Разнообразие беспозвоночных животных степных биогеоценозов, испытывающих разную антропогенную нагрузку
Бесплатный доступ
В статье приведены результаты оценки разнообразия беспозвоночных животных степных биогеоценозов, испытывающих разную антропогенную нагрузку. Рассматривается тип - Членистоногие, представленный двумя классами: Паукообразные и Насекомые. При исследовании установлено, что наибольшее количество беспозвоночных-герпетобионтов было в контрольном биогеоценозе, а беспозвоночных-хортобионтов в окрестностях автомагистрали.
Степной биогеоценоз, беспозвоночные животные, герпетобионты, хортобионты
Короткий адрес: https://sciup.org/14288887
IDR: 14288887 | УДК: 592:574.4
The diversity of invertebrate animals of the steppe ecosystems experiencing different anthropogenic load
The article presents the results of the evaluation of the diversity of invertebrate animals of the steppe ecosystems experiencing different anthropogenic load. Considered type - Arthropods, represented by two classes: Arachnids and Insects. The study found that the greatest number of invertebrates-herpetobionts was in control the ecosystem, and invertebrates-chortobionts in the vicinity of the motorway.
Текст научной статьи Разнообразие беспозвоночных животных степных биогеоценозов, испытывающих разную антропогенную нагрузку
Беспозвоночные животные встречаются во всех ландшафтных зонах и на территориях различной степени нарушенности, в том числе урбанизированных и испытывающих техногенную нагрузку [1; 2, 5]. Они быстро реагируют на изменение экологической ситуации, поэтому являются удобным объектом для исследования, возможно, могут служить модельной группой для прогнозирования состояния биоты урбанизированных экосистем.
Роль беспозвоночных в биоценозах огромна: они являются потребителями органического вещества, выступают составной частью пищевых цепей, целый ряд почвенных беспозвоночных участвует в процессах почвообразования. Особую роль при оценке состояния экосистем играют членистоногие, изученность которых в условиях степной зоны Южного Урала весьма незначительна.
Материал и методика исследований. Исследования выполнялись в окрестностях крупной автомагистрали Троицк-Челябинск, имеющей федеральное значение, в 10 км от г. Троицка Челябинской области, в июне-июле 2015 г. в двух степных биогеоценозах, разно удаленных от магистрали. Первый участок -степной биогеоценоз, расположенный вдоль автомагистрали на расстоянии 15 метров от дороги, второй - степной биогеоценоз (контрольный) – на расстоянии 500 метров от автомагистрали. При выборе биогеоценозов для исследования, мы руководствовались знаниями о том, что уровень загрязнения почв придорожной полосы выбросами автотранспорта зависит от интенсивности движения машин и продолжительности эксплуатации автодороги [8]. Первая зона обычно расположена в непосредственной близости от автодороги, на расстоянии до 15-20 м, а вторая на удалении 20100 м. На расстоянии 500 м от автомагистрали загрязнение уже не значительно. Для сбора материала были использованы ловушки Барбера [10; 11; 12] и укосы растительности [6]. Ловушки Барбера ориентированы на сбор беспозвоночных-герпетобионтов (активно передвигающихся по поверхности почвы), а укосы растительности позволяют изучить беспозвоночных-хортобионтов (обитающих на растениях). В лабораторных условиях, с помощью определителей Членистоногих все собранные беспозвоночные были классифицированы до отрядов и семейств. В ходе камеральной обработки были пользованы определительные таблицы [7; 9].
Результаты исследования. Приступая к исследованию, мы предположили, что разнообразие беспозвоночных животных в биогеоценозах, испытывающих разную, как нам кажется, антропогенную нагрузку, связанную с наличием тяжелых металлов в среде, будет отличаться.
Таблица 1 - Систематический состав и количество экземпляров беспозвоночных-герпетобионтов, собранных в степных биогеоценозах (Р=0,95), экз/100 лов-сут.
