Динаміка, різноманіття, стійкість угруповань амфібій та їх функціональна роль в лісових біогеоценозах долини р. Самари

14. Bulakhov V. L. Role of vertebrates in rehabilitation forests in steppe zone under strong industial pollution / V. L.Bulakhov,A. E.Pakhomov, A. A.Reva, N. L. Gubanova// Proceeding of the XIX th international congress of zoology - Beiyng, China, 2005. - P. 508 (Особистий внесок - проведення досліджень, інтерпретація результатів, підготовка доповіді).

15. Булахов В. Л. Роющие земноводные как естественные экологические факторы формирования физических свойств почв в лесных биогеоценозах степной зоны Украины / В.Л. Булахов, Н.Л. Губанова// Экология и биология почв: Мат. межд. научн. конф. - Ростов-на Дону, 2005. - С. 73- 74 (Особистий внесок - проведення досліджень, інтерпретація результатів, доповідь).

16. Булахов В. Л. Формирование фауны и роль земноводних на участках лесной рекультивации шахтних отвалов Западного Донбасса / В.Л. Булахов, В.Я. Гассо, Н.Л. Губанова// Материалы Vмеждународной научной конференции «Биоразнообразие и роль животных в экосистемах». - Д.: Лира, 2009. - С.265- 266(Особистий внесок - проведення досліджень, інтерпретація результатів, підготовка доповіді).

АНОТАЦІЯ

Губанова Н.Л. Динаміка, різноманіття, стійкість угруповань амфібій та їх функціональна роль в лісових біогеоценозах долини р. Самара- На правах рукопису.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю - 03.00.16 - «екологія» - Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара: Дніпропетровськ, 2015.

У дисертації встановлені закономірності динаміки та різноманіття угруповань амфібій лісових біогеоценозів долини р. Самара.Оцінено показники стійкості угруповань та визначена сутність педотурбаційної динаміки едафічних властивостей унаслідок риючої діяльності амфібій.Встановлено, що у біогеоценозах центральної заплави та арени долини р. Самара угруповання безхвостих земноводних представлені чотирма видами (Pelobates fuscus, Rana arvalis, Bombina bombina та Bufo bufo), серед яких домінантом є Pelobates fuscus. Парцелярна структура біогеоценозу, сезон та рік визначають разом 9,08 % від загального варіювання ентропії угруповання в центральній заплаві. Сезон та рік, а також їх взаємодія, визначають разом 9,87 % від загального відхилення ентропії угруповання в арені. Установлено, що угруповання амфібій як цілісна система у межах дослідженого просторового та часового діапазонів в центральній заплаві та на арені характеризується стійкістю за критерієм Мея. За критерієм Ляпунова угруповання амфібій також є глобально стійкими, але окремі стаціонарні стани в часовому або біогеоценотичних аспектах можуть біти нестійкими, або стійкими, але суттєво реактивними. Доведено, що екологічні наслідки педотурбаційного впливу риючої діяльності Pelobates fuscus мають складну природу. Головним механізмом впливу педотурбацій на динаміку едафічних властивостей, який пояснює 41,94-48,71 % загальної дисперсії, є механічне перемішування ґрунтової маси та вирівнювання профільного розподілу окремих хімічних речовин ґрунту. Наслідки зоогенної динаміки ґрунтових властивостей, які не затухають протягом значного часу, можуть накопичуватися, створюючи значний біогеоценотичний ефект від риючої діяльності Pelobates fuscus.

Ключові слова: динаміка, чисельність, стійкість, педотурбації.

АННОТАЦИЯ

Губанова Н.Л. Динамика, разнообразие, устойчивость сообществ амфибий и их функциональная роль в лесных биогеоценозах долины р. Самара- На правах рукописи.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности- 03.00.16 - «экология» - Днепропетровский национальный университет имени Олеся Гончара: Днепропетровск, 2015.

В диссертации установлены закономерности динамики и разнообразия сообществ амфибий лесных биогеоценозов долины р. Самара. Оценены показатели устойчивости сообществ и определена сущность педотурбационной динамики эдафических свойств вследствие роющей деятельности амфибий. В исследованных биогеоценозах центральной поймы и арены долины р. Самара сообщества бесхвостых земноводных представленные четырьмя видами (Pelobates fuscus, Rana arvalis, Bombina bombina и Bufo bufo), среди которых доминантным является Pelobates fuscus. Характерной особенностью динамики группировок амфибий является инвариантное соотношение компонентов группировки: порядок доминирования популяций всегда остается постоянным. Среди исследованных факторов наибольшее значение в формировании разнообразия играет фактор сезонности. Парцеллярная структура биогеоценоза, сезон и год определяют вместе 9,08 % от общего варьирования энтропии группировки в центральной пойме. Сезон, год, а также их взаимодействие, определяют вместе 9,87 % от общего отклонения энтропии сообщества в арене. Среди указанных факторов наибольшее значение в формировании разнообразия играет фактор сезонности, который описывает 5,49 % от общего отклонения энтропии в пойме и 6,16 % - в арене. Установлено, что группировка амфибий как целостная система в пределах исследованного пространственного и временного диапазонов в центральной пойме и арене характеризуется устойчивостью по критерию Мея. На фоне тотальной устойчивости сообщества по отдельным аспектам на ряду с преобладанием устойчивых состояний могут наблюдаться нейтральные или неустойчивые состояния. Применение динамических матриц дает возможность для более детального исследования динамики и устойчивости реальных сообществ. Критерии устойчивости сообществ по Ляпунову позволяют охарактеризовать устойчивость сообществ в терминах эластичности, реактивности и качественно определить колебательную динамику. По критерию Ляпунова сообщество амфибий также является глобально устойчивым, но отдельные стационарные состояния во временном или биогеоценотических аспектах могут бить неустойчивыми, или устойчивыми, но существенно реактивными. Экологические последствия педотурбационного влияния роющей деятельности Pelobates fuscus имеют сложную природу. Главным механизмом влияния педотурбационной на динамику эдафических свойств, который объясняет 41,94-48,71 % общей дисперсии, является механическое перемешивание почвенной массы и выравнивание профильного распределения отдельных химических веществ в почве.

