j ХОТУЛЕВА Ольга Викторовна НАСЕЛЕНИЕ И СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ ЖУЖЕЛИЦ

• j
ся
На правах рукописи
2 ^ НПЯ Щ7
ХОТУЛЕВА Ольга Викторовна
НАСЕЛЕНИЕ И СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ
ЖУЖЕЛИЦ
(COLEOPTERA, САКАВГОАЕ)
УРБАНИЗИРОВАННЫХ ЛАНДШАФТОВ НА
СЕВЕРЕ МЕЩЕРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ
Специальность 03.00.16 - экология
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Москва, 1997 г.
Работа выполнена в Московском педагогическом
государственном
университете на кафедре зоологии и экологии.
Научный руководитель:
Доктор биологических наук,
Профессор Шарова И.Х.
О ф и ц и а л ь н ы е оппоненты:
Доктор биологических наук,
Профессор Стриганова Б.Р.
Кандидат биологических наук,
Соболева-Докучаева И.И.
Ведущее учреждетше - ВНИИ охраны природы и заповедного дела.
Защита состоится « i » feiU2^pj?
\99Jf г. в /^ часов на
заседании днссертащю1шого совета К 053.01.10 в Московском
педагогическом государствешюм университете по адресу: 129243, г.
Москва, ул. Кибальчича,6, корпус 5.
С диссертацией можно ознакомпгься в библиогеке МПГУ по
адресу: 119435, Москва, ул. Малая Пироговская, д.1.
Автореферат разослан « f » ytfi^ShJ,
УчегпэШ секретарь
Диссертащюнного совета
/-^
/,.•/. //
1997 г.
Шаталова СП
-
I
-
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Актуальность темы. Проблема взаимодействия человека с природой
приобретает все более важное значение. Совремсгашй глобальный характер
воздействия человека на природу вызывает необходимость в разработке
определенного комплекса природоохранительных мероприятий, с целью
оценки и прогнозирования степени устойчивости биоценозов к возрастающему
1фессу урбанизации, как в естественных, так и антропогенных ландшафтах.
Жужелищ.! (Coleoptera, Carabidac) представляют одну из удобных групп
почвенных животных, которую можно использовать в целях биоипдикатцга и
биомогшторинга. Специфическая реакция жужелиц на рекреационные
изменения среды, выражающаяся в трансформации фаунистического состава,
плотности и структуры населения, позволяет экологам выявлять состояние
условий в биогеоценозах, судить о степени их наругпенности и разрабатывать
пути их восстановлешы.
Существует обш1грная литература по характеристике населения жужелиц
естественных биоценозов различных ландшафтных зон, а также ряд
исследований по агроценозам и лесным экосистемам, трансформированных под
влиягшем антропогенного фактора. Сведений, касающихся структуры
населения жужелиц урбшшзировашгых ландшафтов на территории России
значительно меньше. Большая часть карабидологнческих исследований
проводилась в крупных промышленных городах (Рекк, 1987; Козырев, 1990;
Душенков, 1983; Козлов, 1990; Молодова, 1991; Соболева-Докучаева, 1993).
Несмотря ira существующий интерес исследователей к этой проблеме, многие
аспекты экологии жужешщ в условиях города остаются мало изученными.
Крупный город часто представляет собой в историческом плане
неустойчивую стадию развития населенного пункта; промежуточными этапами
па этом пути были деревня, мелкий и средний города (Клауснитцер, 1990).В
связи с этим, одной из важных сторон комплексного исследовшгая
энтомофаупы урбанизированных ландшафтов, является изучега1е сообществ
жужелиц малых и средних городов, как промежуточгюй фазы в развттга биоты
больших городов.
В настоящее время эта проблема остается пракппески неисследованной,
что и послужило ocHOBairaeM для выбора темы настоящей работы.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение
влияния урбанизации и рекреации на состав и структуру комплексов жужелиц,
а также выявление основных закономерностей пространственно-временной
динамики состава и структуры населения жужелиц городсюгх и пригородных
ценозов, подвержен1и>1х разной степени антропогенной трансформации в
условиях Подмосковной Мещеры.
В связи с этим были поставлены следующие задачи.
1.Изуп1ть видовой состав и экологическую струтауру населения
-
2
-
жyжeJшц малого и среднего городов восточного Подмосковья.
2.Проанализировать влияние урбанизации на стр^тоуру населения
жужелиц в городских биоценозах с различными почвенно-растительными
условиями.
3.Изучить пространственную структуру распределения жужелиц в
городских парках с разной степенью рекреационной дигрессии.
