Материал: Население жужелиц (Coleoptera, Carabidae) п. Тарногский Городок

Население жужелиц (Coleoptera, Carabidae) п. Тарногский Городок

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. НАСЕЛЕНИЕ ЖУЖЕЛИЦ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ СООБЩЕСТВ ПРИРОДНОЙ ЗОНЫ ТАЙГИ

.1 Характеристика объекта исследования

.2 Фауна и население жужелиц таежных лесных экосистем

.3 Фауна и население жужелиц урбанизированной зоны

. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ РАБОТЫ

. ФАУНА И НАСЕЛЕНИЕ ЖУЖЕЛИЦ П. ТАРНОГСКИЙ ГОРОДОК

.1 Видовой состав жужелиц п. Тарногский городок

.2 Экологическая характеристика населения жужелиц

.3 Сравнительная характеристика населения жужелиц п. Тарногский городок

. АНАЛИЗ ПОПУЛЯЦИИ PTEROSTICHUS MELANARIUS НА ПРИУСАДЕБНОМ УЧАСТКЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СПИСОК ВИДОВ ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ В П. ТАРНОГСКИЙ ГОРОДОК

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ФОТОГРАФИИ УЧАСТКОВ ИССЛЕДОВАНИ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность: жужелицы одно из крупнейших семейств отряда жесткокрылых класса насекомых. Всего в мировой фауне насчитывается 18 тысяч видов. В природных сообществах жужелицы часто доминируют среди представителей почвенной мезофауны [Козулько, 1996]. Роль жужелиц в биогеоценозах многообразна. По пищевой специализации это, главным образом, хищники, потребляющие, а, следовательно, регулирующие численность мелких почвенных, а также листогрызущих насекомых [Гиляров, 1986]. На всех стадиях развития жуки данного семейства служат кормом для хищных беспозвоночных и позвоночных. Жужелицы имеют широкое распространение в природных и природно-антропогенных экосистемах.

Естественные местообитания значительно отличаются от антропогенно трансформированных сообществ населенных пунктов по составу и структуре как биотических, так и абиотических компонентов, что проявляется в соотношении консументов и продуцентов, специфичности круговорота веществ, стабильности и длине пищевых цепей. [Клауснитцер,1990]. При этом отдельные группы живых организмов могут быть использованы в качестве индикаторов происходящих изменений.

Широкое применение в качестве индикаторов почвенно-растительных условий и их изменения, в том числе, под влиянием хозяйственной деятельности нашли жуки жужелицы. Это связано с тем, что они отличаются большой численностью и видовым разнообразием, широкими ареалам обитания, продолжительным жизненным циклом, им характерна «оседлость». Кроме того, многие представители семейства достаточно хорошо изучены экологически и морфологически, что помогает при анализе сведений, собранных в рамках биоиндикационных исследований [Найденко, 2002].

Следует отметить, что в общем карбидофауна европейской части России довольно хорошо изучена, наряду с этим фауна Вологодской области изучена фрагментарно [Разнообразие насекомых…, 2008]. Работа по изучению население жужелиц на территории села Тарногский городок не проводилось.

Цель работы: Изучить состав и структуру населения жуков жужелиц в п. Тарногский городок

Задачи:

. Изучить состав и население жужелиц разных местообитаний в пределах поселка Тарногский городок.

. Описать особенности сообществ жужелиц в разных местообитаниях в п. Тарногский городок

. Дать характеристику популяционных особенностей доминирующих видов жужелиц

Объект исследования: жуки жужелицы

Предмет исследования: фауна и экологические особенности жужелиц, популяционные особенности доминирующих видов

Апробация: Результаты исследования были представлены:

.        на региональной школе-конференции «Биологические ресурсы: изучение, использование, охрана», г. Вологда, 2015;

.        научной студенческой конференции ВоГУ, г. Вологда, 2016 г.

. НАСЕЛЕНИЕ ЖУЖЕЛИЦ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ СООБЩЕСТВ ПРИРОДНОЙ ЗОНЫ ТАЙГИ.

