Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Городской ландшафт имеет свою специфическую структуру. В городе можно встретить разные типы биотопов от рудеральных газонов, одиночных деревьев и кустарников до парков. Для большинства урбоценозов характерна трансформация первичного рельефа и почвы и мозаичность расположения биотопов, границы которых часто определяются положением автотрасс.

Автотрассы в городе могут являться серьезным барьером для мезогерпетобионтов, к которым, среди прочих членистоногих, относятся и жужелицы (Coleoptera, Carabidae) [1]. В результате движения автотранспорта насекомые часто погибают на транспортных магистралях, дороги изолируют их местообитания, придавая последним островной характер [2]. Вместе с тем дороги образуют своеобразное экологическое русло, вдоль которого насекомые могут широко расселяться [3, 4].

Жужелицы являются достаточно удобной модельной группой для оценки экологического состояния биоценозов, в том числе городских, так как обладают такими качествами, как большое видовое многообразие, невысокие миграционные способности, избирательность к почвенно-растительным условиям, разнообразие экологических связей, чувствительность многих видов к антропогенным воздействиям [5–7].

Известно, что качество среды обитания для почвенных насекомых в зоне расположения транспортных магистралей, как правило, ухудшается из-за краевых эффектов, уплотнения почвы, химического загрязнения и может отражаться на присутствии видов, их численности или демографических параметрах. В частности, в наших исследованиях карабидофауны в придорожных стациях, по сравнению с ценозами в глубине жилых кварталов, наблюдались изменения таких параметров, как численность, видовое разнообразие, состав жизненных форм. Природные островные группировки в селитебных ландшафтах, как правило, подвергаются комплексному антропогенному воздействию. Помимо автотранспорта на биоту здесь оказывают влияние выбросы промышленных предприятий, городских котельных. В ряде городских микроценозов наблюдается значительное уплотнение почвы и эрозионные процессы, в результате вытаптывания и регулярного скашивания травы. Таким образом, можно утверждать, что результаты исследований, полученные рядом карабидологов при исследовании придорожных локалитетов в природных ландшафтах, не всегда коррелируют с данными изучения придорожных урбоценозов [8–10].

Целью работы является эколого-фаунистическое исследование особенностей структуры, закономерностей формирования и изменения карабидофауны придорожных биотопов в условиях города и оценка состояния и устойчивости экосистем.

Материалы и методы исследования

Сбор материала осуществлялся по стандартной методике ловушками Барбера в г. Орехово-Зуево Московской области. Ловушки экспонировались с июня по сентябрь 2022 г. Ловушки располагали по двум трансектам в направлении от центра города по обеим сторонам автотрасс с четырехполосным (трансекта 1) и двухполосным (трансекта 2) движением транспорта. Длина трансекты 1 – 1,3 км, трансекты 2 – 0,8 км. Локалитеты имели примерно одинаковые условия обитания и представляли собой элементы благоустройства придомовых территорий с травянистой и древесной растительностью. Правые стороны трансект 1 и 2 располагались перпендикулярно друг к другу и являлись границами жилого квартала. Для характеристики населения жужелиц использовались следующие критерии: видовой состав, структура доминирования, экологическая структура по биотопическому спектру жизненных форм. Видовое разнообразие комплексов жужелиц придорожных биоценозов оценивалось с помощью статистических методов [11].

Результаты исследования и их обсуждение

За время проведения исследований отработано 106 ловушко-суток, собрано 5940 экземпляров жужелиц, относящихся к 14 родам и 34 видам. Данные по фауне жужелиц придорожных биотопов и структуре доминирования представлены в табл. 1.

Доминантные виды определяли с помощью индекса Бергера – Паркера. Анализ структуры доминирования проводился с использованием следующих градаций: к доминантным отнесены виды, обилие которых составляет более 5 % от общего числа жужелиц, к субдоминантным – 2–5 %, к рецедентным – менее 2 %. Динамическая плотность жужелиц выражена в числе экземпляров на 10 ловушко-суток. Наибольшая абсолютная численность жужелиц отмечена в биотопах вдоль трансекты 1.

Оценка степени доминирования показала, что количество доминантов во всех локалитетах было примерно одинаковым, их основу составили 5 видов: Calathus fuscipes, C. erratus, C. melanocephalus, Amara bifrons, Harpalus rufipes (табл. 2). В некоторых биоценозах индекс доминирования может принимать достаточно высокие численные значения, что вместе с невысокими показателями индекса видового разнообразия указывает на нестабильность системы.

По биотопическому преферендуму во всех исследованных биотопах по видовому и численному обилию преобладали виды открытых пространств: лугово-полевые и полевые, а также лесные пластичные виды. В качестве супердоминантов практически во всех стациях присутствовали полевой вид H. rufipes, лугово-полевой A. bifrons, лесные P. melanarius и C. melanocephalus.

