Видовой состав и структура сообществ жесткокрылых (Ectognata, Coleoptera) в окрестностях терриконов фосфогипса ОАО "Гомельский химический завод"
Определение видового состава и оценка структурных показателей сообществ герпетобионтных жесткокрылых (Ectognata, Coleoptera), обитающих вблизи терриконов фосфогипса Гомельского химического завода. Пищевая специализация в исследованных сообществах.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.05.2013 |
| Размер файла | 433,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Гомельский государственный университет
имени Франциска Скорины»
Биологический факультет
Кафедра зоологии и охраны природы
Дипломная работа
ВИДОВОЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА СООБЩЕСТВ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ (ECTOGNATHA, COLEOPTERA) В ОКРЕСТНОСТЯХ ТЕРРИКОНОВ ФОСФОГИПСА ОАО «ГОМЕЛЬСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЗАВОД»
Исполнитель
студентка группы Б-54
Крицкая Алеся Николаевна
Научный руководитель: к.б.н., доцент
Галиновский Николай Геннадьевич
Рецензент: к.б.н., доцент
Шевцова Людмила Викторовна
Гомель 2013г.
ВВЕДЕНИЕ
Факторы, связанные с урбанизацией и относящиеся к ее прессу, имеют огромное влияние на численность, видовой состав и структуру фауны. Среди животных, быстро и адекватно реагирующих на изменения в окружающей среде, особую группу составляют беспозвоночные - герпетобионты [4, 5].
Ведущую роль в герпетобии играют открыточелюстные насекомые, среди которых наиболее часто встречаются жесткокрылые [20]. Актуальность изучения этих животных диктуется их обилием и важной ролью в биоценозах, чуткостью к изменениям природных режимов, малоизученностью их фауны в пределах и окрестностях городов, в том числе и Гомеля. Среди герпетобионтных жесткокрылых наиболее удобным объектом изучения являются жужелицы (Carabidae), так как это самая разнообразная и массовая группа насекомых, населяющих поверхность почвы [39, 41]. Новые данные по экологии населения жужелиц городских территорий на фоне трансформации урбоценозов могут быть использованы в области экологического мониторинга за состоянием городских биоценозов. Они также могут послужить основой для проведения мероприятий по улучшению экологической обстановки в городе [24].
Герпетобионтные жесткокрылые, являясь важным компонентом наземных и почвенных экосистем, играют важную роль в процессах регуляции численности различных видов растительноядных беспозвоночных, в том числе вредителей сельского и лесного хозяйства. В связи, с чем изучение их видового состава и структуры сообществ на территориях подвергающихся сильному антропогенному воздействию представляет существенный интерес.
Цель исследования - выявление видового состава и предварительная оценка структурных показателей сообществ герпетобионтных жесткокрылых (Ectognata, Coleoptera), обитающих вблизи терриконов фосфогипса Гомельского химического завода.
Задачами исследования являлись следующие:
1. Определение видового состава сообществ жесткокрылых-герпетобионтов, обитающих на почвах, загрязненных фосфатами.
2. Составление компьютерной базы данных видов герпетобионтных жесткокрылых исследованных территорий.
3. Анализ таксономической структуры сообществ герпетобионтных жесткокрылых окрестностей терриконов Гомельского химзавода.
4. Зоогеографический анализ населения герпетобионтных жесткокрылых окрестностей Гомельского химзавода.
5. Выявление экологических особенностей и показателей разнообразия в сообществах герпетобионтных жесткокрылых, обитающих на почвах вблизи отвалов фосфогипса Гомельского химзавода.
Объектом исследования являлись жесткокрылые насекомые, постоянно обитающие на поверхности почвы среди растительных остатков - герпетобионты.
Предметом наших исследований выступали видовой состав, структура населения герпетобионтных жесткокрылых в условиях ландшафта, загрязненного фосфогипсом.
Предварительная гипотеза - видовой состав и структура сообществ герпетобионтных жесткокрылых - обитателей окрестностей терриконов нестабильны и существенно отличаются от такового чистых природных территорий.
Практическая значимость исследований заключается в том, что данная работа начинает собой цикл полных исследований, посвященных изучению населения герпетобионтных жесткокрылых, обитающих вблизи терриконов фосфогипса, которые загрязняет окружающую почву. Комплексное изучение позволит выяснить экологические параметры сообществ, обитающих в столь экстремальной ситуации, а также выявить возможных видов-индикаторов среди жуков-герпетобионтов на предмет загрязнения почвы фосфатами. Результаты исследований были использованы при выполнении тем ГБ 06-15 «Структура и функционирование зооценозов наземных и водных экосистем Белорусского Полесья» и М 06-55 «Исследование воздействия отходов и выбросов химического производства на состояние прилегающих экосистем разработки мероприятий по их защите (Гомельский химзавод)».
Результаты исследований удостоены диплома I степени на республиканском конкурсе научно-исследовательских работ студентов вузов Республики Беларусь.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Степень изученности герпетобионтов, обитающих вблизи промышленных предприятий
Динамические структуры населения беспозвоночных животных, их численности и таксономического состава являются отражением их длительных (сезонных, годовых, многолетних) или кратковременных (сезонных) биологических циклов в природе и представляют важный аспект биоразнообразия [64]. Так, например, в Ставропольском крае была исследована динамика видового разнообразия жесткокрылых-герпетобионтов [52, 62]. Исследования показали, что доминантами являлись жужелицы, т.е. наибольшее значение динамической плотности было зарегистрировано именно у данных насекомых. Общая динамика сезонной численности и распределения жуков и влияния на неё различных факторов среды изучена достаточно подробно на примере жужелиц [65, 66], жуков-мертвоедов [26, 51].
В сравнении с относительно хорошо изученной общей динамикой активности беспозвоночных животных данные об отдельных внутрисезонных циклах различных групп жесткокрылых, в том числе осенних изменениях численности, практически отсутствуют. Так, краткие сведения о наличии второго цикла осенней повышенной активности стафилинид приводятся в статье Д. А. Криволуцкого с соавторами [43].
Известно, что характер сезонной динамики численности определяется, прежде всего, генетически детерминированными фазами жизненного цикла, непосредственно связанные с размножением, а затем - факторами среды [58].
В настоящее время исследования распространения и экологии насекомых в техногенных экосистемах акцентировано на изучении герпетобионтов как группы, наиболее чувствительной к антропогенному воздействию. Наибольший интерес ученых вызывают карабидокомплексы, так как представители семейства Carabidae доминируют в герпетобии.
Существует множество публикаций, в которых представлены результаты исследования комплексов герпетобионтов, численности, видового разнообразия и структуры доминирования карабидокомплексов в различных урбанизированных ценозах России и странах бывшего СССР.
В Грузии исследовалось население жужелиц города Тбилиси и его окрестностей [36]. Отмечено резкое падение численности жужелиц от окрестностей города к его центру. Проведено исследование сезонной активности жужелиц, а также эколого-фаунистической структуры населения.
На территории Беларуси подобные исследования были проведены в городах Рогачев и Жлобин Гомельской области [25], в городе Витебске. Кроме этого также изучали изменения карабидофауны в рекреационных сосновых насаждения близ г. Минска [12, 13]. В вышеупомянутых работах было показано снижение видового разнообразия и численности жужелиц на территориях, сопряженных с наибольшими показателями антропогенного пресса.
