Биоиндикационные возможности жесткокрылых

DOI:

Промышленное загрязнение санитарнозащитной зоны (далее – СЗЗ) в значительной мере изменяет условия существования насекомых и оказывает прямое губительное воздействие на ряд видов. Влияние поллютантов испытывают на себе в разной степени все насекомые [3–6; 9]. При этом жесткокрылые, отличающиеся обилием, важной ролью в биоценозах и высокой чуткостью к изменению природных режимов, находятся на особом положении. Применение их в качестве индикаторов позволяет оценить скорость происходящих в СЗЗ изменений, места скоплений различных поллютантов и оценить последствия такого воздействия на биоту [2].

В статье приводятся данные о распределении насекомых из отряда Coleoptera в насаждениях СЗЗ ОАО «Волгоградский алюми- ниевый завод» (группа компаний «РУСАЛ»). Модельными участками служили пробные площадки, расположенные в зонах с разным уровнем загрязнения: слабое (3 000 м от источника выбросов), умеренное (2 000 м), сильное (1 000 м), максимальное (500 м) и контроль – вне влияния выбросов (15 000 м). Вблизи источника выбросов (200 м) уровень загрязнения характеризуется как сильный, но отличающийся химическим составом поллютантов. Учет численности насекомых осуществлялся методом кошения энтомологическим сачком и путем прямого подсчета на пробных площадках на протяжении всего вегетационного периода дважды в месяц [7; 8; 10].

Наблюдения показали, что для Coleoptera наиболее чувствительными к загрязнению среды промышленными выбросами оказались та- кие семейства, как Cerambycidae, Curculionidae и Chrysomelidae. Интегральное разнообразие этих семейств на исследованных площадках по информационному индексу видового богатства Менхиника изменяется пропорционально уровню загрязнения в СЗЗ (см. табл. 1).

Максимальное разнообразие насекомых (29 видов) зафиксировано в зоне стимулирующего действия малых доз поллютантов на эн-томофауну (3 000 м). Повышение уровня загрязнения сопровождается снижением видового обилия (2 000 м – 21 вид, 1 000 м– 19 видов) вплоть до 500 м, где загрязнение максимально (13 видов). На расстоянии 200 м формируется особая экологическая зона со специфичным составом энтомофауны (16 видов). Она значительно отличается от других биотопов [1].

Индекс видового богатства локальных сообществ возрастает от 3,4 в зоне максимального загрязнения до 8,6 в зоне слабого влияния поллютантов. Вблизи источника загрязнения (200 м) этот показатель достигает 5,7.

Сумма диапазонов реакции указанных семейств на загрязнение охватывает почти всю область возможных изменений фаунистических показателей. Изменение видового обилия (Δ S ) колеблется от 44 до 128 %, а по численности (Δ N ) – 75–100 % (см. рис. 1).

Изменения показателей можно описать функцией y = arctan (x), где х – удаление от источника загрязнения, м (см. рис. 2). Специфика этой функции заключается в выявлении уровней возможных изменений видового и численного обилия сообществ, которые могут находиться очень близко и даже совпадать. Так, совпадают нижние уровни таксономического обилия Chrysomelidae и Curculionidae(расхождение 8 %); верхние уровни видового и количественного обилия Curculionidae (0 %); верхний уровень фаунистического богатства Cerambicidae и нижний – численного для Chrysomelidae (6 %); верхний – видового состава Cerambicidae и нижний – численности Curculionidae (4 %).

В зоне максимального загрязнения от- сутствуют усачи, снижается количество видов долгоносиков. При сильном загрязнении наблюдается сближение отклоняющихся показателей численности усачей и долгоносиков на уровне около -50 %. Зона умеренного загрязнения отличается сближением значений показателей численности листоедов и долгоносиков. В условиях минимального уровня загрязнения резко возрастает видовое обилие листоедов (на 100–120 %).

Численность листоедов в зоне специфичного загрязнения может возрастать более чем в три раза по сравнению с контролем, что описывается функцией y = arccat (x). Значения состояния энтомофауны трех семейств, характерные для каждой зоны, показаны в таблице 2.

При наличии даже минимального загряз- нения показатели видового и количественно- го обилия усачей снижаются более чем на

< -40 %).

40 % (ASM, .. ..

Cerambicidae

Таким образом, использование данных об изменении видового разнообразия и численности семейств Cerambycidae, Curculionidae и Chrysomelidae в СЗЗ позволяет дать комплек- сную оценку влияния загрязнения на состояние среды.

Применение представителей этих семейств в качестве биоиндикаторов открывает перспективы в выявлении дифференциации зон с различными уровнями техногенного пресса. Это имеет ценность при разработке рекомендаций по оценке воздействия промышленного предприятия на окружающую среду (процедура ОВОС).

Таблица 1

Влияние степени загрязнения на видовое богатство семейств-индикаторов

Семейство	Индекс Менхиника D Mn
	200 м	500 м	1 000 м	2 000 м	3 000 м
Chrysomelidae	1,3	1,7	1,7	2,4	4,5
Curculionidae	2,0	1,7	3,1	2,3	2,1
Сerambycidae	2,4	0	1,7	3,5	2,0
Сумма D Mn	5,7	3,4	6,5	8,2	8,6

Таблица 2

Дифференциация участков загрязнения СЗЗ по состоянию видового и численного обилия жесткокрылых

Зона загрязнения	Состояние индикатора
200 м	Δ N Chrysomelidae > 100 %
500 м	Δ SN Cerambycidae = -100 % Δ S Curculionidae < 0
1 000 м	Δ N Cerambycidae Δ N Curculionidae   -50 %
2 000 м	Δ N Chrysomelidae Δ N Curculionidae   0
3 000 м	Δ S Chrysomelidae > 0