Soil nematodes in the field and fallow - density and diversity

• Authors: Krassimira Ilieva-Makulec , Renata Franczak , Grzegorz Makulec

Title variants

PL

Nicienie glebowe na polu i odłogu – zagęszczenie i różnorodność

• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

The results presented here concern the study, which was carried out in  the spring of 2009 on an arable field and a fallow. Following parameters were analysed: density, taxonomic composition, trophic and dominance structure of soil nematode communities. Shannon-Weaver diversity index, Sørensen’s index of similarity and Maturity index were also calculated. The results show that the nematode community in the soil of arable field differed from that on the fallow in respect of density and trophic structure. Nematode density was higher in the arable soil than in the fallow. The group of bacterial-feeding nematodes was the most numerous among five trophic groups recorded in the study. The higher density of that group in the arable soil than in the fallow indicates the positive response of bacterial-feeding nematodes to the higher nutrient supply after the manure applying. The results show that in three years of fallow nematode communities became more mature and diverse than in the arable soil. The study confirms the indicative value of some nematode community parameters and indices for the assessment of the varying human intervention on the functional state of the soil.

PL

Przedstawione wyniki dotyczą badań przeprowadzonych wiosną 2009 roku na polu uprawnym i ugorze. Przeanalizowano parametry zespołów nicieni glebowych, takie jak zagęszczenie, skład taksonomiczny, struktura troficzną i struktura dominacji. Obliczono również wskaźniki różnorodności Shannona-Weavera, podobieństwa Sørensena oraz dojrzałości zespołów. Uzyskane wyniki wykazały, że zespoły nicieni w glebie pola uprawnego różniły się od tych na ugorze pod względem zagęszczenia i struktury troficznej. Zagęszczenie nicieni było większe w glebie uprawnej niż na ugorze. Wśród pięciu grup troficznych stwierdzonych w badaniach najliczniejsza była grupa nicieni bakteriożernych. Większe zagęszczenie tej grupy w glebie ornej niż na ugorze świadczy o pozytywnej reakcji nicieni bakteriożernych na zwiększone zasoby pokarmowe po zastosowaniu obornika. Wykazano również, że zespoły nicieni na odłogu, po trzech latach ugorowania, były bardziej dojrzałe i róznorodne niż na polu.  Uzyskane wyniki potwierdziły, że wybrane parametry i wskaźniki zespołów nicieni glebowych można z powodzeniem wykorzystywać do oceny stanu środowiska glebowego na terenach przekształconych w wyniku działalności człowieka.

Keywords

EN

soil nematodes; arable field; fallow; biocenotic indices; bioindication

PL

nicienie glebowe; pole uprawne; odłóg; wskaźniki biocenotyczne; bioindykacja; nicienie glebowe; pole uprawne; odłóg; wskaźniki biocenotyczne; bioindykacja

• Publisher: Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie
• Journal: Studia Ecologiae et Bioethicae
• Year: 2020
• Volume: 18
• Issue: 5
• Pages: 303-315