Ряд учёных, в частности Л. П. Молодова, неоднократно анализировали воздействие промышленных предприятий Гомеля [39, 45] на живое составляющее урбоценозов города, но экосистемы, непосредственно прилегающие к отвалам химического завода, изучены неполно, что позволяет продолжить исследования в этой области. Исследование видового состава и структуры сообществ герпетобионтных жесткокрылых - качественных индикаторов состояния окружающей среды, проводились с мая 2006 года. На участке около отвалов химического завода в 2006 году обнаружено 11 видов герпетобионтных жесткокрылых (доминировали Morychus aeneus, Bembidion lampros, cicindela campestris). В 2007 г. На отвалах отмечено 39 видов (доминировали Harpalus rubripes, Otiorhynchus raucus) [27, 28, 29].
На территории Украины в окрестностях города Ивано-Франковск проведено комплексное изучение мезофауны близ предприятия «Хлорвинил» методом разработки почвенных образцов [45, 69], показано, что наибольшее влияние промышленных выбросов на структуру мезофауны наблюдается на расстоянии 2 км от предприятия, что обусловлено характером рассеивания промышленных эмиссий. Проведены исследования карабидокомплексов в Черновицкой области Украины, показано пагубное влияние вырубки и трелевки леса на численность и видовое разнообразие жужелиц; благодаря этим исследованиям создано два заказника местного значения в горной и предгорной зоне области [22]. Изучение антропогенного воздействия (сенокос, вспашка, выпас скота, строительство искусственных водоемов) на фауну жужелиц проводилось в уникальных биогеоценозах Караби-яйлы - крупнейшего нагорья в Крыму; выявлена интенсивная деградация растительного покрова и связанных с ним энтомокомплексов [48].
Изучалось изменение спектров жизненных форм жужелиц антропогенных и естественных ландшафтов Тамбовской области России. Аналогичные исследования проводились в городе Саранске [51, 24]: проведено сравнение эколого-фаунистической структуры населения города и естественных лесов и агроценозов Мордовии. Отмечено, что зоогеографический состав фауны жужелиц урбоценозов характеризуется видами с широкими ареалами и занимает промежуточное положение между таковыми в агроценозах и естественных лесах. Авторами также отмечено усложнение структуры населения по направлению от новостроек к городским садам и паркам, показана островная структура карабидокомплексов на территории действующих предприятий. Выявлены основные пути формирования населения жужелиц за счет прилегающих биоценозов.
В связи с повсеместным ухудшением экологической обстановки, внимание ученых фокусируется на возможности использования различных параметров состояния экосистем для биоиндикации и экологического мониторинга. Имеется множество работ, посвященных использованию животных-герпетобиотов в качестве индикаторов антропогенных воздействий, в том числе и на городских территориях. Значимость различных биологических показателей жужелиц (пищевая специализация, микроэлементный состав) для биоиндикации отражено в работе Касандрова.
Изучалась реакция жужелиц на загрязнение среды нефтепродуктами. Опыт был заложен на территории Березинского биосферного заповедника. Отмечено, что численность и видовое разнообразие жужелиц, как критерии, не достаточно показательны для мониторинга, так как обе величины не коррелируют между собой и степенью загрязнения [48]. В данной работе в то же время, было показано изменение видового разнообразия родов Bembidion, Amara, Pterostichus и Harpalus в зависимости от влажности и степени загрязнения. Также в Березинском биосферном заповеднике и близлежащих мелиорированных территориях изучалась функциональная структура населения жужелиц [4, 55]. Исследования показали, что в условиях антропогенного пресса происходит перестройка функциональной структуры сообществ, направленная на снижение доли крупных зоофагов и возрастание ее у мелких зоофагов и миксофитофагов, что может быть использовано в качестве критерия степени нарушения природной среды.
Изучение влияния некоторых видов промышленного загрязнения на колеоптерофауну проводилось в лесных насаждениях вблизи крупных предприятий Павлоградского района Днепропетровской области Украины: были выявлены доминирующие в герпетобии технозенозов и естественных насаждений семейства жесткокрылых, отмечено 8 семейств, представители которых не встречаются в техногенной зоне. Отмечены разнообразные случаи уродства жуков в зоне сильного загрязнения [45, 69, 48].
Возможности использования представителей почвенной мезофауны как индикаторов состояния ельников изучалась в Тишковском лесопарке Московской области. Авторами в качестве биоиндикаторов было выделено четыре группы герпетобионтов: жужелицы, щелкуны, многоножки-костянки и муравьи. В работе представлены обширные данные по изменению численности и общей биомассы различных систематических групп беспозвоночных (в том числе некоторых родов и видов Carabidae) в зависимости от степени дигрессии ельника-кисличника [50]. С.И. Сигидой было изучено влияние антропогенного пресса на структуру карабидокомплексов степных биоценозов прикавказья (Ставропольский край). Было выявлено резкое падение численности жужелиц в местах рекреации и выпаса скота. Также показано замещение в агроценозах степных видов сорно-полевыми и эврибионтными. Аналогичные исследования проведены на севере страны в тундровых экосистемах Улинского района республики Коми на участках Харьягинского нефтегазоносного месторождения. На изученной территории зафиксировано сокращения видового разнообразия (за счет редких и имеющих крупные размеры видов) а также резкое снижение общей численности жужелиц на участках, подверженных сильному загрязнению нефтепродуктами.
К.Б. Гонгальский и Р.О. Бутовский [9] исследовали воздействие рекреации на лесные экосистемы Подмосковья. Была показана тесная связь структуры населения жужелиц с физико-химико-географическими условиями среды; в качестве вида-индикатора рекреационной нагрузки был выделен Carabus nemoralis, который встречался только в экосистемах искусственного происхождения или подверженных рекреационной нагрузке. Эти же авторы проводили исследования карабидофауны в окрестностях Косогорского металлургического комбината (Тульская область). В результате чего был показан рост доли зоофагов от опытного к контрольному участку; проведен анализ микроэлементного состава жужелиц (Cd, Cu, Zn, Fe, Pb), который, однако, показал недостоверную зависимость концентрации тяжелых металлов в биомассе от уровня загрязнения.
Большое внимание исследователей привлекает изучение влияния автодорог на фауну жужелиц. Наибольшее число работ в придорожных ценозах выполнено в пределах Московской области, в том числе на Московской кольцевой дороге [10, 8]. Была выявлена сравнительно низкая численность жужелиц в придорожных участках, проведен анализ видоизменения структкры карабидокомплексов на различном расстоянии от дороги, показана возможность использования жизненных форм жужелиц при оценке степени автотранспортного воздействия на экосистемы.
Ряд работ показывают возможности использования отдельных видов жужелиц для индикации состояния экосистемы: изучена экология и распространение жужелицы Carabus nemoralis, объяснены возможные причины высокой численности этого вида в антропогенных ландшафтах. Изучен ряд морфометрических показателей вида Pterostichus oblongopunctatus в г. Москва и показана зависимость некоторых параметров от уровня антропогенного воздействия. Аналогичные исследования проведены для вида Pterostichus niger, помимо морфометрических показателей авторами отмечается возможность объективно оценивать состояние биотопов по величине флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков (прежде всего - задних конечностей) [34].
На территории Кемеровской области работ по изучению карабидокомплексов техногенных ценозов не много. В.Г. Мордкович и О.В. Кулагин [46] проводили диагностику направления сукцессии техногеных ценозов в разновозрастных рекультивированных экосистемах Красногорского, Байдаевского и Моховского угольных разрезов Кузбасса. Было показано, что количество видов в техногенных ценозах не на много ниже, чем в сравниваемых участках; изучены изменения экологической структуры сообществ по мере развития сукцессионного процесса; выявлены основные жизненные формы жужелиц на участках с разной степенью антропогенного пресса.
