. Na przebieg ekstrakcji owadów ogółem, a więc prócz Col- lembola także drobnych larw owadów uskrzydlonych, miała wpływ reak
cja grupy najliczniejszej, to jest skoczogonków. Tak więc również owa dów ogółem znaleziono znacznie więcej w w arstw ie ściółki niż w próch nicy. W próbkach wilgotniejszych przewaga ilościowa owadów w ściółce była wyraźniejsza, natom iast w próbkach mniej w ilgotnych praktycznie w ilości nie było różnic.
Najwięcej owadów odłowiono przy aparacie zam kniętym przez cały czas ekstrakcji (tab. 3). Podobnie jak Collembola, znacznie więcej owa dów ogółem odłowiono ze ściółki przy tem peraturze 25°C, natom iast z próchnicy nieco więcej przy tem peraturze 30°C.
Przebieg i czas ekstrakcji kształtow ały się podobnie jak dla Col
lembola.
Trombidiformes. Ze ściółki odłowiono niemal 2 razy więcej Trombi- diformes (343 okazy) niż z próchnicy (186 okazów), chociaż w poszczegól
nych próbkach liczba tych roztoczy była nieraz nieco mniejsza w ściółce niż w w arstw ie próchniczej. N ajintensywniejsze wychodzenie Trombidi-
f ormes z próbek ściółki i gleby notowano między 5 a 48 godziną ekstrak
cji, przy czym istniało zróżnicowanie w zależności od tem p eratu ry w y płaszania oraz od otwarcia lub zamknięcia układu ekstraktorów. Przy aparacie zam kniętym i tem peraturze 30°C maksimum odłowu przypa dało między 5 i 18 godziną dla ściółki oraz między 24 i 48 godziną dla
Przedziaf czasu-godziny Time intervals-.hours
Rys. 4. Średni procent osobników Trombidiform es w y płoszonych w podanym okresie czasu w przeliczeniu na 1 godzinę, w temperaturze 30°C, przy aparacie
zamkniętym
Average per cent of Trombidiformes individuals e x tracted in the given time interval in conversion to 1 hour, at the temperature of 30°C and closed apparatus
Ekstrakcja mezofauny w aparacie Murphy’ego 491 próchnicy (rys. 4), gdy tymczasem przy aparacie otw artym lub przy tem peraturze 25°C między — 24 i 48 godziną ekstrakcji (wyjątkowo ty l ko przy tem peraturze 30°C i aparacie otw artym w 1 godzinie ekstrak cji). Po 72 godzinach ekstrakcja była we wszystkich kombinacjach za kończona.
Więcej okazów odłowiono przy zastosowaniu aparatu zamkniętego za równo ze ściółki, jak i z w arstw próchnicy (tab. 4 i 5). Ogółem nieco więcej okazów zebrano przy tem peraturze 30 niż przy 25°C, przy czym szczególnie wyraźna różnica istniała na korzyść próbek w arstw y próch nicowej (tab. 6).
Nie stwierdzono istotnego zróżnicowania ilościowego odłowionych
Trombidiformes z próbek o większej lub mniejszej wilgotności.
Zarówno dla ściółki, jak i próchnicy optym alne w arunki ekstrakcji istniały przy zastosowaniu tem peratury 30°C i układu zamkniętego cy lindrów aparatu. O ptym alny czas ekstrakcji wynosił od 48 godzin dla próbek nie przekraczających 50% wilgotności, do 72 godzin dla próbek bardziej wilgotnych.