1.1 Характеристика объекта исследования

Морфологическая характеристика: жужелицы являются самым большим и многочисленным семейством жуков. Мировая оценка фауны жужелиц колеблется от 25000 до 50000. В России известно более 3000 видов [Kryzhanovskij, 1995].

Форма тела имаго жужелиц очень разнообразна. Большинство видов имеет удлиненную более менее овальную форму, для некоторых групп характерна форма двояковыпуклой линзы или листообразное тело. Окраска чаще всего черноватая или металлическая.

Голова направлена вперед и заканчивается заостренными челюстями. Для ряда хищников характерны серповидные мандибулы. Растительноядные формы имеют массивные и тупые челюсти. Усики нитевидные или щетинковидные. Форма глаз зависит от суточной активностью, у дневных видов большие, а у ночных маленького размера [Arnd, 2005].

Ноги обычно тонкие и сравнительно длинные, хорошо приспособлены для бега и ходьбы. У роющих форм они более крупные и имеют зазубрины вдоль наружного края. Лапки состоят из пяти члеников. На передних голенях большая часть жужелиц имеет вырезку, предназначенная для чистки усиков.

Крылья с карабоидным жилкованием. Развитие крыльев зависит не только от таксономической группы, но так, же варьируется внутри вида [Плавильщиков, 1950].

Надкрылья твердые, почти целиком покрывающие брюшко. У бескрылых видов надкрылья срастаются, обычно их поверхность с бороздками, которые могут быть пунктированными. Количество бороздок чаще всего равно девяти, но их количество может варьироваться за счет раздвоение или, же уменьшение.

У подавляющего большинство жужелиц самцы характеризуются одним или несколькими расширенными члениками на передних лапках, нижняя поверхность которых имеет прикрепительные волоски, служащие для удержание самки. Так же самцы часто отличаются от самок пропорциями тела [Kryzhanovskij, 1995].

Биотопическое распределение: жужелицы встречаются почти во всех типах наземных природных сообществах. Повсеместное обилие жужелиц связано с высоким диапазоном адаптации к экологическим факторам. Обычно жужелиц делят на три большие группы: гигрофилов, мезофилов, фитофилов. Гигрофилы - это обитатели околоводных экосистем. К ним относятся обитатели болот, берегов рек, озер. Фитофилы - это виды, живущие и питающиеся на растениях, одни из них питаются лишь растительной пищей, другие охотятся на них. К ним часто относятся виды обитающие на открытых местообитаниях например: суходольные луга, разнотравные луга, поля, степи и т.п. К мезофиллом относиться все остальные жужелицы. Часто мезофиллы обитают в лесных местообитаниях. Многие специализированные виды трудно отнести к одной из этих групп, например: геофилы и галобионты.

Биотопические группы жужелиц:

Влияние температуры и влажности: из множества абиотических факторов влажность почвы играет большую роль. Большинство видов предпочитает влажные местообитания с невысокими температурами [Сигида, 2010]. Подобные условия характерны для хищников-полифагов. Среди фитофагов значительно выше доля мезоксерофильных видов, так как эти виды способны компенсировать недостаток влаги за счет растительной ткани [Thiele, 1997]. Большая часть жужелиц выдерживает сильные засорения, и часто встречаются по берегам соленых озер и солончаков.

Суточная активность: большинство видов жужелиц имеет сумеречную активность, но границы между ночными и дневными видами часто весьма неопределенны. Например, это связано с сезонной динамикой. Весной в условиях высокой влажности, обилия осадков и пониженной температуры многие ночные виды ведут дневной образ жизни. Лимитирующим фактором суточной активности в большинстве случаев является не температура, а влажность, так как за счет уменьшения температуры происходит увеличение влажности воздуха в вечерние часы. Так же важным неблагоприятным фактором может выступать солнечная радиация. Это подтверждается металлическим окрасом дневных видов, так как дневные виды в подавляющем большинстве имеют более насыщенный отблеск [Thiele, 1997].

Развитие: жизненный цикл жужелиц включается в себя 4 фазы: яйцо, личинка, куколка и имаго.