Спектр жизненных форм в придорожных биотопах в значительной степени обеднен. По видовому обилию в исследованных местообитаниях превалировали зоофаги, преимущественно подстилочные и подстилочно-почвенные виды. Основу подстилочной группы по численности составляли C. melanocephalus и C. erratus, в более ксерофитном биотопе вдоль трансекты 2 по правой стороне к ним добавился C. fuscipes. Подстилочно-почвенная группа была представлена экологически пластичным P. melanarius более многочисленным вдоль трансекты 1.

Таблица 1

Видовой состав, структура доминирования населения жужелиц придорожных урбоценозов

Численное обилие миксофитофагов увеличивается в стациях со слабо нарушенным травянистым покровом, что связано с трофической специализацией жужелиц. Наибольшее количество миксофитофагов отмечено с правой стороны вдоль трансекты 2.

В течение июня ловушки по правым сторонам трансект 1 и 2 не заливались формалином. Выборка ловушек производилась 2 раза в день (утром и вечером), особей метили и выпускали. С июля меченые особи начали встречаться по обеим сторонам дороги, но в незначительных количествах. Наибольшей мобильностью обладали лишь три вида: C. erratus, C. melanocephalus, H. rufipes. По-видимому, транспортные автомагистрали хотя и являются препятствием к миграции жужелиц, но не изолируют полностью местообитания.

Таблица 2

Доминантные виды жужелиц городских ландшафтов

Примечание: ++ – доминантные виды; + – субдоминантные виды.

Таблица 3

Разнообразие сообществ жужелиц различных биотопов

Для характеристики структуры популяций жужелиц внутри каждой из исследованных локаций использовались следующие индексы оценки α-разнообразия: видового разнообразия Шеннона (H) и Симпсона (D), уникальности видов, полидоминантности, вероятности межвидовых встреч и динамической плотности (табл. 3).

Анализ данных динамической плотности показал, что биотопы, располагающиеся попарно, по обеим сторонам автодороги, обладают сходными индексами. Они достаточно низкие для биотопов вдоль трансекты 2, и более высокие – вдоль трансекты 1.

Как известно, индекс Шеннона обладает хорошей дискриминантной способностью и мало зависит от размера выборки, индекс Симпсона (D) придает больший вес массовым видам.

Исходя из данных табл. 3, индексы Шеннона и Симпсона принимали относительно высокие значения по обеим сторонам трансекты 1, что, возможно, связано с наличием достаточного количества мест для укрытия. С левой стороны трансекты 1 расположен небольшой сквер, с правой стороны у жужелиц имеется возможность мигрировать вглубь микрорайона. Популяции жужелиц по левым сторонам вдоль транссекты 1 и 2 наиболее обособлены от остальных местообитаний, что дополнительно подтверждается в экспериментах с мечеными особями. Комплексы жужелиц, обитающие в биотопах вдоль трансекты 1, подвергались более сильному антропогенному воздействию. Здесь было обнаружено всего 4 доминантных вида с высоким индексом доминирования от 11,9 до 41,2.

Для оценки степени выровненности популяции применялись индексы полидоминантности Вильямса и вероятности межвидовых встреч. Наибольшие значения указанные индексы имели в биотопах вдоль трансекты 2. Эти местообитания представляли собой палисадники вдоль многоэтажных домов, засаженные декоративными кустарниками и травянистыми растениями. Выкашивания этих территорий не производилось. Наибольшие значения индекса уникальности отмечались в биотопах с правых сторон трансект 1 и 2, отделенных друг от друга и от двух других локаций транспортными магистралями. Такое распределение подтверждает преимущественное взаимодействие комплексов жужелиц внутри кварталов по сравнению с комплексами видов, разделенных автотрассами.

Заключение

Видовое разнообразие в основном зависит от почвенно-растительных условий биоценозов и наличия мест для укрытия. Близость автотрасс в городских условиях хотя и оказывает незначительное влияние на комплексы жужелиц, полностью не исключает взаимодействия популяций. Видовое разнообразие в придорожных локалитетах поддерживается в основном за счет миграций жужелиц внутри микрорайона, ограниченного автомобильными дорогами. Экологическая структура городского населения жужелиц характеризуется преобладанием видов открытых пространств, что отражает микростациальную структуру районов застройки. Появление лесных видов в придорожных биоценозах зависит от степени озеленения территории и режима влажности биотопа. Численное обилие миксофитофагов в стациях, расположенных вдоль автотрассы, увеличивается в биотопах с более развитой травянистой растительностью, что связано с трофической специализацией жужелиц.