4.Выявить особенности сезонной динамики демографической структуры
популяций доминантных видов жужелиц под влия1шем урбанизации и
рекреащш.
5.Выяснить пути формирования населения жужелиц городских
биоценозов, и закономерности распределения жужелиц по элементам
городского ландшафта.
Научная новизна. Впервые изучены видовой состав и структура
населешш жужелиц ряда урбанизированных ландшафтов мало изученного
региона - Мещерской низменности. Проанализированы закономерности
пространственно-временной динамики экологической структуры населения
жужелиц городских биоценозов и ряда пригородных ландшафтов, включающих
как естественные биотопы: лесопарки, леса, луг, так и антропоценозы: дачные
участки, пустырь. Исследованы особешюсти сезонной динамики активности и
половозрастной структуры доминантных видов жужелиц в условиях
урбанизации и рекреации. Выявлещл основшле закономерности расселения
жужелиц по элементам городского ландшафта.
Теоретическое и практическое значение работы. Проведено
сравнительно-экологическое исследование населения жужелиц в разных типах
городского и пригородного ландшафта малого и среднего городов
Подмосковной Мещеры (на примере г.г. Орехово-Зуево и Ликино-Дулево).
Проанализированы экологические закономерности в измене1ши структуры
населения и популяций массовых видов жужелиц под влиянием урбанизации и
рекреации, а также выявлена специфика адаптащш жужелиц к условиям жизни
в небольшом городе. Выявлено что, пригородные биоценозы имеют большое
значение как природшле резерваты лесных видов жужелиц, а также
способствуют расселению лесных видов в урбанизированные ландшафты.
Полученные данные могут быть использованы в биомониторинге состояния как
естествашых, так и антропогеш1Ых ландшафтов.
Публикация и апробаиия результатов. Материалы диссертации
докладывались и обсуждались на научных конференциях гфеподавателеи
Орехово-Зуевского педагогического института (1993, 1994, 1995, 1996 г.г.), на
заседаниях кафедры зоологии и экологии МИГУ им. Ленина (1993, 1994, 1997
г.г.), на 2-й Международной научно-пракгической конференции (Пермь,1995),
на 1 Всероссийском совещании по проблемам почвешюй зоологии (Ростов-наДону, 1996). По теме диссертации опубликовано 4 работы, 1 работа принята к
- 3 печати.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на страницах
машинописного текста, содержит таблиц и рисунков; состоит из введения, 6
глав, выводов. Список литературы включает
наименований, в том числе
на иностранных языках, приложение на
страницах.
Глава I. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
На основашш литературных дшпшх приведена общая характеристика
природных условий района исследований (Орехово-Зуевский район,
Московской области), расположенного на северо-востоке Мещерской
низменноста . В работе имеются краткие сведения о рельефе, типах почв и
растительном покрове, а также климате района исследований. Приводится
описание модельных участков городских и пригородных биотопов.
Материалом для напнсштя работы послужили собственные полевые
исследования, проведенные в течение полных вегетационных сезонов (с апреля
по октябрь) в 1991-1996 годах. Сбор материала проводился преи.мущественно
методом почвенных ловушек, установленных с учетом микростациальных
условий и градиента урбанизации - в городских биотопах, и по обп1епрннятой
схеме - в пригородных ценозах. Дополшггельно прю.1енялись методы
почвенных проб и ручной сбор.За время исследований было обследовано 18
биотопов, собрано более 50 тыс. имаго жужелиц, отработано более 16 тыс.
ловушко-суток, изучено репродуктивное состояние около 40 тыс. имаго 7
доминантных видов жужелиц.
Глава 2. ОБЩАЯ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ЖУЖЕЛИЦ УТБАНИЗИРОВАННЫХ
ЛАНДШАФТОВ.
За время исслсдовшшй в г.г. Орехово-Зусво, Ликино-Дулево и их
окрестностях нами было зарегистрировано 71 видов жужелиц из 26 родов. В
пригородных ценозах обнарунсено 63 вида, в городских парках - 54, в районах
ясилой застройки - 41 вид. В различных стациях модельного района, в качестве
массовых по числешюму обилию отмечено 21 видов жужелиц (табл.1,
доминанты отмечены звездочкой). Объем родов принят по О.Л.
Крыжаповскому и др. (Kryzhanovskiy et al, 1995).
Таблица 1.
ВВДОВОЙ СОСТАВ ЖУЖЕЛИЦ УРБЛППЗПРОВАННОГО ЛАНДШАФТА
ГОРОДОВ ОРЕХОВО-ЗУЕВО И ЛИКИДО-ДУЛЕВО, МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ.