Многие жужелицы относится к видам, дающим лишь одно поколение в год, но в редких случаях за год может развиваться несколько поколений. Развитие жуков продолжается, как правило, несколько лет. Обычно жужелицы активны с весны до осени, но короткий весенний период может влиять на высокую активность поздней осенью. У большинства видов имаго жужелиц зимуют, но в редких случаях могут зимовать яйца или куколки [Шарова, 1957,1960].

Типы жизненных циклов жужелиц таежной зоны:

Жизненные формы имаго жужелиц: система жизненных форм жужелиц включает классы по типу питания и подклассы по ярусу обитания.

В качестве морфологические критериев жизненных форм использовались следующие признаки: форма тела, тип мандибул, ног, органов чувств, развитость крыльев, скульптура и окраска покровов [Шарова, 1974].

Морфологически эти категории жизненных форм охарактеризованы типом ротового аппарата и конечностей, строение кишечника, степень развитие органов чувств и наиболее существенными чертами габитуса. Низшие категории выделены по комплексу адаптаций частного характера. Группы и подгруппы выделены на основании приспособлений к обитанию на ярусах биоценозов, к частным особенностям движения, характеру суточной активности [Шарова, 1975]

Обычно выделено два класса жизненных форм, которые свойственны тайге, по трофической специализации: зоофаги и миксофитофаги. Первыми в системе стоят зоофаги, к которым относятся большинство видом жужелиц. Зоофаги занимают разнообразные ярусы и подразделяются на подклассы: фитобиос (обитатели растительности), эпигеобиос (обитатели поверхности почвы), стратобиос (обитатели подстилки), геобиос (обитатели почвы). Обитатели поверхности почвы (эпигеобионты) разделяются по способу передвижения на группы: ходячие, летающие и бегающие. Жужелицы, обитающие в подстилке (стратобионты) в зависимости от особенностей ярусного распределения подразделяются на группы: поверхностно-подстилочные, подстилочно-подкорные, подстилочно-почвенные и подстилочно-трещинные. Меньшая часть жужелиц относится к микстофитофагам, к этому классу относятся жужелиц со смешанным питанием, то есть потребляют растительную и животную пищу. Этот тип питания является вторичным для жужелиц. В классе миксофитофагов выделены подклассы: стратобиос (обитатели подстилки), стратохортобиос (обитатели подстилки, скважин почвы и травостоя), геохортобиос (обитатели толщи почвы и травостоя) [Шарова, 1981].

.2 ФАУНА И НАСЕЛЕНИЕ ЖУЖЕЛИЦ ТАЕЖНЫХ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Видовой состав жужелиц таежных лесов отличается бедностью, в ее фауну нередко входят виды бореальной зоны Евразии и Северной Америки. [Арнольди, 1953].

Фауна жужелиц таежных лесов европейской России насчитывается 168 видов из 48 родов [Белова, 2014]. Основное разнообразие видов приходится на 6 родов (55% от общего числа видов). К ним относятся рода Amara (20 видов, 12%), Carabus (16 видов, 10%), Pterostichus (16 видов, 10%), Bembidion (15 видов, 9%), Harpalus (13 видов, 8%), Agonum (10 видов, 6%).

Виды, зарегистрированные в лесных сообществах природной зоны тайги, принадлежат к 9 биотопическим группам (рисунок 1.)

Рисунок 1 - Биотопические группы жужелиц, зарегистрированных в лесных сообществах европейской России (%)

Наибольшее число видов (56 видов, 33%) принадлежит к лесной группе. В лесных биотопах отмечены представители 21 рода. Самыми разнообразными родами в этой группе являются: Carabus (10 видов, 19%), Pterostichus (9 видов, 17%), Notiophilus (6 видов 11%), Dromius (5 видов, 9%) в сумме к ним принадлежит 30 видов, 56%. К этой группе относятся виды, обитающие в сосняках и ельниках.

Так же большая доля разнообразия приходится на прибрежно-береговую группу. В прибрежно-береговых биотопах были , из которым высоким видовым разнообразием выделяется рода: Bembidion (10 видов, 17%), Agonum (10 видов, 17%), Pterostichus (7 видов 12%), и составляющие в сумме 27 видов и 46%. Вероятно, высокая доля прибрежно-береговых видов в лесных экосистем определена тем, что территория таежной зоны разреженна водными объектами оставленными после третичного оледенения, которые создают благоприятные местообитания для прибрежно-береговых видов.