Mesostigmata. Także przedstawicieli tej grupy zwierząt znaleziono
więcej w ściółce (707 okazów) niż w w arstw ie próchniczej (442 okazy). Tutaj również znaleziono pojedyncze próbki, w których sytuacja przed stawiała się odwrotnie. Najwięcej okazów odłowiono przy aparacie za m kniętym (tab. 7), a szczególnie w tem peraturze 30°C (tab. 8). Przy
Przędz iaf czasu - godziny
Rys. 5. Średni procent osobników Mesostigmata w y płoszonych w podanym okresie czasu w przeliczeniu na il godzinę, w temperaturze 30°C, przy aparacie
zamkniętym
Average per cent of Mesostigmata individuals extract ed in the given time interval in conversion to 1 hour,
492 M. Górny, R. Ghiłarecki
takim sposobie wypłaszania maksimum odłowów Mesostigmata ze ściółki przypadało między 5 i 18 godziną ekstrakcji, a z próchnicy między 24 i 48 godziną (rys. 5). Wypłaszanie z wszystkich próbek zakończone zo stało w ciągu 72 godzin.
Nieco większą liczbę Mesostigmata odłowiono z prób o mniejszej w il gotności. Ze ściółki o wilgotności ponad 60% więcej okazów zebrano przy aparacie otw artym , naw et przy tem peraturze 25°C, natom iast z próbek mniej wilgotnych w yraźnie więcej przy aparacie zamkniętym.
Za optym alne w arunki ekstrakcji Mesotigmata z próbek ściółki, jak i próchnicy uznano kombinację z zamkniętym aparatem w tem peratu rze 30°C, jeśli wilgotność próbek nie przekraczała 50%. Przy próbkach wilgotniejszych lepiej pozostawić aparat otw arty przez pierwsze 24 go dziny ekstrakcji.
Sarcoptiformes: Orïbatei. Liczba Oribatei odłowionych ze ściółki była
ponad czterokrotnie większa (1606 okazów) niż odłowionych z w arstw y próchnicznej (364 okazy). Ponad dw ukrotnie więcej okazów zebrano przy zam kniętym aparacie przez cały czas ekstrakcji (tab. 9), szczególnie w kombinacji z tem peraturą wypłaszania 30°C (tab. 10). Przy tem peraturze ekstrakcji 25°C zróżnicowanie ilościowe między kombinacjami z
ukła-W szystkie tabele przedstawiają sumy osobników danej grupy zwierząt glebowych In all the tables the sums of individuals of the given soil fauna groups are presented Objaśnienia znaków:
Denotations :
z — ekstrakcja przy aparacie zam kniętym przez cały czas extraction at the apparatus closed over the whole time
o — ekstrakcja przy aparacie otwartym przez pierwszą dobę, a począwszy od drugiej doby do końca zamkniętym
extraction at the apparatus opened during the first 24 hours and then closed to the end of extraction
25° — ekstracja w stałej temperaturze 25°C
extraction at the constant temperature of 25°C 30° — ekstracja w stałej temperaturze 30°C
extraction at the constant temperature of 30°C
A 0 — w arstw a ściółki
litter layer
Af — w arstw a próchniczna
humus layer
w ilgotne —- próbki ściółki o przeciętnej w ilgotności 62,5%, próbki wanstwy pró-ch- nicznej o przeciętnej w ilgotności 37,6%
w et — litter sam ples w ith m ean initial moisture content 62.5%, humus sam ples with mean initial moisture content 37.6%
suche —-■ próbki ściółki o przeciętnej wilgotności 35,0%, próbki w arstwy próoh-nicznej o (przeciętnej w ilgotności 25,4%
dry — litter sam ples w ith m ean initial moisture content 35.9%, humus samples w ith mean initial moisture content 25.4%.