Dates

published

2020-12-31

Contributors

author

Krassimira Ilieva-Makulec

author

Renata Franczak

author

Grzegorz Makulec

References

• Anderson, Richard V., W. Douglas Gould, Lance E. Woods, Cynthia Cambardella, Russel E. Ingham, and David C. Coleman. 1983. “Organic and inorganic nitrogenous losses by microbivorous nematodes in soil.” Oikos 40: 5-80. https://doi.org/10.2307/3544201.
• Bongers, Tom. 1988. De Nematoden van Nederland. Utrecht: KNNV Bibliotheekuitgave No 46, Pirola, Schoorl.
• Bongers, Tom. 1990. “The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition.” Oecologia 83: 14-19. https://doi.org/10.1007/BF00324627.
• Burges, Alan, and Frank Raw. 1971. Biologia gleby. Warszawa: PWRiL.
• Dmowska, Ewa. 1993. “Effects of long-term artificial acid rain on species range and diversity of soil nematodes.” European Journal of Soil Biology 29: 97-107.
• Dmowska, Ewa. 2002. „Rola pierwotniaków i nicieni w środowisku glebowym.” Wiadomości Ekologiczne 48(4): 267-278.
• Dmowska, Ewa, and Krassimira Ilieva-Makulec. 2004. “Past and present status of nematode community indicators.” Nematology Monographs and Perspectives 2: 487-501.
• Ferris, Virginia R., and John M. Ferris. 1972. “Nematode community dynamics in natural and disturbed environments.” Proceeding of XI International Symposium of Nematologists, 21-22. Reading: University of Reading.
• Ferris, Virginia R., and John M. Ferris. 1974. “Inter-relationships between nematode and plant communities in agricultural ecosystems.” Agro-Ecosystems 1: 275-299.
• Ferris, Howard, Tom Bongers, and Ron G.M. de Goede. 1999. “Nematode faunal indicators of soil food web condition.” Journal of Nematology 31: 534-535.
• Ferris, Howard, Tom Bongers, and Ron G.M. de Goede. 2001. “A framework for soil food web diagnostics: extension of the nematode faunal analysis concept.” Applied Soil Ecology 18: 13-19.
• Flegg, Jim J. M., and David J. Hooper. 1970. “Extraction of free-living stages from soil.” Technical Bulletin Ministry of Agriculture, Fisheries and Food 2: 5-22.
• Freckman, Diana W., and Edward P. Caswell. 1985. “The ecology of nematodes in agroecosystems.” Annual Review Phytopathology 23: 275-296.
• Freckman, Diana W., and Christien H. Ettema. 1993. “Assessing nematode communities in agroecosystems of varying human intervention.” Agriculture, Ecosystems and Environment 45: 239-261. https://doi.org/10.1016/0167-8809(93)90074-Y.
• Górny, Mieczysław, and Grum Leszek. 1981. Metody stosowane w zoologii gleby. Warszawa: PWN.
• Ilieva-Makulec, Krassimira. 2001. “A comparative study of the life strategies of two bacterialfeeding nematodes under laboratory conditions. II. Influence of the initial food level on the population dynamics of Acrobeloides nanus (de Man 1880) Anderson 1968 and Dolichorhabditis dolichura (Schneider 1866) Andrassy 1983.” Polish Journal of Ecology 49: 123-135
• Ingham, Russell E., and James Detling. 1984. “Plant herbivore interactions in a North American mixedgrass prairie. III. Soil nematode populations and root biomass on Cynomys ludovicianus colonies and adjacent uncolonized areas.” Oecologia 63: 307-313.
• Jura, Czesław. 2004. Bezkręgowce. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• Kasprzak, Krzysztof, and Wojciech Niedbała. 1981. „Wskaźniki biocenotyczne stosowane przy porządkowaniu i analizie danych w badaniach ilościowych.” W Metody stosowane w zoologii gleby, red. Mieczysław Gorny, and Leszek Grum, 397-408. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• Kozłowska, Jadwiga. 1986. “Communities of soil nematodes in grassland ecosystems periodically flooded with pig liquid manure.” Polish Ecological Studies 12: 137-145.
• Kozłowska, Jadwiga. 1989. “The effect of sewage sediments on communities of soil nematodes.” Polish Ecological Studies 15: 27-39.
• Lavelle, Patrick, and Alister V. Spain. 2005. Soil ecology. Dordrecht: Springer.
• Mocek, Andrzej, Stanisław Drzymała, and Piotr Maszner. 2004. Geneza, analiza i klasyfikacja gleb. Poznań: Akademia Rolnicza.
• Pate, Emmanuelle, N. Ndiaye-Faye, Jean Thioulouse, Cécile Villenave, Tom Bongers, Patrice Cadet, and D. Debouzie. 2000. “Successional trends in the characteristics of soil nematode communities in cropped and fallow lands in Senegal (Sonkorong).” Applied Soil Ecology 14: 5-15.
• Pianka, Eric R. 1970. “On r- and K-selection.” American Naturalist 104: 592-597.
• Popovici, Iuliana. 1977. “The specific structure and affinity of nematode populations in brown-humus soil and leached chernozem.” Pedobiologia 17: 216-221.
• Prończuk, Józef. 1982. Podstawy ekologii rolniczej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• Shannon, Claude E., and Warren Weaver. 1949. The mathematical theory of communication. Urbana: Unversity of Illinois Press.
• Southwood, Thomas R.E., and Peter A. Henderson. 2000. Ecological methods. London: Blackwell Science Ltd.
• Stanton, Nancy L. 1988. “The underground in grasslands.” Annual Review of Ecology and Systematics 19: 573-589.
• Swift, Michael J., O. William Heal, and Jonathan M. Anderson. 1979. Decomposition in terrestrial ecosystems. Berkeley: University of California Press.
• Tischler, Wolfgang. 1971. Agroekologia. Warszawa: PWRiL.
• Wall, Diana H., and John C. Moore. 1999. “Interactions Underground. Soil biodiversity, mutualism, and ecosystem processes.” BioScience 49(2): 109-117.
• Wasilewska, Lucyna. 1974. “Analysis of a sheep pasture ecosystem in the Pieniny Mountains (The Carpatians). XIII. Quantitative distribution, respiratory metabolism and some suggestion on production of nematodes.” Ekologia polska 22: 651-668.
• Wasilewska, Lucyna. 1979. „The structure and function of soil nematode communities in natural ecosystems and agrocenoses.” Polish Ecological Studies 5: 97-145.
• Wasilewska, Lucyna. 2003. „Wpływ uproszczenia zbiorowisk roślinności łąkowej na biologię gleby i procesy rozkładu materii. Bioindykacyjna rola fauny glebowej.” Kosmos 52(2-3): 357-364.
• Yeates, Gregor W., Tom Bongers, Ron G.M. de Goede, Diana W. Freckman, and Slavka S. Georgieva. 1993. “Feeding habits in nematode families and genera - an outline for soil ecologists.” Journal of Nematology 25: 315-331.
• Yeates, Gregor W. 2003. “Nematodes as soil indicators: functional and biodiversity aspects.” Biology and Fertility of Soils 37: 199-210. https://doi.org/10.1007/s00374-003-0586-5.

Identifiers

DOI

10.21697/seb.2020.18.5.27