|
Беспозвоночные-герпетобионты (систематические группы) |
Участок вдоль автомагистрали |
Контрольный участок |
Критерий достоверности разности |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ (Arthropoda) |
|||
|
КЛАСС ПАУКООБРАЗНЫЕ (Arachnida ): |
|||
|
Отряд Пауки |
28,9±5,7 |
55,5±12,7 |
1,9 |
|
Отряд Клещи краснотелковые |
184,5±58,0 |
190,3±58,3 |
0,07 |
|
КЛАСС НАСЕКОМЫЕ (Insecta): |
|||
|
Отряд Прямокрылые: |
|||
|
Семейство Кузнечики настоящие |
1,1±1,1 |
- |
- |
|
Семейство Саранчовые настоящие |
9,9±2,9 |
61,1±21,9 |
2,3* |
|
Отряд Равнокрылые: |
|||
|
Подотряд Цикадовые |
61,1±15,2 |
202,8±32,6 |
3,9* |
|
Подотряд Тли |
1,1±1,1 |
- |
- |
|
Отряд Клопы |
8,9±1,6 |
18,0±3,8 |
2,2* |
|
Отряд Жесткокрылые: |
|||
|
Семейство Жужелицы имаго |
17,8±3,9 |
13,9±9,1 |
0,4 |
|
Семейство Пластинчатоусые имаго |
1,1±1,1 |
1,4±1,6 |
0,2 |
|
Семейство Мертвоеды имаго |
2,2±2,2 |
- |
- |
|
Семейство Стафилины имаго |
3,3±1,5 |
4,2±2,7 |
0,3 |
|
Семейство Щелкуны личинки |
5,6±1,4 |
2,8±1,7 |
1,3 |
|
Семейство Чернотелки имаго |
4,4±1,9 |
- |
- |
|
Семейство Долгоносики имаго |
66,7±21,8 |
31,9±6,9 |
1,5 |
|
Отряд Бабочки имаго |
1,1±1,1 |
- |
- |
|
Гусеницы бабочек |
1,1±1,1 |
2,8±2,8 |
0,6 |
|
Отряд Перепончатокрылые: |
|||
|
Подотряд Паразитические имаго |
2,2±2,2 |
4,2±2,7 |
0,6 |
|
Подотряд Жалящие имаго |
1,1±1,1 |
- |
- |
|
Муравьи |
237,8±65,1 |
247,2±67,5 |
0,1 |
|
Отряд Двукрылые: |
|||
|
Подотряд Длинноусые имаго |
2,2±2,2 |
1,4±1,6 |
0,3 |
|
Подотряд Короткоусые имаго (мелкие двукрылые) |
67,8±22,5 |
56,9±24,9 |
0,3 |
|
Подотряд Короткоусые имаго (мясные мухи, ктыри, слепни) |
4,4±0,9 |
4,2±0,6 |
0,2 |
|
Всего герпетобионтов: |
714,3±140,0 |
898,6±99,0 |
|
В анализируемых биогеоценозах были отмечены представители одного типа – Членистоногие (Arthropoda), представленные двумя классами: Паукообразные (Arachnida ) и Насекомые (Insecta). При исследовании установлено, что общее количество герпетобион-тов в окрестностях автомагистрали составило 714,3 экз/100 лов-сут, а в контрольном - 898,6 экз/100 лов-сут или на 20,5% больше. Математически достоверного различия при этом не отмечено (t d =1,07 при P=0,95 и k=16).
Однако если рассматривать представителей по систематическим группам, то следу ет отметить, что только содержание настоящих Саранчовых, подотряда Цикадовых и отряда Клопы было достоверно выше в контрольном биоценозе, чем в биоценозе, расположенном в окрестностях автомагистрали (таблица 1). Эти насекомые являются растительноядными животными, которые питаются непосредственно зелеными частями растений и их соками. Смеем предположить, что растения содержат повышенную концентрацию каких-то тяжелых металлов и этот фактор угнетает именно растительноядных герпетоби-онтных насекомых, поэтому в окрестностях автомагистрали их достоверно меньше.
Таблица 2 - Систематический состав и количество экземпляров беспозвоночных-хортобионтов, собранных в степных биогеоценозах (Р=0,95), экз/25 взм
|
Беспозвоночные-хортобионты (систематические группы) |
Участок вдоль автомагистрали |
Контрольный участок |
Критерий достоверности разности |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ (Arthropoda) |
|||
|
КЛАСС ПАУКООБРАЗНЫЕ (Arachnida ) : |
|||
|
Отряд Пауки |
16,6±1,8 |
17,2±3,9 |
0,1 |
|
Отряд Клещи краснотелковые |
- |
- |
- |
|
КЛАСС НАСЕКОМЫЕ (Insecta): |
|||
|
Отряд Прямокрылые: |
|||
|
Семейство Кузнечики настоящие |
0,2±0,2 |
0,2±0,2 |
0 |
|
Семейство Саранчовые настоящие |
10,4±3,2 |
9,8±1,9 |
0,2 |
|
Отряд Равнокрылые: |
|||
|
Подотряд Цикадовые |
5,4±2,5 |
1,0±0,8 |
1,7 |
|
Подотряд Тли |
|||
|
Отряд Клопы |
37,8±4,3 |
20,0±2,6 |
3,5* |
|
Отряд Жесткокрылые: |
|||
|
Семейство Жужелицы имаго |
|||
|
Семейство Пластинчатоусые имаго |
|||
|
Семейство Мертвоеды имаго |
|||
|
Семейство Стафилины имаго |
0,4±0,2 |
- |
|
|
Семейство Листоеды имаго |
9,8±4,0 |
1,4±0,7 |
2,1 |
|
Семейство Чернотелки имаго |
|||
|
Семейство Долгоносики имаго |
|||
|
Отряд Бабочки имаго |
|||
|
Гусеницы бабочек |
0,6±0,2 |
0,4±0,2 |
0,7 |
|
Отряд Перепончатокрылые: |
|||
|
Подотряд Паразитические имаго |
|||
|
Подотряд Жалящие имаго |
|||
|
Муравьи |
4,6±1,9 |
1,0±0 |
1,9 |
|
Подотряд Длинноусые имаго |
0,2±0,2 |
- |
|
|
Подотряд Короткоусые имаго (мелкие двукрылые) |
16,0±3,0 |
11,8±6,7 |
0,6 |
|
Подотряд Короткоусые имаго (мясные мухи, ктыри, слепни) |
2,6±0,9 |
5,6±1,8 |
1,5 |
|
Всего хортобионтов: |
104,6±9,4 |
68,4±8,6 |
|
Примечание: * - достоверные различия.
