Разнообразие беспозвоночных животных степных биогеоценозов, испытывающих разную антропогенную нагрузку

Автор: Гончарук О.А.

Журнал: Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана @uchenye-zapiski-ksavm

Статья в выпуске: 4 т.228, 2016 года.

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

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.

Еще

Статья научная