Ekstrakcja mezofauny w aparacie Murphy’ego 493 T a b e l Collembola Collembola Z 0 Ao h Ao h 7* 3? 28 i i 111 39 T a b e l a 2 Collembola Collembola 25 ° 3 0 ° Ao af Ao .70 17 32 31 67 63 T a b e l a 3 I n s e c ta ogółem T otal in s e c ts z 0 *o h Ao % 77 44 36 12 121 48 T a b e l a 4 Trombidiformes T a b e l a 5 z 0 A6 Ao 235 137 108 49 372 157 Trombidiformes 2 5° 3 0° z 0 z 0 Ao AP Ao af Ao AF Ao AF 76 55 90 22 159 82 18 27 131 112 241 45 T a b e l a 6 Trombidiforme s T a b e l a 7 ro ЧЛ o o o Ao af Ao af 166 77 177 109 243 286 Mesostigmata z 0 Ao A? Ao Aj« 462 313 245 129 775 374 T a b e l a в Mesostigmata 25° 3 0° Z 0 z 0 Ao af Ao af Ao AP Ao af 179 132 182 54 283 181 63 75 311 236 464 138 T a b e l a 9 O ribptei z 0 Ao Aj. Ao af 1099 263 507 101 1362 608
494 M. Górny, R. Chilarecki T a b e l a 11 T a b e l a 10 O r ib a t e i 2 5° 3 0° z 0 z 0 Ao a F Ao af Ao af Ao AP 390 167 339 71 709 96 160 30 557 410 805 198 Асari n a ogółem T o ta l A carin a z 0 Ao af Ao h 1797 713 860 282 2510 1142 T a b e l a 12 T a b e l a 13 A ca rin a ogółem - T o ta l A ca rin a Mezofauna ogółem - T o ta l mezofauna
w ilg o tn e - wet 645 354 999 147 758 suche - dry 1152 359 1511 249 135 384 w ilg o tn e suche wet dry Ao ** A0 *F 1330 522 1441 523 1852 1964 T a b e l a 14 T a b e l a 15 Mezofauna ogółem T o ta l mezofauna Ao af z 0 z 0 1875 896 754 291 Mezofauna ogółem T o ta l mezofauna 25° 0 O K \ z 0 z 0 Ao af Ao af Ao af Ao af 696 372 634 150 1179 382 262 141 1068 784 1561 403
dem zam kniętym i otw artym było stosunkowo niewielkie. Wynikało to najprawdopodobniej z faktu, że przy tej tem peraturze ekstrakcja nie zo stała w ciągu 72 godzin całkowicie zakończona. Przy tem peraturze 30°C ekstrakcja kończyła się w zasadzie po 48 godzinach. Odłowiono w tym czasie 99 - 100% okazów mechowców. Natomiast przy tem peraturze 25°C po 48 godzinach zbierano od 70 do 99%, przeciętnie 88,3% okazów i tylko
Ekstrakcja mezofauny w aparacie Murphy’ego 495
Przedziaf czasu-godziny Time intervals-fiours
Rys. 6. Średni procent osobników Oribatei (Sarcopti-
formes) wypłoszonych w podanym okresie czasu w przeliczeniu na 1 godzinę, w temperaturze 30°C.
przy aparacie zamkniętym
Average per cent of Oribatei (Sarcoptiformes) indivi duals extracted in the given time interval in conversion
to 1 hour, at the temperature of 30°C and closed apparatus
w jednym przypadku po 72 godzinach ekstrakcję można było uznać za skończoną. W optym alnym sposobie ekstrakcji, to jest przy tem p eratu rze 30° i aparacie zamkniętym, maksimum okazów Oribatei odłowiono: ze ściółki między 18 i 24 godziną ekstrakcji, a z próchnicy między 24 i 48 godziną ekstrakcji (rys. 6).
Zróżnicowanie próbek pod względem wilgotności nie wpłynęło w spo sób istotny na liczbę wypłoszonych Oribatei. Jednakże z próbek ściółki i próchnicy mniej wilgotnych odłowiono przy aparacie zam kniętym po nad czterokrotnie więcej okazów niż przy aparacie otw artym przez pierw szą dobę. Liczba okazów Oribatei odłowiona z próbek o wilgotności w ięk szej była przy aparacie zam kniętym tylko nieznacznie wyższa niż przy otwartym .
Acarina. Udział ilościowy osobników poszczególnych grup odłowio
nych roztoczy był następujący:
— Sacroptiformes (Oribatei) — 1970 osobników, — Mesostigmata — 1149 osobników,
— Trombidiformes — 529 osobników.