Все приведенные публикации указывают на существенное влияние человека на комплексы напочвенных беспозвоночных, на чуткость к изменению состояния окружающей среды многих групп герпетобионтов (в основном карабидокомплексов). В целом это свидетельствует о принципиальной возможности использования показателей состояния энтомофауны в качестве метода диагностики в системе экологического мониторинга и биоиндикации.
1.2 Загрязненные регионы промышленными отходами
Поступление вредных веществ в окружающую среду связано с промышленным производством. Поток выбросов обязан также автомобильному транспорту. В некоторых городах Беларуси расположены предприятия, которые образованием своих отходов, своими выбросами или сточными водами оказывают огромное влияние на показатели не только в самом городе, но и в области, а то и в республике в целом.
Новополоцк, Гомель, Солигорск, Гродно, Мозырь - это наглядные примеры городов, в которых расположены предприятия гиганты, формирующие бюджет Республики Беларусь, что, разумеется, жизненно важно для экономики. Но вместе с тем эти жизненно важные производства оказывают негативное воздействие на окружающую среду.
Наибольшее удельное количество образования отходов, превышающее среднереспубликанское, имеет место в Гомельской области за счет Гомельского химзавода. Недалеко отстала от Гомельщины Минская область.
По удельным выбросам в атмосферу лидером является Витебская область, в которой количество выбрасываемых веществ превышает общереспубликанский уровень на 25%. На этот показатель, несомненно, повлияли нефтеперерабатывающие предприятия в Новополоцке, обуславливающие половину выбросов Беларуси.
В то же время наименьшее количество выбросов на душу населения приходится на Могилевскую область.
По сбросам сточных вод на душу населения лидирующие позиции опять занимает Гомельская область. Минимальное же количество сточных вод на человека, сбрасываемое в Гродненской области, на 25% ниже общереспубликанского уровня.
Исследования, проведённые Бельской и Золотаревым, показали значимое снижение обилия жужелиц, стафилинид в градиенте загрязнения среды выбросам Среднеуральского медеплавильного завода. Расмотрена степень влияния наиболее существенных факторов среды (тяжелые металлы (Си, Cd, Pb, Zn, Fe), сомкнутость крон деревьев, проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса, среднее количество видов растений на площадку, влажность и кислотность лесной подстилки, а также доля хвощей и злаков) на динамическую плотность перечисленных групп герпетобионтных беспозвоночных с использованием факторного анализа (метод главных компонент без вращения). Эти исследования показали, что в большей степени с фактором загрязненность(металлы, проективное покрытие, количество видов растений, влажность и кислотность подстилки) отрицательно коррелировало обилие стафилинид (-0,81 р<0,000001) в отличие от жужелиц (-0,60 р<0,002). С факторами биотоп (сомкнутость крон деревьев и доля хвощей) и злаковостъ (доля злаков) зависимости не обнаружено [21].
Сравнительные исследования почвообитающих беспозвоночных из "условно чистых" и подверженных промышленному загрязнению биотопов показали достоверные различия в содержании магния, марганца, железа меди, цинка и свинца в их тканях. Даже в условиях байрачных дубрав максимальные значения концентрации свинца у некоторых видов беспозвоночных, превышают его содержание в почве в 8-100 раз.
Загрязнение почв сточными водами приводит к накоплению тяжелых и переходных металлов в тканях почвообитающих животных. По степени накопления элементов всех животных зоны промстоков предприятий химической и металлургической промышленности можно расположить в следующем порядке: магний накапливают - Serica brunnea, Agripnus murinus, Agriotes sputator; марганец - Agriotes sputator, Serica brunnea, Agripnus murinus; железо - Agriotes sputator, Serica brunnea, Agripnus murinus; медь - Agriotes spulator, Agripnus murinus, Serica brunnea; цинк - Seria brunnea; свинец - Serica brunnea, Agripnus murinus. Достоверные различия в содержании минеральных веществ наиболее ярко проявляются у сапрофагов. Концентрация микроэлементов в тканях почвообитающих беспозвоночных обусловлена морфо-экологическими особенностями отдельных видов и концентрацией элементов в пище [53].
Из вышеприведенного материала можно заключить, что нагрузка на окружающую среду в разных областях разная. И как показывает анализ в основном в каждой области решающее значение на выбросы, сбросы и отходы оказывает 1-3 предприятия, имеющие важное экономическое значение. Тем не менее, жизнь в этих местах от понимания этой важности не становится безопасней [27, 28, 29, 30].
В связи с этим нами была выбрана тема, касающаяся проблемы воздействия твердых выбросов промпредприятия на окружающие природные комплексы и их энтомологическую составляющую.
2. ОБЪЕКТ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Объект исследований
Объектом исследования являлись герпетобионтные жесткокрылые, обитающие вблизи отвалов фосфогипса.
Терриконы фосфогипса представляют собой отходы производства фосфорных удобрений, которые складируются в непосредственной близости от предприятия.
Предметом исследования было выявление особенностей экологической структуры и параметров разнообразия в сообществах герпетобионтных жесткокрылых следующего систематического положения:
Царство Животные - Zoa
Подцарство Mногоклеточные - Metazoa
Тип Членистоногие - Arrhropoda
Подтип Трахейнодышащие - Tracheata
Надкласс Шестиногие - Hexapoda
Класс Насекомые открыточелюстные - Insecta-Ectognatha
Отряд Жесткокрылые, или Жуки - Coleoptera.
2.2 Программа исследований
Программа исследований включала в себя следующие этапы:
1) теоретическое изучение проблемы по литературным источникам и ознакомление с методикой исследований (2007 г.);
2) полевой сбор герпетобионтных жесткокрылых (2007-2009 гг.);
3) идентификация видового состава зафиксированных герпетобион-тных жесткокрылых (2007-2009 гг.);
4) анализ таксономической структуры и зоогеографический анализ жесткокрылых исследованных сообществ (2009 г.);
5) оценка параметров биоразнообразия в исследованных сообществах (2009 г.).
2.3 Методика исследований
Исследования проводились с мая по сентябрь 2007-2009 года на двух стационарах:
1. «Отвалы» - участок в окрестностях Гомельского химзавода, располагался в непосредственной близи от терриконов фосфогипса. Верхний гумусовый горизонт почвы на глубину 3-5 см представлял собой сплошной слой фосфогипса. Растительность скудная, представлена преимущественно злаками. Встречаются небольшие кустарники.
2. «Лесок» - стационар, расположенный в нескольких километрах от отвалов фосфогипса. Почва супесчаная, гумусовый горизонт не содержит примесей фосфогипса. Растительность представлена также преимущественно злаками. Присутствуют также невысокие кустарники и деревья (берёза, ольха).
Для сбора жесткокрылых использовались почвенные ловушки (рисунок 2). В качестве почвенных ловушек использовались пластмассовые стаканчики 0,25 мл, установленные на расстоянии 20 см друг от друга по прямой линии. Стаканчик закапывался заподлицо в почву или несколько ниже, после чего в него наливали фиксирующую жидкость, в качестве которой был использован 9 % раствор уксусной кислоты. Ловушки устанавливались из расчета 10 ловушек на стационар. Сбор материала проводился через каждые 7 дней с заменой фиксирующей жидкости. Всего было обработано 5400 ловушко-суток, собрано 858 экземпляров жесткокрылых. Собранные жесткокрылые в лаборатории выкладывались из ловушек на ватные слои для дальнейшего хранения и определения. Идентификация видов жесткокрылых проводилась с использованием определительных таблиц.