Carabus granulatus L.*
С. nemoralis MuelL*
С glabratus Payk.
С. hortensis L.*
Leistus femigineus L.
L. terminatus Gemm.
ч Notiophilus biguttatus F.
N. palustris Duft.
Elaphras cupreus Duft.
Loricera pilicomis F.*
Clivina fossor L.
Broscus cephalotes L.
Epaphius secalis Payk.*
Bembidion lampros Hbst.
B. dentellmn Thunb.
B. tetracolum Say.
B. qadrimaculatum L.
Patrobus atrorufus Stroem.*
Poecilus lepidus Leske.*
P. versicolor Sturm.*
Pterostichus niger Schall.*
P. anthracinus Jll.*
P. minor Gyll.
P. nigrita Payk.
P. strenuus Pans.
P. diligens Sturm.
P. oblongopunctatus F.*
P. mclanarius Jll.*
Calathus fiiscipes Pz*
С erratusC. Salilb.*
С melanocephalus L *
С micropterus Duft.*
Agonum moestum Duft.
A.mulleri Hbst.
A.sexpunctatum L.
A.vcrsitum Gyll.
A.fuliginossmn Panz.
A.gracilc Stwm.
A.assimilePayk.*
A.obscurum Hbst.
A.dorsale Pont.
Synuchus vivalis Jll.
Amara plebeja Gyll.*
A.aenea Deg.
A. communis Panz.
A.convexior Steph.
A.eurynota Panz.
A.spretaDej.
A.bifrons Gyll.
A.brunnea Gyll.
A.consularis Duft.
A.fiilva Deg.
A.majuscula Chaud.
Curtonotus aulicus Panz.
Anisodactylus binotatus F.
A.signatus Panz.
Pseudoophonus rafipes Deg.*
Karpalus tardus Panz.*
H.xanthopus Gemm.*
H.affinis Schmk.
H.vemalis F.
H.distingucndus Duft.
Acupalpus flavicollis Sturm.
Stenolophus mixtus Hbst.
Trichocellus placidus Gyll.
Oodes helopioudes F.
Badister unipustulatus Bon.
B.Bipustulatus F.
B.lacertosus Sturm.
B.peltatus Panz.
Lcbia chlorocephala Hoffm.
Эколого-фаунистическая
структура
населения
жужелиц
урбанизированных ландшафтов модельного района восточного Подмосковья
характеризуется достато'шо высоким видовым разнообразием, (фауна
исследуемого района составляет 1/3 карабидофауны Московской области), (по
данным Шаровой, 1982, Федоренко. 1988).
В результате сопоставления наших данных с литературными, по
карабидофаупе малого среднего и крупного городов выяснено, что при
- 5 урбшшзащш, изменетю фау1и>1 и населения жужелиц сохраняет сходные
тендищии. При этом, по фаунистическому составу население жужелиц
среднего города более близко к населе1шю жужелиц малых городов (Кф=0,44 и
0,62), чем к карабидофауне крупных городов (К = 0,42).
Домипшгпше
виды
экологически
дифференцированы
по
избирательности к биотопам, при этом наблюдается закономерная смена доминшггных видов жужелиц по градиенту урбанизации.
Зоогео1-рафический состав населения жужелиц исследованных биотопов
характеризуется
господством
видов
с
широкими
ареалами:
транспалеарктических и европейско-сибирских, вместе с тем, присутствие
таежных и европейско-средиземноморских видов отражает экотонное
положение территории региона между лесной, лесостепной и таежной зонами.
Экологическая структура населения жужелиц по
биотопическому
преферендуму изучаемого района характеризуется высоким обилием лесных
видов, которые наиболее разнообразно представлены в городских парках и
пригородных лесах (в среднем, 56,5% видового и 80,9% числегаюго обилия). В
районах жилой застройки и на пригородных открытых пространствах особое
значение приобретают представители лугово-полевой, полевой и луговой групп
(в среднем, 49,5% видового и 54,5% численного общшя). В целом,
биотопический спектр карабидофауны урбаценозов гфедставлен большим
количеством экологических групп, что свидетельствует о многообразрш
экологических ниш в городском ландшафте. При этом, доля участия жужелиц
каждой группы в экологической структуре различных городских стаций
неодашаково.
Анализ
структуры
комплексов
жужелиц
урбаценозов
по
гигропреферецдуму показал, что повсемеспш домишфуют мезофилы (в
среднем, 66,2% видового и 89,1% числешюго обилия). В пригородных
открытых стациях и районах жилой застройки преобладают л1езофилы
открытых пространств, в городских парках, лесопарках и пригородных лесах
более
многочисленны
мезофилы
закрыгых
ландшафтов.
