Главная Коллекция "Revolution" Экология и охрана природы Видовой состав и структура сообществ жесткокрылых (Ectognata, Coleoptera) в окрестностях терриконов фосфогипса ОАО "Гомельский химический завод"

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
рефераты на заказ со скидкой

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.

Страница:

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

Tr...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены