Жужелицы города Щекино в условиях различной антропогенной нагрузки

Н.П. Булухто, А.А. Короткова, Р.О. Бутовский
ТГПУ им. Л.Н.Толстого,
г. Тула

АННОТАЦИЯ.Исследованы комплексы жужелиц на трех площадках в г. Щекино и его окрестностях. Отмечены изменения видового разнообразия, структуры доминирования, распределения жизненных форм и трофических групп в связи с различной степенью антропогенной нагрузки.

Summary. Carabid communities were studied at 3 sites located in the city of Shekino and its surroundings. The changes of species diversity, dominant structure and distribution of life forms and trophic groups as related to the intensity of anthropogenous impact were observed

Введение.

Жужелицы (Coleoptera, Carabidae) – одна из наиболее изученных групп почвообитающих беспозвоночных животных. Они играют ключевую роль в поддержании состояния почвенного комплекса, обладая высоким биоразнообразием в широком понимании (видовое богатство, многообразие морфологических форм и т.д.), численностью и экологической пластичностью. Проблемы экологии жужелиц в антропогенных экосистемах и механизмы функционирования почвенных комплексов не раз являлись предметом обсуждения экологов и зоологов (Булухто, Короткова, 2000; Бутовский, 2001).

К семейству жужелиц относятся жуки различных размеров, со стройным удлиненным телом, бегательными ногами и нитевидными усиками. Надкрылья обычно с продольными бороздками, ребрышками или рядами точек. Живут на почве, под камнями, в подстилке. Личинки живут в почве. Большинство жужелиц – многоядные хищники, регулирующие численность почвенных беспозвоночных. Для различных экосистем в зависимости от состава и структуры почв, рельефа, микроклимата, растительного покрова, антропогенного воздействия характерен определенный видовой состав жужелиц. Многие из них весьма чутко реагируют на изменение окружающей среды и могут служить индикаторами экологический условий и уровня антропогенной нагрузки (Короткова, 2003).

Город Щекино расположен в 25 км к югу от Тулы. Через город проходят автомагистраль Москва – Симферополь и Московско-Курская железная дорога. В городе имеются ряд предприятий, которые могут служить источниками техногенных выбросов, в том числе завод «ЩекиноАзот» (Мазур, 1997).

Методика исследований.

Жужелиц отлавливали почвенными ловушками Барбера (по 20 шт. на площадку), заполненными 2 %-ым раствором формалина на трех площадках (в парке «Лесная Поляна» (контрольный вариант), на территории завода ремонтно-транспортного оборудования (РТО) и на территории завода «ЩекиноАзот»). Ловушки экспонировались с июня по август включительно. Выборка жужелиц проводилась каждые 10 дней во всех исследуемых биотопах.

Для сравнения комплексов жужелиц использоваля ряд фаунистических индексов: индекс видового разнообразия Менхиника (Menhinik, 1964), индекс фаунистического сходства Жаккара (Jaccard, 1901) и индекс Бергера – Паркера для оценки структуры доминирования комплекса жужелиц (Berger, Parker, 1970)(Бутовский, 2009):

Результаты и обсуждение.

Видовой состав. За время исследований на трех модельных участках ( парк и два завода) было выявлено 19 видов жужелиц, относящихся к 6 родам, причем наибольшим числом видов представлен род Pterostichus – 6 видов, 4 вида принадлежат к роду Carabus, по 3 вида к роду Agonum и Amara. Род Harpalus представлен 2 видами, 1 вид выявлен из рода Ophonus.

Доминирование. Наблюдения показали, что в комплексах велико количество видов-доминантов и супердоминантов (C. cancellatus; C. granulatus; Pt. cupreum; Pt. melanarius), которые обладают высокой экологической пластичностью. При этом самый экологически пластичный вид – Pt. melanarius - вытесняет на территориях промышленных зон своего близкого родственника – Pt. niger. Полностью исчезли из промышленных карабидокомплексов лесные виды- Ag. muelleri, Am. communis, Am. eurynota, Pt. lepidum, Pt. оblongopunctatus.

Видовое разнообразие. Максимального разнообразия в видовом отношении (16 видов) достигает Карабидофауна МУ 1 (парк «Лесная поляна»). Меньшим количеством (12 видов) представлен МУ 2 (завод «Щекиноазот»). Наименьшим числом видов – 11 – отмечен комплекс жужелиц на МУ 3 (завод РТО) (табл. 1).

Таблица 1

Видовое разнообразие модельных участков

Условные обозначения: МУ 1 – парк «Лесная поляна»; МУ 2 – завод «Щекиноазот»; МУ 3 – завод РТО.