Материал хранится на кафедре зоологии и охраны окружающей среды Гомельского государственного университета имени Франциска Скорины.
Для статистической обработки количественных показателей использовались пакеты прикладных программ.
Первичная база жесткокрылых составлялась с использованием «MS Excel». Показатели б-разнообразия в сообществах были рассчитаны с использованием программного пакета «BioDiversity Pro». Расчет индекса разнообразия Шеннона проводился с использованием натурального основания логарифма.
Доминирование в сообществе определялось по шкале Ренконена [71], согласно которой виды, доля которых составляет более 5 % от общего числа особей, считаются доминантными; 2-5 % - субдоминантными; 1-2 % - рецедентными; менее 1 % - субрецедентными.
Авторы выражают глубокую благодарность доктору биологических наук Олегу Родославовичу Александровичу за помощь в определении некоторых видов.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Видовой состав и таксономическая структура сообществ герпетобионтных жесткокрылых исследованных территорий
В результате проведенных исследований на двух стационарах за 2007 2009 год нами были обнаружены 97 видов герпетобионтных жесткокрылых, относящиеся к 20 семействам, 25 подсемействам, 34 трибам и 61 родам (см. Приложение).
Наиболее богато в видовом отношении были представлены жужелицы (40 видов), долгоносики (11 видов) и пластинчатоусые жуки (7 видов).
Всех обнаруженных нами жесткокрылых по отношению к обитанию в герпетобии можно объединить в 4 группы (таблица 1):
- виды, жизненный цикл которых проходит в герпетобии (жужелицы, стафилиниды, некоторые долгоносики и др.);
- виды, личиночная стадия которых проходит в герпетобии (мягкотелки);
- виды, окукливающиеся и зимующие в герпетобии (апиониды);
- виды, не связанные с герпетобием и случайно попавшие в почвенные ловушки (божьи коровки, усачи).
Среди представителей первой группы наибольшим видовым богатством и численностью характеризуются жужелицы (40 видов). Долгоносики по видовому богатству (11 видов) хоть и значительно уступают жужелицам, все же, в свою очередь преобладают над пластинчатоусыми жуками и щелкунами (7 и 6 видов соответственно). Среди представителей оставшихся трёх групп по видовому богатству отличаются листоеды (5 видов) и апиониды (2 вида), которые окукливаются и зимуют в герпетобии.
герпетобионтный жесткокрылый видовый фосфогипс
Таблица 1 - Представительство семейств жесткокрылых в герпетобии Гомельского химзавода
|
Семейство |
Число видов |
Обилие видов, % |
|
|
жизненный цикл проходит в герпетобии |
|||
|
Carabidae |
40 |
41,24 |
|
|
Curculionidae |
11 |
11,34 |
|
|
Scarabaeidae |
7 |
7,23 |
|
|
Elateridae |
6 |
6,20 |
|
|
Staphylinidae |
5 |
5,15 |
|
|
Byrrhidae |
4 |
4,12 |
|
|
Silphidae |
4 |
4,12 |
|
|
Tenebrionidae |
2 |
2,06 |
|
|
Anthicidae |
1 |
1,03 |
|
|
личинки развиваются в герпетобии |
|||
|
Lagriidae |
1 |
1,03 |
|
|
Cantharidae |
1 |
1,03 |
|
|
Trogossitidae |
1 |
1,03 |
|
|
окукливаются и зимуют в герпетобии |
|||
|
Chrysomelidae |
5 |
5,15 |
|
|
Apionidae |
2 |
2,06 |
|
|
случайные |
|||
|
Coccinellidae |
2 |
2,06 |
|
|
Cerambycidae |
1 |
1,03 |
|
|
Phalacridae |
1 |
1,03 |
|
|
Buprestidae |
1 |
1,03 |
|
|
Dermestidae |
1 |
1,03 |
|
|
Mycetophagidae |
1 |
1,03 |
|
|
Всего: 20 |
97 |
100 |
Ко второй группе относится 3 семейства: мягкотелки, мохнатки и темнотелки, которые представленные в сборах по 1 виду. Последняя, четвертая группа случайно попавших в ловушки жесткокрылых, характеризуется незначительным присутствием представителей семейств божьи коровки, усачи, гладыши, грибоеды, златки и кожееды. Численность этих видов невысока, и они не играют значительной роли в сообществах жесткокрылых почвенной подстилки.
3.2 Зоогеографический анализ сообществ герпетобионтных жесткокрылых исследованных территорий
При анализе исследованных территорий за 3 года нами было выделено 19 зоогеографических элементов, объединенных в 5 типов:
1 Циркумареалы (субголарктический, циркумтемператный);
2 Трансареалы (трансевразиатский температный, трансевразиатский субборальный, трансевразиатский температно-южно-сибирский, транспалеарктический полизональный, транспалеарктический бореальный);
3 Евро-сибирские (еврокавказский, евроказахстанский, евробайкальский, евроленский, евро-сибиро-центральноазиатский, евро-сибиро-средне-азиатский, западно-центральнопалеарктический);
4 Западнопалеарктические (собственно западнопалеарктический);
5 Европейские (собственно европейский, западноевропейский, американо-европейский, евро-обский) (таблица 2).
3.2.1 Стационар «Лесок»
На основании изучения географического распространения жесткокрылых-герпетобионтов на участке, удаленном от терриконов, выделено 17, 15 и 10 зоогеографических элементов (в 2007, 2008 и 2009 годах соответственно).
В целом в фауне герпетобионтных жесткокрылых на контрольном участке преобладают виды с широкими типами распространения: западно-центрально-палеарктические (40 %, 54,05 % и 55,68 %), это такие виды, как Calathus melanocephalus melanocephalus, Calathus erratus erratus. В 2008г. в 2 раза меньше (24,34 %), а в 2007г. на немного меньше (31,43 %) обнаружено видов, обладающих трансареалами (Carabus granulatus, Pterostichus nigrita), но в 2009 году трансареальные виды представлены в наименьшей степени (2,52 %). Европейские области распространения представлены преимущественно Poecilus lepidus, Oulema melanopus. Меньше всего встречено видов, для которых характерны западнопалеарктический тип распространения (Staphylinus erythropterus) и циркумареалы (Сoccinella septempunctata).
В наиболее часто встречаемом типе распространения (западно-центрально-палеарктический), доминировали евробайкальские виды (Poecilus versicolor, Calathus erratus) и евро-сибиро-центральноазиатские виды (Harpalus rufipes, Silpha carinata, Silpha obscura).
Cреди трансареалов встречалось 4 зоогеографических элемента: трансевразиатские суббореальные, трансевразиатский температный (Drusilla canaliculata), трансевразиатский температно-южно-сибирский (Calathus micropterus), наиболее широко представлены в этой группе транспалеарктические виды - Byrrhus pilula, Rhyssemus germanus, Cassida viridis.
Циркумарельный тип распространения герпетобионтов, представлен субголарктическими видами, которые встречались в 2007 (Pterostichus melanarius, Asaphidion flavipes) и 2009 (Asaphidion flavipes) годах. Только в 2008 году встречался циркумтемперантный вид (2,70 %) - Coccinella septempunctatа.