Наличие
ппрофильных и мезогигрофильных видов в исследуемых биотопах в основном
отражает ландшафтшле и климатические особешюсти Мещеры.
Сравнительная характеристика экологической структуры комплексов
жужелиц по биотопическому преферендуму и ппропреферендуму раскрывает
сущность зонатьных и интразональных черт. Зональный характер комплексов
жужелиц исследованных биотопов обусловлен доминированием зональных
биотопических групп видов, общих с таковыми в естественных ландшафтах
зоны. И1Ггразональные черты присутци комплексам жужелиц урбаценозов и
зависят от наличия большой группы видов с мультизональным
распространением и Ш1фокой экологической пластичностью.
В спектре жизненных форм жужелиц исследованных биотопов
представленных 2 классами и И группами (по системе Шаровой, 1981)
господствуют зоофаги, составляя в целом 67,8% видового и 87,5% числегиюго
обилия. Наиболее многочисленны среди зоофагов группы подстилочных,
поверхностно-подстилочных
и подстилочно-почвенных
стратобиоптов,
составляющих в целом 25,0; 20,6; 10,3% видового и 20,6; 20,1; 40,5% численно­
го обилия, соответственно. Класс миксофитофагов представлен в районе
исследований тремя группами (в целом 32,4% видового и 12,2%) численного
обилия), среди которых по числу видов домин1фуют геохортобионты
гарналоидные (20,6%), а по численному обилию стратохортобионты (7,6%)).
Анализ спектра жизненных форм по градиенту урбанизации позволил выявить
некоторые закономерности изменения комплексов жужелиц в ряду от
прт-орода к районам застройки. С увеличением рекреации наблюдается
упрощение спектра жизненных форм и обнаруживается смена викарирующих
видов в пределах отдельных групп жизненных форм. Смена местообитаний
жизненных форм жужелиц носит постепенный количественный характер и
выражается в основном в расширении или сужении набора используемых
ландшафтов.
Проведенный эколого-фаущютический анализ населения жужелиц
урбапиз1фованных ландшафтов севера Мещеры отражает специфику и
самобыттюсть карабидокомгатексов этого региона и антропогенный характер
угсследованных ценозов.
Глава 3. ХАРАКТЕРИСТИКА КАРАБИДОКОМПЛЕКСОВ В МОЗАИКЕ
ГОРОДСКОГО ЛАНДШАФТА.
В настоящей главе рассмотрены остгавные закономерности изменения
структуры комплексов жужелиц в городских биоценозах под влиянием
рекреации и урбанизации.
Для оценки антропогенного влияния на структуру населения жужелиц
райо/юв городской застройки, мы проаншшзировали изменение следующих
основных критериев
структуры карабидокомплексов по градиенту
урбшшзации: видовое разнообразие, динамическая плотность по уловистости в
ловушк-и, экологическая структура по биотопическому преферендуму и спектр
жизненных форм (рис. 1).
В целом, в районах жилой застройки обнарулсено 41 видов жужелиц,
относящихся к 15 родам. По градиенту урбанизации, в ряду от районов
индивидуальной застройки к району многоэта[жной застройки число видов
сократилось с 32 до 19, при этом индекс видового разнообразия Менхиник
(Menchinik. 1964) снизился с 0,63 до 0,33. Динамическая плотность по
уловистости в ловушки колебалась в широким пределах: от 8,9 экз. на 10 л/сут.
-
7
-
Рис. 1
Основные закономерности изменения комплексов жужсл1щ в городских
биоценозах с увеличением рекреащш и урбанизации.
Старые парки с
низким
рекреационным
прессом
Старые парки с Молодые парки
с высоким
высоким
рекреационным рекреационным
прессом
прессом
Районы жилой
застройки с
низким
прессом
)'рбанизации
Районы жилой
застройки с
высоким
прессом
урбанизации
Степень озеленения
Сомкнутость крон
деревьев
^^жшшшшт
Влажность
Тепло
обеспеченность
• ЧИЯН! 1" W I V ^ ?
Ji>l^^У^
Видовое
разнообразие
ж\'желиц
Динамическая
плотность по
уловистости а
ловуппш
Экологические
группы по
биотопическоиу
префсрснд51гу
^ш^^Я
^y*vgд^^'Ц^J4'Л^I'^И•^J?^'''j.':^ :"^''^-^
:^/
Si
' ":
Шк
шт
Спсктф
жп]пеш1ЫХ
форм:
По яруспопочвснному
преферсндуму
По трофической
спеши лизахщи
3
3
м
м
- ,
1
•
^
^
'
.