Najwięcej okazów roztoczy zebrano ze ściółki (2657 osobników), znacz nie mniej z w arstw y próchnicznej (995 osobników). Przy wypłaszaniu roztoczy z próbek ściółki i próchnicy znacznie lepsze efekty uzyskano przez zamknięcie aparatu na czas ekstrakcji niż przez pozostawienie
496 M. Górny, R. Chilarecki
Przedział czasu-godziny Time intervals - nours
Rys. 7. Średni procent osobników Acarina w ypłoszo nych w podanym okresie czasu w przeliczeniu na 1 godzinę z prób w ilgotniejszych (wilgotność ściółki G2,5%, w ilgotność próchnicy 37,6%), przy aparacie przez
pierwszą dobę otwartym
Average per cent of Acarina individuals extracted in the given time interval in conversion to 1 hour, from more humid sam ples (moisture content of litter 62,5%, of humus 37,6%), at the apparatus open for the first
24 hours
Rys. 8. Średni procent osobników Acarina wypłoszo nych w ciągu godziny w podanym okresie czasu w przeliczeniu na 1 godzinę z prób mniej wilgotnych (wilgotność ściółki 35,9%, w ilgotność próchnicy 25,4%),
przy aparacie zamkniętym
Average per cent of Acarina individuals extracted in the given time interval in conversion to 1 hour from less humid sam ples (moisture content of litter 35,9%,
Ekstrakcja mezofauny w aparacie Murphy’ego 497
aparatu otw artego przez pierwszą dobę (tab. 11). Podobnie jak w odnie sieniu do poszczególnych podrzędów Acarina, tak i dla całego rzędu za optym alne w arunki ekstrakcji uznano: aparat przez cały czas zam knięty oraz tem peraturę stałą 30°C, niezależnie od uwzględnionego w doświad czeniu stanu wilgotności próbek. W tych w arunkach po 72 godzinach ekstrakcję można było uznać za skończoną. Z próbek ściółki i próchnicy o większej wilgotności wypłaszano podobne ilości Acarina zarówno przy aparacie zam kniętym jak i otw artym . Większe zróżnicowanie pod ty m względem zauważono natom iast przy odłowach roztoczy z próbek b ar dziej suchych (tab. 12). Wynikało to z faktu, że pozostawienie próbek wilgotniejszych w aparacie otw artym przez pierwsze 24 godziny eks trakcji umożliwiało szybsze odparowanie wody, a więc szybsze wysusze nie próbek. Zarówno w odniesieniu do ściółki, jak i próchnicy dla próbek bardziej i mniej w ilgotnych zastosowanie tem p eratu ry wypłaszania 25°C okazało się niewystarczające dla zakończenia ekstrakcji w ciągu 72 godzin.
W przeprowadzonych doświadczeniach największa liczba okazów Aca
rina została odłowiona z próbek ściółki umiarkowanie wilgotnej między
5 i 24 godziną, a z próbek wilgotniejszych między 18 i 48 godziną eks trakcji (rys. 7 i 8). Z próchnicy natom iast wcześniej wychodziły roztocze z próbek wilgotniejszych (maksimum odłowów między 5 i 18 godziną) niż z próbek bardziej suchych (maksimum między 24 i 48 godziną ekstrakcji).
WNIOSKI
1. Analiza ilościowa zebranego m ateriału potwierdziła ogólnie znany fakt, że liczebność mezofauny w ściółce jest na ogół znacznie wyższa niż w próchnicy. W ściółce znaleziono bowiem 2771 osobników, w w arstw ie próchnicznej — 1045.
2. Mimo że ogólna liczba drobnych bezkręgowców wypłoszonych z próbek mniej lub bardziej wilgotnych była zbliżona, lepsze wyniki wypłaszania ze ściółki osiągnięto przy wilgotności próbek równej 35,9% niż przy 62,5% (tab. 13). Odnosiło się to także do poszczególnych grup mezofauny niższego rzędu, szczególnie przedstawicieli rzędu Acarina. Jedynie liczba Collembola zebranych z wilgotniejszych próbek ściółki była nieco większa niż w próbkach mniej wilgotnych. Nie stwierdzono wpływu wilgotności próbek próchnicznych na liczbę w yekstrahow anych okazów mezofauny.