Европейский тип ареала представлен собственно европейским, западноевропейским, американоевропейским и еврообским (1 вид) - Poecilus lepidus зоогеографическими элементами. Cреди этого типа распространения наиболее богат видами собственно европейский элемент, который встречался в течении трёх лет. К нему относится ряд видов, довольно широко распространённых в умеренной Европе, куда и относится наша страна.
Западнопалеарктический тип представлен тремя видами (Cantharis fusca, Staphylinus erythropterus и Geotrupes stercorosus). Немногочисленное видовое разнообразие можно объяснить тем, что большое количество видов, приуроченных в первую очередь к широколиственным лесам, ограничено в своём распространении западом Палеарктики.
3.2.2 Окрестности вблизи отвалов фосфогипса Гомельского химзавода
На основании изучения географического распространения жесткокрылых-герпетобионтов вблизи отвалов выделено по 16 зоогеографических элементов в 2007 и в2008 годах и 10 - в 2009 году, объединенных в 5 типов: циркумареалы, трансареалы, западно-центрально-палеарктический, западнопалеарктические и европейские.
Среди герпетобионтных жесткокрылых вблизи отвалов фосфогипса преобладают виды с широкими типами распространения: западно-центрально-палеарктические (41,67 % в 2007 г., 42,5 % в 2008г. и 56,71 % в 2009г.). На немного меньше (36,11 %) в 2007 г. и почти на половину меньше (27,5 %) в 2008г. обнаружено видов, занимающих трансареалы. Европейский тип ещё меньше видов (18%); меньше всего обнаружено видов, для которых характерны циркумареалы (10 % ) и западнопалеарктический тип (3 %) - 2008г.. Результаты, полученные в 2007 году, несколько отличаются от данных, полученных в 2008 году: меньшим количеством в 2008 году были представлении представители циркумареалов по сравнению с предыдущим годом. В 2009 году были получены данные противоположные прошлым годам: трансареалы характеризуются малочисленным видовым и числовым разнообразием (5,97 %); западнопалеарктические виды представлены в количестве двух, но по обилию они занимают второе место (25,38 %); европейские виды немногочисленны.
В наиболее часто встречаемом типе распространения (западно-центрально-палеарктическом), преобладали евро-сибиро-центрально-азиатские (Harpalus rufipes), евробайкальские (Poecilus versicolor) и еврокавказкие (Harpalus tardus, Pterostichus niger) виды.
Cреди трансареалов встречалось 5 зоогеографических элемента: трансевразиатские суббореальные (Carabus granulatus, Harpalus rubripes, Amara communis, Calosoma investigator), трансевразиатские температные (Byrrhus fasciatus), трансевразийские температно-южно-сибирские - 1 вид (Calathus micropterus), транспалеарктический бореальный вид (Ovalisia mirifica), встречаемый только в 2009 г. и этот вид является случайным для герпетобии, довольно широко представлены транспалеарктические виды - Selatosomus aeneus, Phyllopertha horticola, Byrrhus pilula.
Циркумарельный тип распространения герпетобионтов, представлен субголарктическими (Asaphidion flavipes), циркумполизональными и циркумтемператными (Amara brunea, Coccinella septempunctata) видами.
Европейский тип ареала представлен собственно европейским (1 вид в 2007г., 5 видов в 2008г. и 1 вид в 2009г.) и евро-обским (по 2 вида и 1 вид в 2009 г.) зоогеографическими элементами. Собственно европейский вид Phyllobius argentatus встречался на протяжении трёх лет, что может говорить о приспособленности данного вида к данным условиям, т.е. этот вид стал характерным видом для отвалов фосфогипса. Собственно европейский тип оказался самым представительным.
Западнопалеарктический тип распространения представлен одним характерным видом - Calathus fuscipes и одним случайным видом - Dermestes laniarius.
Исходя из результатов, отраженных в таблице 2 мы можем отметить, что в сообществах герпетобионтных жесткокрылых в окрестностях Гомельского химзавода преобладают виды западно-центрально-палеарктического типа распространения и трансареалы. Представители жужелиц, занимающие циркумареалы наиболее обильны вблизи отвалов фосфогипса, нежели на стационаре «Лесок» окрестностей химзавода. Это же явление наблюдалось и в 2008 году и в 2009 (таблица 2). Одинаковые факты, полученные в разные годы исследований, позволяют нам предположить о стабильном преобладании видов с широкими областями распространения на данной территории. Имеющиеся различия (в 2007 и в 2009 годах европейские виды преобладали на контрольном участке, а в 2008, наоборот, - вблизи отвалов фосфогипса) не имеют принципиального значения.
3.3 Структурные и биолого-экологические особенности сообществ герпетобионтных жесткокрылых окрестностей Гомельского химзавода
В результате проведенных исследований нами были выявлены как видовой состав, так и изучена степень доминирования тех или иных герпетобионтных жесткокрылых (таблица 3). Кроме этого была рассмотрена динамика их сезонной активности.
Таблица 3 - Видовой состав и обилие (%) герпетобионтных жесткокрылых, обитающих в окрестностях Гомельского химзавода
|
Семейство и вид |
2007 год |
2008 год |
2009 год |
||||
|
Стационары |
Стационары |
Стационары |
|||||
|
«Лесок» |
«Отвалы» |
«Лесок» |
«Отвалы» |
«Лесок» |
«Отвалы» |
||
|
Anthicidae Lacordaire,1825 |
|||||||
|
Notoxus monoceros (Linnaeus, 1761) |
1,25 |
0 |
0,2 |
0,5 |
0 |
0 |
|
|
Apionidae Schoenherr,1823 |
|||||||
|
Apion fulvipes (Geoffroy,1785) |
0,63 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Apion violaceum (Kirby,1808) |
0,63 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Buprestidae (Leach, 1815) |
|||||||
|
Ovalisia mirifica (Mulsant, 1855) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,49 |
|
|
Byrrhidae Latreille,1806 |
|||||||
|
Byrrhus fasciatus (Forster,1771) |
0,63 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Byrrhus pilula (Linnaeus,1758) |
0,63 |
5,6 |
0 |
0,8 |
1,27 |
0 |
|
|
Cytilus sericeus (Forster,1771) |
0,63 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Morychus aeneus (Fabricius,1775) |
0 |
0,7 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Cantharidae Imhoff,1856(1815) |
|||||||
|
Cantharis fusca (Linnaeus,1758) |
0,63 |
0 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Carabidae Latreille,1802 |
|||||||
|
Agonum sexpunctatum (Linnaeus,1758) |
0,63 |
0 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Amara aenea (De Geer,1774) |
0,63 |
0,7 |
1 |
0,3 |
2,53 |
0 |
|
|
Amara brunea (Gyllenhal, 1810) |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
Amara communis (Panzer,1797) |
0,63 |
0 |
0 |
0,8 |
0 |
0 |
|
|
Asaphidion flavipes (Linnaeus,1761) |
0 |
1,4 |
0 |
0,8 |
5,06 |
0 |
|
|
Badister unipustulatus Bonelli,1813 |
0,63 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Bembidion andreae polonicum (G.Muller,1930) |
0 |
0,7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Bembidion lampros (Herbst,1784) |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
5,97 |
0 |
|
|
Bembidion properans (Stephens,1828) |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,49 |
0 |
|
|
Broscus cephalotes (Linnaeus,1758) |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
11,94 |
|
|
Calathus ambiguous (Paykull, 1790) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Calathus erratus erratus (Sahlberg,1827) |
0,63 |
0 |
5,1 |
5 |
0 |
0 |
|
|
Calathus fuscipes (Goeze,1777) |
0 |
0,7 |
0 |
0 |
0 |
23,88 |
|
|
Calathus melanocephalus (Linnaeus, 1758) |
1,25 |
0 |
1,5 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Calathus micropterus (Duftschmid,1812) |
1,25 |
1,4 |
0,2 |
1,6 |
0 |
0 |
|
|
Calosoma aurumpunctatum (Herbst, 1784) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Calosoma investigator (Illiger, 1798) |
0 |
0 |
0,2 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Carabus cancellatus conspersus (Lapoug,1902) |