3
3
м
м
Условные обозначения; 3 - зоофаги; М - миксофиюфаги.
лесная группа видов;
виды открытых пространств;
7|7Г|УПТпТГ1 " поверхностно обитающие и подстилочные формы;
подстилочно-почвенные и роющие формы;
:
-
•
'
•
•
•
-
в -
в районах с низким прессом урбанизации до 18,0 экз. на 10 л/сут. в сильно
урбанизированных районах.
К видам, доминирующим по численности относятся 11 видов из 6 родов,
что составляет 30% видового и 72,1% численного обилия от общего количества
жужелиц в этих биотопах. Характер микростациалыюго распределения
доминантов в районах застройки в большей мере зависит от xima почвы.
Массовые виды жужелиц, заселяющие районы застроек, значительно
раз;шчаются по экологическим требованиям и фенологии, что позволяет им
избегать взаимной конкуренции.
Экологическая
структура
городского
населения
жужелиц
характеризуется преобладанием видов открытых пространств (от 50 до 84,2%),
что офажаст микростациальную структуру районов застройки. Однако следует
отметить, что в черте города наблюдается зависимость обилия лесной группы
видов от степени озелененности территории и режима увлажнения биотопа, что
часто напрямую зависггг от гфссса урбшшзации.
Спектр жизненных форм жужелиц районов . жилой застройки
характеризуется
доминированием
зоофагов.
Численное
обилие
миксофитофагов увеличивается в жилых районах с более разв1ггой травянистой
распггсльностью, что связано с трофической специализацией жужелиц. Анализ
спектра жизненных форм жужелиц жилых районов с разным прессом
урбанизации показал, что при возрастании урбанизации набдподается
упрощсгше спектра жизненных форм. Жужелицы - зоофаги являются менее
устойчивыми к антропогенным воздействиям, чем миксофитофаги. По
градиенту урба1шзации, среди зоофагов сокращается обилие подстилочных и
поверхностно - обитающих форм и увеличивается численность подстилочнопочвенных.
В;щяние рекреации на структуру карабидокомплексов мы рассмотрели в
серии городских парков разного возраста и подвергавшихся различной степеш!
рекреационной дигрессии.
" В целом, в городских парках обпаружехю 54 вида жужелиц, относящихся
к 23 родам. К видам, доминирующим по численности относятся 10 видов из 9
родов, что оставляет 20,1% видового и 67,1% численного обилия.
Анализ изменений структуры карабидокомплексов городских парков под
воздействием возрастных и структурпых особешюстей, а также степени
рекреационной дигрессии показал, что в ряду одаювозрастных парков с разной
степенью антропогенного пресса, ycimemie рекреации ведет к общему
снижению видового разнообразия (от 0,73 до 0,53). В ряду разновозрастных
парков, при сходном, интенсивном шггропогешюм воздействии, динамическая
плотность жужелиц по уловистости в ловушки С1шжается (с 19,4 экз. на 10
л/сут. до 9,7 экз. наЮл/суг.) с увеличением возраста парка.
-
9
-
В биотошгческом спектре, в ряду от старых парков к молодым, по мере
увеличения рекреационного пресса, происходит закономерная смена лесных
комплексов жужелиц видами открытых пространств.
В ряду старых парков, с увеличением рекреации, в пределах лесной
группы видов происходит сокращение числешюсти ряда стенобиохггаых
лесных видов: Epaphius secalis, Patrobus atrorufus, Loricera pilicorais и
увеличение «шсленности лесных пластичных видов, демонстрирующих
относительную устойчивость к рекреации: Carabus nemoralis, Pferostichus
melanarius, P. niger.
В спектре жизнешгых форм, при общем доминировании зоофагов, доля
миксофитофагов, трофически связанных с травостоем, увел1ГП1валась в ряду от
более старых парков к молодым. Характер ярусно-почвенного распределения
раз:гачных групп жизнегашх форм в старых парках обусловлен, в основном,
микроклиматическими условиями и практически не изменяется под
воздействием антропогенных стрессоров. По мере уменьшения влажносга в
биотопах в ряду разновозрастных парков, происходит смена ярусных
rpjoinnpoBOK: поверхностно обитаюпще и подстилочные формы уступают
место подстилочно-по'гаенным и роющим почвенным формам.
Глава 4. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА НАСЕЛЕНИЯ ЖУЖЕЛИЦ
ПРИГОРОДНЫХ БИОТОПОВ.
