Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Зыков И.Е. 1 Хотулева О.В. 1 Завальцева О.А. 1

---

1 ГОУ ВО МО «Государственный гуманитарно-технологический университет»

Отмечено снижение численности, уменьшение видового разнообразия, изменение состава жизненных форм жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в придорожных урбоценозах по сравнению с удаленными от автотрасс биотопами. Количество доминантов с высоким индексом доминирования во всех локалитетах примерно одинаково, их основу составляют: Calathus fuscipes, C. erratus, C. melanocephalus, Amara bifrons, Harpalus rufipes. Увеличение индекса доминирования вместе с невысоким значением индекса видового разнообразия указывает на нестабильность системы. По биотопическому преферендуму во всех исследованных биотопах по видовому и численному обилию преобладают виды открытых пространств: лугово-полевые и полевые, в спектре жизненных форм по видовому обилию – зоофаги, по численному обилию – миксофитофаги. Биотопы, располагающиеся попарно, по обеим сторонам автодорог, обладают сходными индексами динамической плотности и заселяются эврибионтными, пластичными видами, легко адаптирующимися к разнообразным условиям. Дороги представляют собой своеобразное экологическое русло, вдоль которого насекомые могут широко распространяться. Автотрассы не являются для жужелиц непреодолимым препятствием. Однако отдельные замкнутые территории внутри кварталов застройки, ограниченные автомобильными дорогами, по-видимому, можно рассматривать как некие частично изолированные, островные местообитания.

Статья в формате PDF

267 KB

карабидофауна

видовой состав

жизненные формы

индекс доминирования

биотопический преферендум

урбоценозы

1. Якушкина М.Н., Малькова А.С. Влияние автомобильного транспорта на видовой состав и численность жужелиц придорожных биотопов // Самарский научный вестник. 2019. Т. 8, № 1 (26). С. 129–134.

2. Клауснитцер Б. Экология городской фауны. М., 1990. 246 с.

3. Бутовский Р.О. О некоторых методических проблемах городской энтомологии // Охрана окружающей среды и природопользование. 2015. № 1. С. 33–46.

4. Tamayo P., Pascual F., Megías A.G. Effects of roads on insects: a review // Biodiversity and Conservation, 2014. Vol. 24 (3). P. 659–682.

5. Rebrina F., Petek M., Gulin V., Brigi A. Ground beetle assemblages respond to motorway proximity through changes in functional rather than taxonomic diversity in a grassland ecosystem // Global Ecology and Conservation. 2022. Vol. 38.

6. Deppe F., Fischer K. Landscape type affects the functional diversity of carabid beetles in agricultural landscape // Insect Conservation and Diversity. 2023. Vol. 16, Is. 4. P. 441–450.

7. Багирова И.А. Роль жужелиц в естественных и антропогенных экосистемах самурского бассейна. Влияние хозяйственной деятельности человека на население жужелиц. Редкие виды жужелиц // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16, № 5 (5). С. 1664–1668.

8. Протченко А.А., Галиновский Н.Г. К изучению сообществ жужелиц (Coleoptera, Carabidae) некоторых прибрежных экосистем Гомельской области с разной степенью рекреационной нагрузки // Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины. 2022. № 6 (135). С. 50–55.

9. Романкина М.Ю., Иванова Е.Н. Изучение разнообразия населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в лесополосах Тамбовской области // Тенденция развития науки и образования. 2021. № 79–1. С. 98–100.

10. Zykov I., Khotuleva O., Egorova G. The Estimation of the Initial Stage of Succession of Green-pine Trees Windfall in the Eastern Moscow Suburbs. International Applied Research Conference: Biological Resources Development and Environmental Management. 2020. P. 860–867.

11. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М., 1992. 178 с.

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.

Библиографическая ссылка