1,88 |
0 |
1,7 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Carabus glabratus (Paykull,1790) |
0 |
0 |
0 |
0 |
13,92 |
0 |
|
|
Carabus granulatus (Linnaeus,1758) |
2,5 |
1,4 |
4,9 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Carabus hortensis (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,53 |
0 |
|
|
Cicindela campestris (Linnaeus,1758) |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
19,4 |
|
|
Cicindela hybrida (Linnaeus,1758) |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Curtonotus aulicus (Panzer,1797) |
0 |
0,7 |
0 |
0,5 |
0 |
0 |
|
|
Cychrus caraboides (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0 |
0 |
5,06 |
0 |
|
|
Harpalus rubripes (Duftschmid,1812) |
1,88 |
15 |
0 |
0,8 |
0 |
0 |
|
|
Harpalus rufipes (De Geer,1774) |
0 |
0 |
14 |
53 |
32,91 |
0 |
|
|
Harpalus tardus (Panzer,1797) |
0 |
0 |
0,2 |
2,6 |
0 |
0 |
|
|
Leistus rufescens (Fabricius,1775) |
3,13 |
0 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Poecilus cupreus (Linnaeus,1758) |
1,88 |
2,8 |
0,2 |
0 |
1,27 |
0 |
|
|
Poecilus lepidus (Leske,1785) |
0 |
0,7 |
1,9 |
2,9 |
0 |
1,49 |
|
|
Poecilus versicolor (Sturm,1824) |
7,5 |
2,1 |
19 |
1,8 |
0 |
0 |
|
|
Pterostichus aethiops (Panzer,1797) |
1,25 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Pterostichus melanarius (Illiger,1798) |
11,9 |
4,2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Pterostichus niger (Schaller,1783) |
0,63 |
0 |
5,6 |
1,6 |
13,92 |
19,4 |
|
|
Pterostichus nigrita (Paykull,1790) |
0 |
0 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Pterostichus oblongopunctatus (Fabricius, 1787) |
33,1 |
2,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Pterostichus quadrifoveolatus (Letzner, 1852) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Pterostichus strenuus (Panzer,1797) |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,53 |
0 |
|
|
Pterostichus vernalis (Panzer,1796) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,49 |
|
|
Cerambycidae Latreille, 1802 |
|||||||
|
Spondulis buprestoides (Linnaeus, 1758) |
0 |
0 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Chrysomelidae Latreille,1802 |
|||||||
|
Cassida nebulosa (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Cassida viridis (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Chrysolina cerealis (Linnaeus,1767) |
0 |
0 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Oulema melanopus (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0,2 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Oulema tristis |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,27 |
0 |
|
|
Coccinellidae Latreille,1807 |
|||||||
|
Propylaea quotuordecimpunctatum (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Coccinella septempunctata (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0,2 |
0,5 |
0 |
0 |
|
|
Curculionidae Latreille,1802 |
|||||||
|
Ceutorhynchus punctiger (Sahlberg, 1835) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Chlorophanus viridis (Linnaeus,1755) |
0 |
0 |
1,2 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Otiorhynchus ovatus (Linnaeus,1758) |
0 |
4,2 |
0,7 |
5,2 |
0 |
0 |
|
|
Phyllobius argentatus (Linnaeus,1758) |
1,25 |
2,8 |
1 |
0,8 |
0 |
1,49 |
|
|
Phyllobius pyri (Linnaeus,1758) |
0 |
1,4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Phytonomus arator (Linnaeus, 1785) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,49 |
|
|
Otiorhynchus raucus (Fabricius,1777) |
0 |
20 |
1 |
9,2 |
0 |
0 |
|
|
Otiorhynchus tristis (Scopoli,1763) |
0 |
2,1 |
0 |
0 |
0 |
1,49 |
|
|
Sitona lineatus (Linnaeus,1758) |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Strophosoma capitatum (Degeer,1775) |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,53 |
0 |
|
|
Dermestidae Latreille,1807 |
|||||||
|
Dermestes laniarius (Illiger,1801) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,49 |
|
|
Elateridae Leach,1815 |
|||||||
|
Agriotes lineatus (Linnaeus,1767) |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Agriotes obscurus (Linnaeus,1767) |
0 |
0 |
0,2 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Agriotes sputator (Linnaeus,1758) |
0 |
0,7 |
0,2 |
0,5 |
0 |
0 |
|
|
Agrypnus murinus (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Prosternon tesellatum (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0,2 |
0,5 |
0 |
0 |
|
|
Selatosomus aeneus (Linnaeus,1758) |
1,25 |
0 |
0,2 |
1,8 |
0 |
0 |
|
|
Lagriidae Latreille,1825 |
|||||||
|
Lagria hirta (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
1,2 |
0 |
1,27 |
0 |
|
|
Mycetophagidae Leach,1815 |
|||||||
|
Mycetophagus multipunctatus (Fabricius,1792) |
0,63 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Phalacridae Leach,1815 |
|||||||
|
Phalacrus caricis (Sturm,1807) |
0,63 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Scarabaeidae Latreille,1802 |
|||||||
|
Anomala dubla (Scopoli, 1763) |
0 |
0 |
0,2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Aphodius niger (Panzer,1797) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,49 |
|
|
Geotrupes stercorosus (Hartmann in |
0 |
0 |
0 |
0 |
11,39 |
0 |
|
|
Onthophagus ovatus (Linnaeus,1767) |
0,63 |
2,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Phyllopertha horticola (Linnaeus,1758) |
0 |
0,7 |
0 |
1,1 |
0 |
0 |
|
|
Rhyssemus germanus (Linnaeus,1767) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4,48 |
|
|
Serica brunnea (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0 |
0 |
2,53 |
0 |
|
|
Silphidae Latreille,1807 |
|||||||
|
Nicrophorus vespillo (Linnaeus,1758) |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Phosphuga atrata (Linnaeus,1758) |
1,25 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Silpha carinata (Herbst,1783) |
3,75 |
0 |
14 |
0,5 |
0 |
0 |
|
|
Silpha obscura (Linnaeus,1758) |
0 |
3,5 |
21 |
1,1 |
0 |
0 |
|
|
Trahyphloeus bifoveolatus (Beck, 1817) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Staphylinidae Latreille,1802 |
|||||||
|
Atheta flavipes (Gravenhorst,1806) |
1,25 |
0,7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Drusilla canaliculata (Fabricius,1787) |
0 |
1,4 |
0 |
1,1 |
0 |
0 |
|
|
Philonthus cognatus (Stephens,1832) |
0,63 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Staphylinus caesarius (Cederhielm,1798) |
0,63 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Staphylinus erythropterus (Linnaeus,1758) |
11,9 |
0 |
0,7 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Tenebrionidae Latreille,1802 |
|||||||
|
Opatrum sabulosum (Linnaeus,1761) |
0 |
1,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Crypticus quisquilius (Linnaeus, 1761) |
0 |
2,1 |
0 |
1,1 |
0 |
1,49 |
|
|
Trogossitidae Latreille,1802 |
|||||||
|
Ostoma ferruginea (Linnaeus,1758) |
0 |
0 |
0 |
0,3 |
0 |
0 |
|
|
Всего видов |
35 |
36 |
37 |
40 |
15 |
16 |
|
|
Всего экземпляров |
160 |
135 |
412 |
382 |
79 |
67 |
|
|
Информационное разнообразие, H' |
1,13 |
1,31 |
1,89 |
0,93 |
0,93 |
0,94 |
|
|
Концентрация доминирования, С |
0,14 |
0,08 |
0,12 |
0,29 |
0,16 |
0,14 |
|
|
Выравненность по Пиелу, е |
0,32 |
0,37 |
0,3 |
0,25 |
0,34 |
0,34 |
Доминантами на стационаре «Лесок» являлись такие виды как Silpha obscura (относительное обилие 21 %), Silpha carinata (14 %), Harpalus rufipes (14 %), Pterostichus oblongopunctatus (33,1 %), Staphylinus erythropterus (11,9%), Harpalus rufipes (32,91 %), Pterostichus niger (13,92 %), Carabus glabratus (13,92 %), Geotrupes stercorosus (11,39 %). Такие виды, как Agonum sexpunctatum, Carabus cancellatus conspersus, Calathus melanocephalus, встречаются только на данном стационаре. Эти герпетобионты относятся к группе видов, жизненный цикл которых проходит в герпетобии.