По типу питания в лесных местообитаниях преобладают зоофаги, которые представлены (129 видов, 77%). Доля миксофитофагов меньше (39 видов, 23%). Из зоофагов преобладают виды, которые связаны в своем ярусном распределение с подстилкой (Таблица 1.).

Таблица 1 - Жизненные формы имаго жужелиц лесных биотопов

жужелица фауна урбанизированный таежный

Наибольшим видовым разнообразием отличатся стратобионты поверхностно-подстилочные (40 видов, 24%) и подстилочные (30 видов, 18%). Эпигеобионты являются крупными поверхностно обитающими формами жужелиц, в сумме они представляют довольно большую группу (32 вида, 19%), из них преобладают ходящие (19 видов, 11%). Среди миксофитофагов преимущественно преобладают формы геохортобионтов (31 вид, 18%).

Фауна жужелиц таежной зоны отличается бедностью [Арнольди, 1953].В лесах тайги наибольшую часть составляют виды зоофаги с широкими ареалами обитания. Так же они обитают в подстилке или на ее поверхности [Грюнталь, 2008]

1.3 Фауна и население жужелиц урбанизированной зоны

Урбанизированые зоны отличаются рядом факторов от естественных местообитаний, зачастую это связано с механическими преобразованиями ландшафтов и почвы за счет развития промышленности и хозяйственной деятельности [Бабенко, 2007].

На территории городов наиболее приемлемой средой обитания являются неасфальтированые и незастроенные участки, за частую это бывают парки, скверы, аллеи и т.п. В таких местообитаниях увеличивается численность и видовое разнообразие, что говорит о том, что под относительно высокой степенью антропогенного пресса могут обитать беспозвоночные, а так же увеличивать численность и видовое богатства [Еремеева 2006].

Фауна города Вологды составляет 64 вида из 13 родов. Наиболее богатыми родами являются Pterostichus (11 видов), Amara (8 видов) и Bembidion (7 видов) [Белова, Калашникова, 2014].

В фауне жужелиц г. Вологда по биотопической приуроченности выявлено 9 экологических групп, среди них преоблодают луго-полевые, лесо-болотные и лесные.

Жизненные формы жужелиц города Вологда подразделяются на 7 групп. Зоофаги (72%) преобладают над миксофитофагами (28%). Среди зоофагов наибольшее разнообразие приходится на подстилочно-почвенных стратобионтов (31%), а среди миксофитофагов геохортобионты (21%).

На территории города Сокола обнаружен 45 вид из 21 родов. Наибольшее видовое разнообразие приходится на род Amara (11 видов, 24% от общего числа), Pterostichus (7 видов, 17% ) [Коткова, 2016].

В фауне жужелиц г. Сокол по биотопичской приуроченности жуки относятся к 6 группам. Наиболее крупной группой является: лугово-полевая (10 видов, 24% от общего числа) и лесная (8 видов, 20%).

По типу питания в г. Сокол преобладают зоофаги (24 вида, 59% от общего числа) над миксофитофагами (17 видов, 41%).

С точки зрения вертикально распределения 17 видов заселяют подстилку (стратобионты подстилочные, подстилочно-почвенные), 12 видов (эпигеобионты ходящие, стратобионты поверхностно-подстилочные) и 16 видов (стратохортобионты и геохортобионты).

Доминирующими видами являются жужелицы средних размеров (Pterostichus melanarius, Poecilus versicolor), так же чаще встречается вид, более мелких размеров, Calathus melanocephalus.

. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Тарногский район - один из 26 муниципальных районов Вологодской области. Площадь района составляет 518155 га. Образован в 1935 году. Район расположен в северо-восточной части Вологодской области. На севере граничит с Архангельской областью, на востоке - с Нюксенским мунициальным районом, на западе - с Верховажским муниципальным районом, на юге - с Тотемским муниципальным районом Вологодской области. На территории района проживает 15363 человека (по данным 2009г), что составляет 1,2% населения Вологодчины [URL: tarnoga-region].