3. Znacznie większa liczba osobników została wypłoszona z próbek ściółki i próchnicy, jeśli w czasie ekstrakcji aparat był przez cały czas zam knięty (tab. 14).
4. Przy wypłaszaniu mezofauny z próbek ściółki i w arstw y próch nicznej drzewostanu sosnowego w aparacie zam kniętym za optym alną
498 M. Górny, R. Chilarecki
uznano stałą tem peraturę 30°C (tab. 15). Jedynie dla ekstrakcji Collem-
bola ze ściółki lepsze wyniki ilościowe osiągnięto w tem peraturze 25°C.
5. Podane optym alne w arunki ekstrakcji mezofauny odnosi się do próbek ściółki i gleby mniej i bardziej wilgotnych, w ram ach uwzględ nionej w doświadczeniu tolerancji. Tylko przy wypłaszaniu Mesostigmata z próbek wyższej wilgotności (ściółka 62,5%, próchnica 37,6%) większą liczbę okazów odłowiono w aparacie otw artym przez pierwszą dobę.
6. W celu wyrównania w arunków ekstrakcyjnych, tak aby były one optym alne dla poszczególnych grup mezofauny, należy tak dobierać porę pobierania próbek w terenie, aby wilgotność ich nie przekraczała 40 -50%. Praktycznie należy unikać pobierania próbek podczas lub tuż po okresie większych opadów atmosferycznych.
7. Zdecydowanie najgorsze efekty ilościowe zarówno w odniesieniu do całej mezofauny, jak i poszczególnych grup osiągnięto przy wypłasza niu zwierząt z próbek w tem peraturze 30°C i w aparacie otw artym przez pierwszą dobę.
8. W optym alnych w arunkach wypłaszania drobnych bezkręgowców ze ściółki (30°C, aparat zamknięty) znaczna ich liczba wychodziła w ciągu pierwszej godziny ekstrakcji, a maksimum przypadało między 5 i 24 go dziną. Podobnie znaczna liczba okazów mezofauny wychodziła z próbek próchnicznych w ciągu pierwszej godziny ekstrakcji, lecz maksimum przypadało między 24 i 48 godziną (rys. 9).
Rys. 9. Średni procent osobników m ezofauny w ypło szonych w podanym okresie czasu w przeliczeniu na 1 godzinę, w temperaturze 30°C, przy aparacie zam
kniętym
Average per cent of mezofauna individuals extracted in the given time interval in conversion to 1 hour
Ekstrakcja m ezofauny w aparacie Murphy’ego 499
9. W większości badanych kombinacji wypłaszanie mezofauny z pró bek zostało zakończone w ciągu 72 godzin. W yjątek stanowiły 2 kombi nacje: ekstrakcja wilgotniejszych próbek ściółki ekstrahow anych w tem peraturze 25°C i w aparacie zamkniętym oraz stosunkowo wilgotnych pró bek próchnicy ekstrahow anych w tem peraturze 25°C w aparacie otw ar tym przez pierwszą dobę. Nie prowadzono badań dłużej niż 72 godziny ze względu na możliwość zachodzenia znacznych zmian ilościowych m e zofauny w ew nątrz próbek (śmiertelność, rozmnażanie).
10. We wszystkich bez w yjątku kombinacjach doświadczenia zauwa żono w yraźne załamania krzyw ych obrazujących średni procent osobni ków poszczególnych grup systematycznych, przypadających na 1 godzinę ekstrakcji między 1 i 5 godziną wypłaszania. W skazuje to na praw dopo dobieństwo innego reagowania osobników niższych jednostek system a tycznych zwierząt (rodzajów, gatunków) na stosowane tu bodźce (światło, tem peratura i wilgotność).