Вблизи отвалов фосфогипса доминировали такие виды как Otiorhynchus raucus (20 %), Harpalus rufipes (53 %) и Pterostichus melanarius (11,9 %), Pterostichus niger (19,4 %), Cicendela campestris (19,4 %), Calatus fuscipes (23,88 %), Broscus cephalotes (11,94 %). Morychus aeneus, Calatus fuscipes, Drusilla canaliculata, Crypticus quisquilius и др. встречаются только вблизи отвалов. Столь разные виды, например, по пищевой специализации, могут говорит о том, что к специфическим условиям насекомые со временем приспосабливаются. Например, пищей для зоофагов служат не только другие герпетобионтные жесткокрылые, но и муравьи и паукообразные.
Существуют и такие виды, которые обитают на стационаре «Лесок» и на стационаре вблизи отвалов фосфогипса - Pterostichus niger, Poecilus cupreus, Poecilus lepides, Amara aenea. Эти виды способны приспособиться к любым условиям, что позволяет им преобладать над другими видами.
При оценке ранжирования в 2007 году, очевиден тот факт, что доминирующие виды в сообществе герпетобионтов на удаленном стационаре имеют более широкий отрыв от остальных групп жесткокрылых, что подтверждает и сравнительно высокий показатель индекса Симпсона 0,14, на отвалах фосфогипса наблюдалась низкая концентрация доминирования (0,08) (рисунок).
Рисунок - Ранжирование в сообществах герпетобионтов рассматриваемых территорий (2007 г.)
По данным 2007 года можно сказать, что разница между доминантами и рецедентами на первом стационаре «Лесок» велика, что свидетельствует о близости к естественным местообитаниям насекомых. На втором стационаре разница небольшая, что говорит о несформировавшемся биоценозе. Этот факт может указывать на изменение структуры и небольшом отклонении в расположении стационаров в разные года.
Рисунок - Ранжирование в сообществах герпетобионтов изученных территорий (2008 г.)
При оценке ранжирования в 2008 году, следует обратить внимание на резкое преобладание доминирующих видов над остальными видами в сообществе герпетобионтов вблизи отвалов фосфогипса, что может свидетельствовать о значительной степени доминирования, что и подтверждает достаточно высокий индекс Симпсона (0,29). В тоже время на контрольном участке наблюдается низкая концентрация доминирования (0,12) (рисунок ).
2009 год характеризуется тем, что преобладают доминирующие виды в сообществе герпетобионтов на удаленном стационаре и этот факт подтверждает показатель индекса Симпсона (0,16), на отвалах фосфогипса наблюдалась немного ниже концентрация доминирования (0,14) (рисунок). Одинаковая выравненность по Пиелу на двух стационарах свидетельствует о стабильной ситуации на этих участках.
На отвалах происходит насыщение биоценозов, что говорит об уходе из них особей, не выдерживающих конкуренцию.
Низкое видовое разнообразие, как правило, соответствует нарушенному состоянию экосистемы.
Рисунок - Ранжирование в сообществах герпетобионтов изученных территорий (2009 г.)
В результате анализа ранжирования можно предположить, что распределение видов герпетобионтных жесткокрылых на удаленном от отвалов стационаре («Лесок») подчиняется модели разломанного стержня. Такая модель свидетельствует об отсутствии конкуренции за условия существования и ресурсы и о достаточно устоявшемся сообществе. Стационар вблизи отвалов фосфогипса больше соответствует лог-нормальному распределению, что может говорить о формирующемся сообществе, пока нестабильном, и наличии постоянной широкой миграции видов.
3.3.1 Сезонная динамика активности герпетобионтных жесткокрылых исследованных территорий
Для более полной оценки состояния сообществ герпетобионтных жесткокрылых нами было проведен анализ сезонной динамики активности имаго на исследованных территориях, которое проводилось нами в 2008 и 2009 гг.
3.3.1.1 Стационар «Лесок»
Наибольшее значение динамической плотности в 2008 году было зарегистрировано у жужелиц. Наиболее существенно численность жужелиц возрастала два раза за сезон: в период с 30 июля по 7 августа и с 29 августа по 18 сентября. Наименьшая активность представителей этого семейства была зарегистрирована в период с 9 по 23 июля (рисунок 6). Жужелицы преобладали по численности особей и в 2009 году. Наблюдалась одна яркая вспышка численности в период с 11 июля по 25 июля, а с 25 июля по 15 августа численность снизилась на половину (рисунок ). При сравнении динамики активности двух лет, можно сказать, что пиком активности жужелиц является период с середины июля до середины августа.
Рисунок - Динамика сезонной активности на стационаре «Лесок»
Наибольшие пики динамической плотности представителей прочих семейств, обладающих наивысшим наряду с жужелицами относительным обилием (мертвоеды, долгоносики), были отмечены вначале июня и в последних декадах августа - начале сентября: 9.06-17.06 и 14.08-22.08, 9.09-18.09 соответственно. Минимум активности у мертвоедов был зафиксирован в начале мая (3.05-11.05), а у долгоносиков - и в середине июля (7.07-18.07). Все остальные представители обнаруженных семейств не выделялись высокой динамической плотностью и их встречаемость была относительно низкой на протяжении всего сезона учетов.
В 2009 году субдоминантом стало семейство пластинчатоусых по сравнению с 2008 годом, в котором субдоминантами были семейства мертвоедов и долгоносиков. Пик динамической плотности представителей этого семейства пришёлся на период с 11 по 18 июля. В последующие две недели учетного периода их активность равномерно снижалась. В других семействах наблюдались единичные вспышки активности.
Рисунок - Динамика сезонной активности на стационаре «Лесок» (2009г.)
Такую градацию можно объяснить тем фактом, что среди пластинчатоусых много важных вредителей сельского хозяйства, а рядом со стационарами находилось кукурузное поле. С другой стороны, многие из них в фазе личинок играют большую роль в процессе почвообразования; жуки-навозники являются естественными ассенизаторами, вносящими в почву навоз и другие разлагающиеся вещества. Личинки толстые, белые, мясистые, обычно С-образно изогнутые, с короткими усиками и ногами и, как правило, без глаз и живут они в почве, в гнилой древесине, в разлагающихся веществах растительного или животного происхождения, в навозе и т. п. Строение их превосходно приспособлено к активному передвижению в почве или другой плотной среде. Таким образом, можно отметить, что у представителей семейств, обладающих высоким видовым богатством и относительным обилием видов на протяжении сезона отмечены 2 пика активности: весенне-летний и летне-осенний.
Дополнительно нами был проведен анализ сезонной динамики активности видов-доминантов, отмеченных на этом стационаре.
Рисунок - Динамика активности доминантов на стационаре «Лесок» (2008 г.)
Пик активности у Calathus erratus резко выделялся и приходился на период с 30 июня по 7 июля. У Harpalus rufipes несколько вспышек активности, но пик приходится на тот же период - 30.06-7.07. Динамика активности Poecilus versicolor увеличивалась к концу лета началу осени. Пиком численности являлся сентябрь. Периодом минимальной активности была вторая половина июня. Два резких пика активности у Silpha carinata приходились в период с 14.08 по 22.08 и с 9.09 по 18.09. В отличие от него Silpha obscura не имел таких резких всплесков активности (9.06-17.06).
Различные доминирующие виды в 2008 и 2009 году можно объясниться тем, что беспозвоночные чутко реагируют на изменение состава растительности и микроклимата.
3.3.1.2 Стационар вблизи отвалов фосфогипса
На данном стационаре состав превалирующих по численности и видовому богатству семейств был другим, кроме жужелиц, которые неизменно лидируют на двух стационарах. У жужелиц имелось несколько пиков активности: 25.05-9.06, 17.06-23.06 и 7.07-18.07. В отличие от контрольного участка, здесь минимальная активность приходилась на период с 9 по 18 сентября. Можно предположить, что это явление связано с тем, что на контрольном участке пища для насекомых доступна дольше, чем вблизи отвалов фосфогипса.
Рисунок - динамика сезонной активности на стационаре вблизи отвалов фосфогипса (2008 г.)
Остальные семейства, например долгоносики, представлены в гораздо меньшем количестве. Но у них также наблюдается несколько пиков активности. Практически одинаковые пять пиков динамической плотности приходились на различные периоды: 3.05-11.06, 25.05-9.06, 17.06-23.06, 30.06-18.07. Наименьшая численность долгоносиков нами была зафиксирована с 9 по 18 сентября (рисунок 9).
Анализируя сезонную активность герпетобионтов в 2009 году, можно сказать, что неизменным преобладающим семейством являлись жужелицы. Можно сказать даже больше: тройка лидеров и на контрольном стационаре и на стационаре вблизи отвалов фосфогипса является одинаковой, т.е. жужелицы, пластинчатоусые и долгоносики. Во всех семействах, кроме златок, представитель которого является случайным для герпетобия, пик активности приходился на период с 24 июня по 1 июля.
Рисунок - динамика сезонной активности на стационаре вблизи отвалов фосфогипса (2009 г.)
На ранее рассмотренном стационаре «Лесок» среди доминантов присутствовали и мертвоеды, а на стационаре вблизи отвалов фосфогипса их положение изменилось. Так, на стационаре «Лесок» это семейство занимало доминирующее второе место, а на стационаре вблизи отвалов занимает только четвёртое. По нашему мнению это может быть связано с тем, что мертвоеды преимущественно питаются останками мелких позвоночных животных, которых на контрольном участке больше по сравнению с территорией вблизи фосфогипса (кормовая база более обильна).
На данном стационаре доминантам являлись Harpalus rufipes. Пик его активности приходился на период с 17 июня по 23, а минимальная численность наблюдалась в период с 3 по 11 мая. К концу июня динамическая плотность увеличилась и Harpalus rufipes сохранил свою высокую численность до конца августа. Исходя из наших наблюдений, мы можем сделать вывод о том, что появление со временем на отвалах больше растительности и расположение рядом поля способствуют расселению такого вида как Harpalus rufipes.
Виды Otiorhynchus ovatus и Otiorhynchus raucus по своему биотопическому преферендуму являются луговым и полевым видами соответственно. Это отразилось на их пищевой специализации, т.е. они являются фитофагами и доминировании. Нами было зафиксировано 3 пика активности этих видов: 17.06-23.06, 30.06-7.07 и 7.07-18.07.
Доминантами на этом участке являлись фитофаги. Этот факт может указывать на то, что происходит постепенное зарастание отвалов фосфогипса. В то же время сообщества других насекомых, особенно хищников которыми питаются герпетобионты, ещё не устоялись на данном участке.
Подобные документы
История изучения жесткокрылых насекомых в Беларуси. Географическая характеристика места исследования (р. Сож и Чечёра, г. Чечерск). Видовой состав и доминирование жесткокрылых в исследованных сообществах. Биотопическая приуроченность, гигропреферендум.
курсовая работа [404,4 K], добавлен 10.11.2016Изучение видового состава и структурных особенностей сообщества жесткокрылых берега слабопроточного городского водоема в условиях высокой рекреационной нагрузки. Зоогеографический состав и экологические особенности жесткокрылых исследованного участка.
курсовая работа [1014,7 K], добавлен 24.08.2013Основные проблемы экологии в связи с распространением терриконов. Экономические и результативные пути решения проблемы терриконов на территории Горловки и Донбасса, устройство ветроагрегатов. Примеры решения проблем терриконов в странах Европы и ЕС.
творческая работа [9,4 M], добавлен 21.12.2013Характеристика химического комплекса Гомельской области и ОАО "Гомельский химический завод". Структура и состав отходов предприятия. Влияние выбросов промышленных предприятий на здоровье населения. Анализ эффективности природоохранных мероприятий.
дипломная работа [173,0 K], добавлен 29.08.2013Выявление видового состава сосудистых растений наиболее типичных сообществ долины реки Волга. Ознакомление с факторами формирования пойменного ландшафта. Изучение геологического строения, рельефа, климатических условий и богатства флоры Волжской поймы.
курсовая работа [35,6 K], добавлен 17.04.2012Оценка современного геоэкологического состояния водных объектов Гомельского района, а также их рациональное использование и охрана. Основные источники загрязнения водных объектов. Проблемы загрязнения поверхностных и подземных вод Гомельского региона.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 13.02.2016Методы исследования видового состава грибов семейства Lepiotaceae Fr. в растительных сообществах хребта Азиш-Тау. Проведение таксономического, морфологического, экологического, фитоценотического, фенологического и спорового анализов 11 видов грибов.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.10.2013Фауна наземных и водных моллюсков юго-западной части Беларуси. Сложившийся видовой состав малакофауны как отражение экологического состояния биотопов пригородов и городских территорий. Количественные показатели наземных и пресноводных моллюсков.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 06.02.2013Влияние лесополос на физические показатели среды: температуру, влажность, силу ветра, освещенность. Их пространственная и трофическая структура, видовой состав. Сравнение видового разнообразия различных типов лесополос (березовой, тополиной, сосновой).
контрольная работа [44,6 K], добавлен 15.08.2010Определение видового разнообразия, выделение его значения и структуры. Влияние деятельности человека на видовое разнообразие: переэксплуатация ресурсов, загрязнение и изменения среды обитания. Рассмотрение видовой структуры экосистем (биогеоценоза).
реферат [129,3 K], добавлен 21.02.2015