пригородные естественные биотопы в значительной степени
TpaHC'bopMHpvroTCH под влиянием города испытывая больший или меньший
антропогеншлй пресс. Тем не менее, пригородные ценозы обладая широким
диапазоном экологических ниш, вследствие мозащшости условий обитания,
характеризуются достаточно богатым видовым разнообразием (в целом 63
вида), и могут служить экологическими резерватами для степобионтных видов
жужелиц.
В дагаюй главе, мы рассмотрели серию прш-ородных биотопов с
разнокачественными условиями обитания: гг^'стырь, суходольный луг, дачные
участки, ряд лесопарков с различш.1м рекреащюнным прессом и пригородные
леса.
Степень рекреационной дигрессии и различия в условиях обитания
оказывают зна^штельное влияние на структуру и распределение жужелиц в
этих биотопах.
Экологическая
струюура
пригородных
ценозов
достаточно
дифференцирована. В лесопарках и пригородных лесах концетрирустся
наибольшее разнообразие лес1П,1х и лесоболопплх видов (в среднем около
93%), в пригородных открытых стащ1ях и агроценозах - видов открытых
пространств (в среднем около 54%).В лесных биоценозах рекреационная
нагрузка в наибольшей степени сказывается на качественном составе
- 10 доминантов. В лесопарках с незначительным рекреационным прессом и
пригородных лесах доминировали преимущественно лесные стенобионтные
виды, такие как: Carabus hortensis, Calathus microptcrus, Epaphius secalis.
Напротив виды: Pterostichus oblngopunctatus, Carabus nemoralis проявили
положительную реакцию на увеличение рекреации, повышая уловистость в
сильно нарушенных биотопах.
Спектр жизненных форм жужелиц отражает достаточно широкий
диапазон осваиваемых жужелвдами ярусов. Распределение различш,1Х групп
жизненных форм жужелщ по почвенному профилю отражает рекреационный
характер биотопов. Постепенная смена ярусов лс>'желицами в ряду от
noBepxiracTHO обитающих форм к почвещшм формам, отражает изменение
гидротермического режима биотопов.
Трофическая структура комплексов жужелиц в исследованном ряду
биотопов отражает их микростациальный характер.
Глава 5. СРАВНИ! ЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СЕЗОННАЯ
ДИНАМИКА ПОЛОВОЗРАСТНОЙ СТРУТСТУРЫ
ПОПУЛЯЦИЙ ДОМИНАНТНЫХ в и д о в ЖУЖЕЛИЦ в
ГОРОДСКИХ И ПРИГОРОДНЫХ ЦЕНОЗАХ СЕВЕРА
МЕЩЕРЫ.
Для пропюзировапия влияния урбанизации и рекреации на
нопуляционпом уровне, нами была изучена сезонная динамика половозрастной
струкхуры популяций 7 доминантных видов жужелиц, освоивших как
городские, так и пригород1п.1е ценозы: Carabus nemoralis, Rerostichus niger, P.
melanarius, P.oblongopunctatus, Poecilus versicolor, Agomun assimile, Calathus
melanocephalus. Для видов: С. melanocephalus, P.oblongopunctatus, P.niger,
C.nemoralis
впервые была изучена сезонная
динамика половозрастной
структуры популяций в условиях города.
Наиболее полные данные были получены для вида Pterostichus niger
доминировавшего почти во всех типах городского и пригородного ландшафта.
На рис. 2 приведена сезонная динамшса демографической структуры популяций
P.niger в серии биотопов, контрастных по условиям обитания.
Для построения графиков динамики возрастной структуры популяций Р.
niger были использованы лишь дашше, получехшые при вскрытии самок (6 564
экз.). ПoJювaя структура популяций отражена индексом соотношений полов
(ИСП).
Общая картина сезонной динамики актавпоста по1гуляций P.niger в
урбаценозах соответствует закономерности летне-осеннего размножения.
Наиболее оптимальная демографическая струкгура популяций P.niger
отмечается в пригородных лесах и лесопарках. Сроки яйцекладки отмечаются
здесь с конца июня до серсдшгы сентября. Отмечено повторное размножение в
Осинник
{p.нагрузка низкая)
Лесопарк
(р.нагрузка низкая)
Лесопарк
(р. нагр.высокая)
100 1
50
О
v • VI 'vf • vw
Старый парк
(р.нагр.низкая
V
• VI
у м XIII
Средневозр. парк
(р.нагр.высокая)
fx'
V
VI
V » • VKI' I )r ' V •
Р-н застройки с
(низким прессом увб.)
Рис.2. Сезонная динамика активности и половозрастная структура популяц
исследованных Оиотопов (репродуктивное состояние и динамика активности
в процентах)
Условные обозначения:
• ювенильные
имматурные
щ
ш - генеративные
I
по
течение 2-х сезонов как минимум. Наряду с личинками зимуют и имаго.