Педотурбационная активность амфибий оказывает регулирующее влияние на протекание почвообразовательных процессов, которое выходит за рамки только механического перемещения почвы. Изменения профильного распределения концентраций почвенных веществ, модуляция почвенных режимов влаги и воздуха, приводят к формированию специфических условий, которые нехарактерны для почвы вне границ зоогенных педотурбаций. Инициированная педотурбациями вариабельность эдафических свойств слагается из компонентов, которые отличаются особенностями динамики. Динамические тренды могут затухать на протяжении короткого времени (1-3 месяца), среднего времени (3-12 месяцев), или не затухать, т.е. оставлять свое влияние на значительный период времени. Следствия зоогенной динамики почвенных свойств, которые не затухают на протяжении значительного времени, могут накапливаться, создавая значительный биогеоценотический эффект от роющей деятельности Pelobates fuscus.

Результаты диссертационной работы позволяют рекомендовать природоохранным учреждениям, а также учреждениям, которые проводят биологический мониторинг, проведение мониторинга численности и биологического разнообразия сообществ амфибий в наземных местопребываниях с учетом следующих рекомендаций. Количественные учеты группировок амфибий осуществлять с помощью траншейного метода. В национальных парках и заповедниках, а также других объектах природно-заповедного фонда, после количественного учета животных должны возвращаться в природу. Для проведения исследований в области оценки антропогенного влияния животных, собранные с помощью траншейного метода вне границ объектов природно-заповедного фонда, могут использоваться для проведения морфо-физиологических и экотоксикологических исследований. При интерпретации результатов мониторинга численности сообществ амфибий следует учитывать, что вариабельность численности видов сообщества не является надежным маркером устойчивости: устойчивое сообщество может включать существенно вариабельные популяции, а сообщество, которое утратило свойство устойчивости, может временно характеризоваться стабильной динамикой элементов. Для оценки устойчивости необходимо признать практическую потребность проведения долгосрочных многолетних мониторинговых программ по оценке состояния сообществ животных, так как ограниченные во времени срезы состояния не могут иметь решающего значения в освещении их устойчивости. Полученные результаты подтверждают роль биогеоценотического (а в более широком смысле - ландшафтно-экологического) разнообразия в формировании свойства устойчивости группировок. Поэтому охрана биогеоценотического разнообразия является основой поддержания устойчивости сообществ амфибий.

Ключевые слова: динамика, численность, устойчивость, педотурбации

SUMMARY

GubanovaN. L. Dynamics, diversity, stability of amphibiancommunities and their functional role in forest biogeocenoses of the river Samara valley

Dissertation for degree of Candidate of biological sciences by speciality 03.00.16 - ecology. -Oles HoncharDnepropetrovsk National University, Ministry of Education and Science of Ukraine, Dnipropetrovsk, 2015.

Dynamics and a diversity of amphibian communities of valley of the river Samara forest biogeocenoses have been established in dissertation.Indicators of community stability have been estimated.The essence of edafic properties pedoturabation dynamics owing to amphibians digging activity have been defined. Four species of anura (Pelobates fuscus, Rana arvalis, Bombina bombina and Bufo bufo) have been found to be presented in forest biogeoceonosis of the river Samara valley among which Pelobates fuscusis dominant. The biogeocenose partilar structure, a season and year define together 9,08 % from the total variation of community entropy in central part of the river flooded area. The season and year, and also their interaction, define together 9,87 % from the total of community entropy variation in arena. Amphibians community have been established as being complete system within the investigated regional and time ranges in central part of river valley flooded area and on arena is characterised by stability by May criterion. By Lyapunov's criterion the amphibians community also is globally stable, but separate stationary states in time or biogeoceonotic aspects can bits the unstable. It is proved that ecological consequences pedoturbation influences of digging activity Pelobates fuscus have the complex nature. Mechanical hashing of soil mass and alignment of profile allocation of separate chemical materials of a soil is the main mechanism of pedoturbation influence on edafic properties dynamics which explains 41,94-48,71 % of a total variance. Consequences of zoogene dynamics of soil properties which do not fade throughout considerable time, can collect, creating considerable biogeoceonotic effect from digging activity Pelobates fuscus.

Keywords: dynamics, number, firmness, педотурбации.

Размещено на Allbest.ru