Фауна жужелиц (COLEOPTERA, CARABIDAE) участков г. Кузнецка и Кузнецкого района и  использование данных  в оценке экологического состояния биотопов.

Алферов Олег, 10 класс, МБОУ гимназия № 1 города Кузнецка

Актуальность нашей работы в том, что до сих пор не выявлен полностью видовой состав жужелиц в Пензенской области, не обследованы многие районы нашего края.

Практическое значение нашей работы состоит в том, что изучение видового состава жужелиц поможет в изучении нарушенных биотопов.

Цель нашей работы: определить и проанализировать видовой состав представителей семейства жужелиц с целью использования жужелиц как объектов  для биомониторинга и биоиндикации.

В связи с этим нами поставлены следующие задачи:

1. Провести геоботаническое описание отдельных биотопов города Кузнецка и Кузнецкого района Пензенской области.

2. Составить список видов на обследованных участках.

3. Определить морфологические и экологические группы жужелиц.

4. Составить пробную таблицу толерантности карабидофауны.

Полевые исследования проводились по общепринятой методике исследования напочвенных беспозвоночных ловушками Барбера на ¼ заполненных формалином. Ловушки функционировали в течение четырех вегетационных сезонов (июнь – июль 2010 г., июнь – август 2011, июль – август 2012 г., июнь – август 2013 г).

Районы исследования: Двориковский водно-лесной комплекс, окрестности села Тихменево Кузнецкого района и районы г. Кузнецка.

В полевом сезоне 2013 года исследования проводились на территории  Двориковского водно-лесного комплекса и окрестностях города Кузнецка с юго-западной и восточной стороны с июня по август.

Исследования проводились в течение четырех полевых сезонов по заказу государственного заповедника «Приволжская лесостепь».

     Для определения использовали определитель «Фауна СССР» и «Определитель жужелиц республики Татарстан».

Из наших исследований можно сделать выводы:

1.    Всего за сезоны 2010-2013 годов было обнаружено 47 видов, относящихся к 15 родам.

2.    В течение полевого сезона 2013 года было  отловлено 375 жужелиц, принадлежащих к 7 родам. Впервые были отловлены виды  Anchomenus dorsalis Pont. и  Harpalus distinguendus Duft. Вид Anchomenus dorsalis Pont. был отловлен только в одном месте на северо-восточной окраине города, вид Harpalus distinguendus Duft. оказался достаточно многочисленным на участках окраин города.

3.    Pterostichus oblongopunctatus F. был отловлен в единственном экземпляре на участке смешанного леса в Двориковском водно-лесном комплексе, Carabus hortensis L. также был отловлен только в данном биотопе, но он достаточно многочисленный.  В предыдущие сезоны Carabus hortensis L. был достаточно многочисленным и относился к доминантным видам.

4.    Виды Carabus cancellatus Ill., Carabus hortensis L,.  Pterostichus melanarius Ill., Harpalus rubripes Duft., Harpalus rufipes Deg. Harpalus affinis Schrnk.  мы относим к доминантам, так как их численное обилие превышает 10%. Остальные виды можно отнести к малочисленным, так как их обилие не превышает 5%. Процент доминирующих видов по отношению к общей численности – 78,9%, также как и в прошедшие годы. Четыре вида доминанта – Carabus hortensis l. – 7,5%, Pterostichus melanarius Ill. – 3,2%, Harpalus rubripes Duft.- 12,5%, Harpalus rufipes Deg – 44,3%, Harpalus affinis Schrnk – 9,6%.  Процент особей малочисленных видов – 21,1%.

5.    Используя индекс Менхиника мы оценили видовое разнообразие на каждой линии по каждому сбору.   Оказалось, что видовое разнообразие увеличивается на каждой линии к середине июля и затем снижается  к концу июля. Это можно объяснить процессами размножения и последующей гибелью в процессе жизнедеятельности под действием экологических факторов.  

6.    По индексу Менхиника участок на северо-восточной окраине города самый разнообразный по числу видов. Мы объясняем это тем, что антропогенная нагрузка на участке незначительная, разнообразная растительность, почва достаточно увлажнена, так как участок расположен у подножия возвышенности рядом с одним из притоков речки Труев.

7.    В Кузнецке и Кузнецком районе преобладают миксофитофаги геохортобионты - 38,3 %,  далее зоофаги подстилочно-почвенные стратобионты - 14,89 %, затем зоофаги эпигеобионты и стратобионты по 12,77 %.

8.    Среди миксофитофагов обычны формы, обитающие в поверхностном слое почвы, без специализации к рытью. Это геохортобионты ходящие (20% видового обилия), геохортобионты гарпалоидные (17,8% видового обилия) и стратобионты скважники (11,1% видового обилия).

9.     Видовой состав жужелиц, обнаруженных нами на территории города Кузнецка и Кузнецкого района за три полевых сезона  условно можно разделить на 7 групп. Данные наших исследований позволяют говорить о преобладании в Кузнецке и Кузнецком районе видов, относящихся в большей степени к обитателям влажных участков почвы. Ксеробионтные виды менее многочисленны.

10.              При большом видовом разнообразии карабидофауны численно преобладает сравнительно небольшое число видов. В лесах большой численности достигают Carabus granulatus L., Carabus hortensis L., Carabus cancellatus Ill.,  Pterostichus melanarius Ill., Pterostichus niger Schall., Pterostichus nigrita F., Pterostichus oblongopunctatus F. Как субдоминанты отмечены Amara communis Pz., Harpalus latus L., Carabus arvensis Hbst., Calathus micropterus Durf. На открытых участках доминируют Harpalus anxius Duft., Harpalus latus L., Harpalus rufipes Deg., Harpalus signaticornis Duft.. Высокой численности могут достигать   Harpalus affinis Schrnk., Harpalus subcylindricus Motsch., Poecillus lepidus Leske., Harpalus tardus Pz. Для околоводных биотопов характерно наличие таких видов как Badister bullatus Schrnk., Badister lacertosus Sturm., Pterostichus gracilis Dej., Agonum gracilipes Duft., Pterostichus nigrita F.

11.              В результате работы удалось установить общие изменения состава карабидофауны лесов под действием антропогенного фактора. Происходит снижение видового разнообразия в антропогенно нарушенных участках. Также наблюдается появление видов  не характерных для лесов - Harpalus affinis Schrnk., Harpalus rufipes Deg., Carabus cancellatus Ill., Poecillus lepidus Leske., Poecilus cupreus L., Agonum gracilipes Duft. в тех случаях, если год засушливый.

12.              В спектре жизненных форм в сухие сезоны преобладают поверхностные и подстилочные  виды (82,3% видового обилия)  и снижается доля  подстилочно-почвенных, что свидетельствует о возрастающей антропогенной нагрузке на почвенный покров и низкой влажности района и города в 2010 - 2012.

13.               На наш взгляд наиболее показательны для карабидофауны следующие критерии: видовое разнообразие, численность, структура доминирования в комплексе жужелиц и экологический состав. Данные показатели могут быть использованы как основные составляющие метода определения антропогенной нарушенности биоценозов.

14.              По итогам 4-х лет исследований была создана пробная таблица толерантности. Мы можем уверенно говорить, что фауна жужелиц может служить в качестве индикатора за мониторингом изменения природных биотопов, что подтверждают проведенные нами исследования.