В городских местообитаниях наблюдаются смещения в демографической
структуре популяций, вызватшые рекреацией и урба1газацией. Период
размножения жужелиц в городских биотопах сильно сокращается, падает
числешюсть. Неполнота возрастного спектра имаго в популяциях P.niger
районов жилой застройки свидетельствует о миграциях жужелиц и нарушениях
зимовок.
В городских парках, с более благоприятными почвенно-растительными
условиями, P.niger легче переносит пресс антропогенных воздействий и
сохраняет устойчивость структуры популяций.
На основании изменений значений полового индекса в популяциях
P.niger исследовашшх биотопов можно судить о биотопической
приуроченности вида и оптимальных условиях обЕгтания для него.
По результатам проведенного исследования можно заключить, что P.niger
в условиях севера Мещеры - это вид с мультисезонной активностью имаго,
летне-осенним типом размножения и ярко выраженным осенним пиком
активности имаго. При этом в лесных биотопах P.niger дает типичную картину
сезонной динамики и половозрастной структуры популягщй. В серии городских
биоценозов, дсмофафическая структура ввда сильно нарушается под
воздействием ахггропогетпюго фактора. Таким образом, половозрастная
структура популяций, являегся надежным индикатором топической
избирательности видов.
Глава 6. ПУТИ ФОРМИРОВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ЖУЖЕЛИЦ
ГОРОДСКОГО ЛАНДШАФТА И ЗООЛОГИЧЕСКАЯ
ДИАГНОСТИКА ЭТАПОВ УРБАНИЗАЦИИ НА ПРИМЕРЕ
ЖУЖЕЛИЦ.
Слолаюсть фаунисгической структуры населения жужелиц городских
биотопов, включающих такие различные по экологическим параметрам ценозы
как парки и районы городской застройки, отражают многообразие источников
его формирования.
С целью выявления особенностей формирования комплексов жужелиц
городских биотопов и основных закономерностей распределения жужелиц по
элементам городского ландшафта, мы применяли математические методы
анализа данных по фауне и численности жужелиц с использованием мер
включения и мер сходства (Гиляров, 1965; Чернов, 1971; Константинов, 1969;
Комарова, Семкин, 1976,1981; Семкин, Комарова, 1977).
Основываясь на результатах анализа мер сходства карабидокомплексов
исследованных биотопов следует отметить, что сходство комплексов жужелиц
по численному обшппо определяется, прежде всего, ттшом ландшафта и
степенью антропогенного воздействия. Анализ мер сходства комплексов
- 13 жужелиц по обилию об1Цих видов показал, что расселение жужелиц по
элементам городского ландшафта в большей мере основано на выборе
жужелицами биотопов с почвенно-раститсльными условиями, наиболее
удовлетворяющими их требова^гаям. Это связано с тем, что городские ценозы в
массе заселяются преимущественно эколопгчески пластичными видами. При
этом степень рекреационной дифессин ведущей роли не играет, но в
определенной мере влияет на выбор биотопа отдельными видами жужелиц.
Анализ данных, полученных при иснользовшши мер включения
позволяет пред1юложить, что определяющую роль в формированш! фауны и
оптимизации комплексов жужелиц в районах жилой застройки И1рают
пригородные рудеральные биотопы и агроценозы (пустыри, дачные участки).
Пригородные лес1ше биоценозы имеют большое значение как природные
резерваты лесных видов жужелиц, а также как места размножения и зимовки
ряда стенобио1гп1ых видов. Парки, подвергающиеся разли^шой степеш!
рекрешщонной дигрессии, выполняют роль "зколопгческой мембраны",
способствуя про1ШК1Ювепию жужелиц в город, и их адаптации в условиях
жесткого антропогегагого пресса.
ВЫВОДЫ.
1.Населе1ше жужелиц урба1шз1фова1шьгс ландшафтов модельного района
Подмосковной Мещеры включает 71 вид жужсл1Щ из 26 родов, что составляет
1/3 карабидофауны Московской областа. Преобладают виды с широкими
ареалами распространения. Экологическая структура населения жужслтщ
>рбаценозов характеризуется сочетаггаем видов открытых пространств и
лесных, с преобладанием последних. В cneicrpe жизненных форм господствуют
зоофаги.