11. W świetle całości powyższych wniosków zalecana przez M ur- p hy’ego receptura wypłaszania mezofauny (odnosząca się do fauny wrzo sowisk) z próbek ściółki w tem peraturze 20 - 25°C, a z próbek w arstw próchnicznych w tem peraturze 30 - 35°C, choć była do pewnego stopnia punktem wyjścia naszych badań, odbiega w yraźnie od przedstawionych wyżej wyników.
LITERATURA
[1] B e r l e s e A.: Apparecchio par raccogliere presto ed in gran numéro piccoli atropodi. Redia, 1905, II.
[2] F e n t o n G. R.: The soil fauna with special reference to the ecosystem of forest soil. J. Animal Ecol., 16, 1947.
[3] F o r d J.: Fluctuations in natural populations of Collembola and Acarina. J. Animal. Ecol., 6, 1937.
[4] G ó r n y M.: Ekstrakcja mezofauny z próbek gleby metodą Murphy’ego. Pol. Tow. Glebozn., Kom. Biologii Gleb, Zespół Fauny Gleb, 4, 1966.
[5] G ó r n y M., M a r g o w s k i Z.: Ekologiczne podziały organizmów glebowych jako podstawa badań metodycznych. Pol. Tow. Glebozn., Kom. Biologii Gleb, Zespół Fauny Gleb., 2, 1966.
[6] K a c z m a r e k M.: Jahreszeitliche Quantitätsschwankungen der Collembolen verschiedener Waldbiotope der Puszcza Kampinoska. Ekol. pol., s. A, t. 11, 1963, nr 4.
[7] M u r p h y P. W.: The split-funnel extractor — a modyfied Tullgren funnel. Progress in Soil Zoology, London 1962, 174 - 178.
[8] M u r p h y P. W.: Effect of sample treatment on extraction efficiency with split-funnel extractor. Progress in Soil Zoology, London 1962, 182 - 188. [9] T u l l g r e n A.: Ein sehr einfacher Ausleseapparat für terricole Tierformen.
500 M. Górny, R. Chiiarecki м. г о р н ы , P . Х И Л Я Р Е Ц К И ЭКСТРАГИРОВАНИЕ МЕЗОФАУНЫ ИЗ ПОДСТИЛКИ ХВОЙНОГО ЛЕСА И ИЗ ПОЧВЫ В АППАРАТЕ МУРФИ П о л ь с к о е О б щ е ст в о П о ч в о в е д о в К о м и с с и я Б и о л о г и и П оч в Р е з ю м е В Лесном Научно-Исследовательском Институте в Варшаве смонтирован был аппарат Мурфи для экстрагирования мезофауны из лесной подстилки и из почвы. В аппарате новой конструкции были введены некоторые модификации. Изменению подлежал такж е способ взятия образцов. В труде показаны ре зультаты исследований, имеющих ввиду установление оптимального способа экстракции мезофауны. В исследованиях учитывались: 1) увлажнение образцов, 2) температура над поверхностью образцов в аппарате, 3) продолжительность экстракгирования и 4) условия вентиляции в аппарате во время извлечения фауны. Установлено, что для отдельных групп мезофауны оптимальность условий извлечения различна. В общем, заметно большее число особей извелкалось из образцов подстилки и почв при закрытом аппарате (табл. 14). Для большей части групп мезофауны личше результаты были получены при температуре экстрагирования равной 30° по Ц (табл. 15). Единственно, при извлечении Collembola из подстилки лучше результаты дала температура 25°. Установлено наличие влияния влажности образца на ход извлечения. Най- лучшие результаты при применении вышеназванных условий были получены тогда, когда влажность образцов не превышала 40 - 50% от их влагоемкости. Следовательно в практике необходимо избегать взятия образцов для экстрак ции либо во время, либо непосредственно после обильных атмосферных осад ков. В оптимальных для большей части групп условиях извлечения мелких безпозвоночных (температура 30°, закрытый аппарат) заметное их число по кидало образцы подстилки уж е в течение первого часа экстракции, а макси мум обнаруживался мезофауны покидало образцы гумуса в течение первого часа, но максимум обнаруживался меж ду 24 и 48 часом (рис. 6). Соблюдая оптимальное условия экстрагирования извлечение мезофауны можно считать законченным после 72 часов. Проводить исследования по более длительному, продолжающ емуся больше 72 часов, извлечению считалось не целесообразным ввиду возможности значительного изменения численности ме зофауны (погибание, размножение). Во всех без исключения вариантах опыта наблюдался резкий изгиб кри вых, изображающ их средний процент особей в отдельных таксономических группах, приходящийся на один час экстракции меж ду первым и пятым ча сом извлечения. Этот факт указывает на приемлемость мнения, что индивидуам из более низких единиц систематики животных (род, вид) свойственна неоди наковая отзывчивость на свет, температуру и влажность среды.