В тоже время, общее количество насе-комых-хортобионтов в окрестностях автомагистрали оказалось почти в 2 раза больше (t d =2,8, при P=0,95 и k=8), чем в контрольном биоценозе: 104,6 экз/25 взм и 68,4 экз/25 взм соответственно.
Если рассматривать хортобионтов по систематическим группам, то достоверные различия по количественной характеристике обнаружены только среди клопов (таблица 2). При этом клопов, которые являются растительноядными животными, оказалось достоверно больше в биоценозе окрестности автомагистрали.
Заключение. При исследовании установлено, что наибольшее количество беспо-звоночных-герпетобионтов было в контрольном биогеоценозе, а беспозвоночных-хортобионтов в окрестностях автомагистрали. Какой-либо четкой закономерности в распределении беспозвоночных разных трофических групп, в связи с предполагаемым загрязнением тяжелыми металлами мы не обнаружили.
В статье приведены результаты оценки разнообразия беспозвоночных животных степных биогеоценозов, испытывающих разную антропогенную нагрузку. Рассматривается тип – Членистоногие, представленный двумя классами: Паукообразные и Насекомые. При исследовании установлено, что наибольшее количество беспозвоночных-герпетобионтов было в контрольном биогеоценозе, а беспозвоночных-хортобионтов в окрестностях автомагистрали.
THE DIVERSITY OF INVERTEBRATE ANIMALS OF THE STEPPE ECOSYSTEMS EXPERIENC-
Goncharuk O. A. Summary
The article presents the results of the evaluation of the diversity of invertebrate animals of the steppe ecosystems experiencing different anthropogenic load. Considered type – Arthropods, represented by two classes: Arachnids and Insects. The study found that the greatest number of invertebrates-herpetobionts was in control the ecosystem, and invertebrates-chortobionts in the vicinity of the motorway.
Список литературы Разнообразие беспозвоночных животных степных биогеоценозов, испытывающих разную антропогенную нагрузку
- Анюшин, В.В. Видовой состав и особенности пространственного распределения жужелиц и чернотелок (Coleoptera: Carabigae, Tenebrionidae) в Краснотуранском бору Идринского лесхоза/В.В. Анюшин//В сб. Кондакова Ю.П. Насекомые лесостепных боров Сибири. -Новосибирск: Наука, 1982. -С. 76-98.
- Анюшин, В.В. Экологический состав и классификация сообществ герпетобионтых насекомых (Coleoptera: Carabigae, Tenebrionidae) ленточных боров Средней Азии/В.В. Анюшин//В сб. Островерховой Г.П. Вопросы экологии беспозвоночных. -Томск: Изд-во Томского ун-та, 1988. -С. 35-43.
- Голубкина, Н.А. Лабораторный практикум по экологии/Н.А. Голубкина. -М.: ФОРУМ -ИНТРА, 2004. -34 с.
- Гончарук, О.А. Сезонное распределение членистоногих в экосистемах Троицкого района/О.А. Гончарук, А.А. Самотаев//Материалы VI международной научно-практической конференции «Дулатовские чтения 2014» Казахстан, Костанай, КИнЭУ, 2014.-с.90-93.
- Гончарук, О.А. Содержание тяжелых металлов в почвах степных биоценозов вблизи автомагистрали Троицк -Челябинск/О.А. Гончарук//Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки». -Троицк: ЮУрГАУ, 2015. -с. 42-44.
- Иванов, Е.С. Методы экологических исследований. Модуль 1: Изучение животных: учебно-методическое пособие/Е.С. Иванов, Е.В. Бирюкова, В.В. Черная. -Ряз. гос. ун-т им. С.А. Есенина. -Рязань, 2009. -68 с.
- Мамаев, Б.М. Определитель насекомых европейской части СССР/Б.М. Мамаев, Л.Н. Медведев, Ф.Н. Правдин. -М.: Просвещение, 1976. -304 с.
- Никифорова, Е.М. Загрязнение природной среды свинцом от выхлопных газов автотранспорта/Е.М. Никифорова//Вести Московского ун-та. -1975. -№3. -С. 28-36.
- Плавильщиков, Н.Н. Определитель насекомых/Н.Н. Плавильщиков. -Москва: Тропикал, 1994. -544 с.
- Шовен, Р. Мир насекомых/Р. Шовен. -Москва: Издательство «Мир», 1970. -240 с.
- Curtis, D. J. Pitfalls in spider community stadies (arachnidae, araneae)/D. J. Curtis//J. Arachnol. -1980. -V.b. -№3. -P. 271 -280.
- Uetz, G. W. Pitfall trapping in ecological stadies of wandering spiders/G. W. Uetz, J. D. Unzicker//J. Arachnol. -1976. -V.3. -№ 2. -P. 101 -111.