2. Выявлены основные закономерности динамики структуры населения
Ж}'желиц по градне1пу зфбанизации. Отмечено, что в ряду от мало транс­
формированных территорий пригородов к полностью урбанизированным
районам жилой застройки наблюдается изменение биотопической структуры
жужел1щ. С возрастанием урбанизации, доля лесных и лесо-болотных видов
сокращается. Увеличение мозаггчности условий обитания в городских парках
способствует
прошшновению
сюда
видов
открытых
пространств,
преимуществегшо лугово-полевой и полевой групп, которые в районах жилой
застройки достигают максимума обилия составляя до 51,2% видового и 52,1%
численного обилия. В спектре жизненных форм, с нарастанием урбашпации
наблюдается сокращсггае видового и шгслегаюго обилия подстилочных
зоофагов и >'всличение доли зоофагов из группы стратобиопты подстилочнопочвенные. В районах застройки значительно возрастает доля миксофитофагов.
3. Анализ структуры комплексов жужелиц различных типов городского
ландшафта, включая парки и районы жилой застройки показал, что род воздей-
-
lb,
-
ствием ряда экологических факторов паблюдаегся закономерное изменение
комплексов жужелиц: видовое разнообразие жужелиц уменьшается с возраста1шем рекреации и урбанизации, соответственно динамическая плотность по
уловистости в ловушкн и показатель общего доминирования возрастает; число
и состав доминантных видов зависят от степени моза1гчности почвеннорастительных условий, а также механ1гческого состава почв; экологический
состав жужелиц по биотопическому преферецд5Тк1у отражает, в основном,
гидротермический режим, характер и состояние напочвенного покрова и
растительности; спектр жизненных форм жужелиц отражает ряд
специфических условии их обитания: диапазон трофических ниш и
освоенность ярусов.
4. В ряду прш^ородных биотопов прослежены основные закономерности
изменения комплексов жужелиц в зависимости от микростациальных условий и
степени антропогенного воздействия. Наибольшее обилие лесной группы
отмечено в пригородных лесах. С увеличением рекреации, обилие лесных
видов сокращается, и их сменяют виды открытых пространств, которые
наибольшего обилия достигают в пригородшлх агроценозах и открытых
стациях. Постепенная смена ярусов жужелицами в ряду от поверхностно
обитающих форм к роющим отражает изменение гидротермнческого режима.
Трофическая структура комнлексов жужелиц нригородатх ценозов отражает
их ландшафтный
характер: в лесных ценозах, независимо от степени
рекреационной дигрессии, доминируют хищные формы, в открытых стациях и
агроценозах - раститслыгоядные,
5. В результате изучешы сезонной динамики активности половозрастной
структуры массовых видов жужелиц обнаружено, что доминантные виды
экологически дифференцированы по времени размножения и избирательности
к биотопам. ПолучеШ)! новые датпгые о демографической структуре 7
доминантных видов жужелиц в ряде городских биотопов, а также прослежено
влияние урбшшзации на ход сезонной динамики активности и гголовозрастную
структуру этих видов. Сезонная динамика активности лесных видов дает
Т1шичну10 картину только в биотопах, соответствующих их экологическому
нреферендуму: лесах, лесопарках и старых парках. С возрастанием
урбанизации, наблюдается сокращение численности салюк, нарушение
возрастной структуры имаго, сокращение периода размножения. Для видов
оттфытых пространств наиболее оптимальная демографическая структура
отмечена в пригородных открытых стациях и молодых парках. Следует
отметить, что рудералыгые виды более толерантны к прессу урбанизации.
6. Выявлены основные закономергюсти распределения жужелиц по эле­
ментам городского ландшафта. Огмечено, что формирование фауны жужелиц
городских биоценозов осуществляется за счет прилегающих пригородных
биотопов, включая как естественные природные ландп1афты (леса, луга), так и
-
15
-
рудеральные биотопы и агроценозы (пустыри, дачные участки), а также за счет
миграций внутри города.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИИ:
1.Хотулева О.В. К изучению карабидофауны городских биоценозов.//
Экология и охрана окружающей среды,Тез.докл.2-й междунар. научно-практ.
конфер. Пермь,1995.Ч.2.С.136-137.
2.Хотулева О.В .Структура фауны жужелиц жилых районов г. ОреховоЗуево. // Проблемы почвенной зоолопш. Материалы докладов 1 Всероссийско­
го совещания. Ростов-на-Дону, 1996 а.С.177-178.
З.Хотулева. О.В. Структура и некоторые закономерности распределения
комплексов жужелиц в городе.//Труды молодых ученых. Орехово-Зуево, 1996
б.С.55-57.
4.Хотулева О.В. Жужелицы в условиях городских биоценозов.// Труды
молодых ученых. Орехово-Зуево, 1997.С.. 61-62.