Ekstrakcja m ezofauny w aparacie Murphy’ego 501 Согласно изложенным выводам рекомендованная Мурфи рецептура извле чения мезофауны (для почвенной фауны вересковых зарослей) из подстилки при температуре 20 - 25° и из образцов гумуса при температуре 30 - 35°, хотя и была исходным пунктом для наших исследований, однако она отчетливо отбе гает от вышеприведенных результатов. М. G Ó R N Y , R. C H IL A R E C K I
THE EXTRACTION OF MEZOFAUNA FROM CONIFEROUS LITTER AND SOIL IN THE M URPHY’S APPARATUS
P o l is h S o il S c ie n c e S o c ie t y C o m m is s io n o n S o il B io lo g y
S u m m a r y
At the Forest Research Institute in Warsaw the apparatus of Murphy’s type for m ezofauna extraction from forest litter and soil samples has been developed. In the new construction some m odification have been introduced. The sampling way in area has been modified, too.
In the article the results of investigations aiming at determination of optimal mezofauna extraction way are presented. In the investigations the follow ing has been taken into account:
1) m oistening degree of the samples,
2) tem perature above sample surface in the apparatus, 3) extraction duration,
4) conditions of the apparatus ventilation during extraction.
It has been found that for particular groups of mezofauna optimal extracting conditions are different. On the whole, much greater number of individuals were caught off from the litter and soil samples in a closed apparatus (Tab. 14). For most mezofauna groups the best results of the extraction were obtained at the temperature of 30°C (Tab. 15). Only at extracting Collembola out of litter better results were obtained at the temperature of 25°C.
An influence of m oistening degree of the samples on extraction course has been proved. The best results in the above extraction conditions have been obtained when m oistening degree of the sample did not exceed 40 - 50%. Hence, practically it is to avoid to take samples for extraction during or closely after heavy rainfalls.
In the conditions optimal for the m ajority of groups (30°C and closed appara tus) of extraction tiny invertebrates from forest litter, a considerable amount of them w en t out w ithin the first extraction hour, the m axim um occurring between the 5th and 24th hour. Sim ilarly, the m ajority of m ezofauna leaved humus sam ples w ithin the first hour, but at the m aximum between the 24th and 48th hour
(Fig. 6).
At optimal conditions, extraction could be regarded as finished after 72 hours. The investigations on extracting longer than 72 hours have been found unpurpose ful due to a possibility of considerable quantitative changes of m ezofauna inside the samples morality.
502 M. Górny, E. Chilarecki
In all the experim ent variants a distinct break of curves illustrating average per cent of individuals in particular system atic groups due to the houir of the extraction, between the first and the fifth hour of extraction. This fact suggests the probability of different response of individuals from low er system atic units of animals (genera, species) to the ligth, temperature and moisture stim uli applied.
In the light of the above conclusions, the technique recommended by Murphy of extracting mezofauna (concering the heath mezofauna) from litter samples at the temperature of 20 - 25°C and from humus sam ples at the temperature of 30 - 35°C, distinctly differs from the results presented above, though it constituted a starting point for our investigations.
Adres Wpłynęło do PTG w styczniu 1969 r.
dr Mieczysław Górny Instytut B adaw czy Leśnictwa W arszaw a, W ery K o s trze w y 3