Фаунистическое сходство комплексов жужелиц трех модельных участков оценивали с помощью коффициента Жаккара (табл. 2). Сравнение видового состава МУ 1 и МУ 3 показало, что, несмотря на значительную удаленность парка и от завода «Щекиноазот», и от завода РТО коэффициенты сходства для них совпадают – 0,556. данное фаунистическое сходство довольно значительно (больше 0,5), что указывает на похожие биогеографические условия в данных зонах. Максимальное же сходство обнаруживают комплексы МУ 2 и МУ 3 – о,643. этот коэффициент показывает, что фаунистическое сходство карабидокомплексов заводов РТО и «Щекиноазот» более явно (0,643), чем их сходство с видовым составом парка «Лесная поляна» (0,556).

Таблица 2.

Видовое сходство карабидофауны различных экосистем г. Щекино (коэффициент Жаккара)

Условные обозначения: МУ 1 – Парк «Лесная поляна», МУ 2 – завод «Щекиноазот», МУ 3 – завод РТО.

Трофическая специализация. Во всех исследованных экосистемах отмечено преобладание зоофагов (рода Agonum, Carabus, Pterostichus). При этом самая большая доля зоофагов наблюдается на территории завода РТО (0,989), а самая маленькая в парке «Лесная поляна» (0,914).

Среди них имеются облигатные хищники и со смешанным типом питания, дополнительно использующих растительную пищу. Для зоофагов характерно как внутрикишечное, так внекишечное пищеварение. Строение мандибул хорошо отражает тип питания жужелиц. У большинства зоофагов мандибулы длинные (их длина обычно в 2-4 раза превышает ширину при основании), острые, почти саблевидно изогнутые, сильно выступающие вперед.

Миксофитофаги (рода Amara, Harpalus, Ophonis) приспособлены к питанию растительной пищей. У большинства миксофитофагов мандибулы массивные, короткие (их длина не превышает ширину у основания в 1- 1,5 раза), с притупленной вершиной, с крупной бугорчатой молярной частью, значительно превышающей по длине режущую.

Жизненные формы. По видовому и численному обилию на всех территориях преобладает жизненная форма -стратобионты подстилочно-почвенные зарывающиеся (до 37,5 % и 78,88 % соответственно). Заселение жужелицами подстилочного яруса обосновано в основном режимом увлажнения биоценоза. Число подстилочных форм увеличивается в более влажных местообитаниях и сокращается в ксерофильных (Шарова, 1981). Подстилочно-почвенный ярус заселялся жужелицами больше на МУ 3 – 36,36 % видового и 78,88 % численного обилия. Данный ярус оказался менее всего заселенным на МУ 2 – 25,00 % видового и 49,64 % численного обилия. Среди обитателей подстилочно-почвенного яруса на всех модельных участках доминируют эврибионтный Pt. melanarius, лесной Pt. niger и лугово-полевой Pt. cupreus.

На долю класса миксофитофагов приходится от 18,18 % до 33,33 % видового обилия. Миксофитофаги представлены тремя жизненными формами (кроме МУ 3): геохортобионтами гарпалоидными, стратохортобионтами и геохортобионтами заброидными.

По видовому и численному обилию преобладают геохортобионты гарпалоидные. Наиболее многочисленна эта группа на МУ 1 – 3,62 % численного обилия, основу ее численности поддерживают представители родов Amara и Harpalus.

Список литературы

1. Булухто Н.П. Карабидофауна парков г. Тулы / Н.П. Булухто, А.А. Короткова, Е.В. Чарина. – Тула, 2000. - 14 с.

2. Бутовский Р.О. Устойчивость комплексов почвообитающиъ членистоногих к антропогенным воздействиям / Р.О. Бутовский. - М.: Изд-во День серебра, 2001. - 322 с.

3. Бутовский Р.О. Методические рекомендации по изучению энтомофауны экосистем, подверженных антропогенным воздействиям / Р.О. Бутовский. - Тула, 2009. - 19 с.

4. Короткова А.А. Энтомофауна г. Тулы / А.А. Короткова. - Тула: Гриф, 2003. - 324 с.

5. Шарова И.Х. Жизненные формы жужелиц (Coleoptera, Carabidae) / И.Х. Шарова. - М.: Наука, 1981. - 360 с.

6. Мазур В.С. Экология Щекинского района Тульской области. Атлас эколого-медико-демографических материалов / В.С. Мазур. – Щекино, 1997. 200 с.

Назад к списку