ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ УЧЕТА ПОЧВЕННОЙ ФАУНЫ
ГЛАВА 2. ЖУЖЕЛИЦЫ КРАСНОЙ КНИГИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ГЛАВА 3. БИОТОПИЧЕСКАЯ ПРИУРОЧЕННОСТЬ ЖУЖЕЛИЦ
ГЛАВА 4. НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИДОВ СЕМЕЙСТВА ЖУЖЕЛИЦЫ
4.1. Зоогеографический анализ фауны жужелиц
4.2. Видовой состав и структура населения жужелиц в естественных и антропогенных биоценозах
4.3. Перспективы использования жужелиц как неспециализированных энтомофагов в интегрированной системе защиты сельскохозяйственных культур
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Жужелицы представляют одно из широко распространенных, хорошо изученных семейств жесткокрылых, обладающих высоким видовым разнообразием и численностью. Напочвенный образ жизни и слабо специализированная полифагия определяет зависимость их распространения не столько от пищевого фактора, сколько от всей совокупности абиотических и биотических условий, характерных для различных экосистем. Большинство жужелиц тонко реагирует на изменение почвенно-растительных и гидротермических условий среды, что делает их удобным объектом для изучения различных динамических процессов окружающей среды [1].
Население жужелиц агроценозов интенсивно изучается в течение последних десятилетий. Один из важных аспектов этих исследований -особенности и динамика пространственного размещения этих жуков в мозаике агроландшафта. В разных регионах и на примере разных карабидокомплексов была показана роль лесополос, полевых обочин, искусственно созданных укрытий в формировании населения жужелиц агроценозов [2]. Наблюдаемая картина распределения жуков в мозаике агроландшафта отражает как пригодность для них отдельных местообитаний, так и другие особенности экологии конкретных видов. Использование жужелиц как модельной группы в различных экологических исследованиях в значительной степени определяется стандартизацией методов сбора, что позволяет получать сравнимые результаты. Однако данные учётов должны интерпретироваться с осторожностью, на что неоднократно указывалось. Многие аспекты этой проблемы послужили причиной проведения специального совещания европейских карабидологов. Благодаря многочисленным исследованиям сейчас вполне очевидно, что почти все стандартные методы учета жужелиц отражают не только численность популяции, но и уровень напочвенной активности жуков, их склонность к агрегациям, особенности поведения и т.п. Вклад этих искажающих факторов в данные учётов ловушками может меняться в зависимости от погодных условий, свойств почвы и физиологического состояния особей [3].
Семейство жужелиц – важнейший компонент почвенного населения беспозвоночных животных. Жужелицы встречаются практически во всех ландшафтах суши и тонко реагируют на изменения почвенно-растительных и микроклиматических условий, поэтому они используются как биоиндикаторы [4].
Целью работы является изучение видового состава, фаунистической и экологической структуры населения жужелиц Республики Беларусь на основании отечественных и зарубежных публикаций 2000-2015 годов.
Задачи:
1. дать характеристику общепринятых методов учета почвенной фауны
2. сделать краткий обзор по охраняемым видам жужелиц Республики Беларусь
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ УЧЕТА ПОЧВЕННОЙ ФАУНЫ
Классическими методами сбора являются стандартные почвенные пробы на мезофауну и ловушки Барбера. Первый метод предназначен для выявления численности почвенных беспозвоночных на 1 м2 , для этого на площадках размером 50 см×50 см в полевых условиях проводится послойный разбор почвы на специальных клеенках (рис. 1.1). Как правило, животные обнаруживаются в первом слое почвы глубиной от 0 см до 10 см и втором – от 10 см до 20 см. Обнаруженные объекты помещаются в мешочки из плотной ткани (дождевые черви) и пузырьки (остальные беспозвоночные). Если в наличии имеется подстилка (лесные биотопы), то она собирается в мешки средних размеров из плотной ткани и затем просматривается в лабораторных условиях с применением набора почвенно-зоологических сит (рис. 1.2). В каждом биотопе берется по 4 или 8 проб. Пробы снабжаются этикетками.
Второй метод – ловушки Барбера, в качестве которых можно использовать стеклянные пол-литровые банки или пластиковые стаканчики диаметром 8 см, которые изготавливаются из бутылок емкостью 1,5 л. Ловушки вкапывают вровень с поверхностью почвы (рис. 1.3).
ГЛАВА 2. ЖУЖЕЛИЦЫ КРАСНОЙ КНИГИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Красная книга Республики Беларусь представляет собой издание, содержащее список редких и находящихся под угрозой исчезновения на территории Беларуси видов (в том числе подвидов) диких животных и дикорастущих растений.
Основой Красной книги Республики Беларусь является список указанных видов животных и растений, который утвержден постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 9 июня 2004 г. № 14.
Красная книга Республики Беларусь соответствует общепринятым категориям Международного Союза охраны природы (МСОП).
I категория – наивысшая национальная природоохранная значимость. Включает таксоны, имеющие очень низкую или быстро сокращающуюся численность, сохранение популяции которых невозможно без проведения комплексов специальных мер. Также включает таксоны, национальная популяция которых имеет высокую международную значимость.
II категория. Включает таксоны, в настоящее время не находящиеся под непосредственной угрозой исчезновения на территории республики, низкую численность, имеющие тенденцию к сокращению численности и/или ареала и прогнозируемое в ближайшем будущем ухудшение статуса, а также имеющие неблагоприятный международный или европейский охранный статус.
III категория. Включает таксоны, не находящиеся под прямой угрозой исчезновения, но подверженные риску вымирания в недалёком будущем.
IV категория. Объединяет таксоны, не относящиеся к трем предыдущим категориям, но близкие к ним, имеющие неблагоприятную тенденцию на окружающих территориях или зависимые от осуществляемых мер охраны.
В настоящее время в Красную книгу Республики Беларусь занесено 15 видов семейства Жужелицы (Carabidae) отряда Жесткокрылые (Coleoptera): песчаный скакун (Cicindela Arenaria Viennensis Schrank, 1781), пахучий красотел (Calosoma Sycophanta Linnaeus, 1758), бронзовый красотел (Calosoma Inquisitor Linnaeus, 1758), красотел-исследователь (Calosoma Investigator Illiger, 1798), решетчатая жужелица (Carabus Cancellatus Illiger, 1798), жужелица менетрие (Carabus Menetriesi Hummel, 1827), золотистоямчатая жужелица (Carabus Clathratus Linnaeus, 1761), блестящая жужелица (Carabus Nitens Linnaeus, 1758), фиолетовая жужелица (Carabus Violaceus Linnaeus, 1758), шагреневая жужелица (Carabus Coriaceus Linnaeus, 1758), путаная жужелица (Carabus Intricatus Linnaeus, 1761), ребристый слизнеед (Chlaenius Costulatus Motschulsky, 1859), бороздчатый слизнеед (Chlaenius Sulcicollis, Paykull, 1798), четырехбороздчатый слизнеед (Chlaenius Quadrisulcatus Paykull, 1790) [7].
ГЛАВА 3. БИОТОПИЧЕСКАЯ ПРИУРОЧЕННОСТЬ ЖУЖЕЛИЦ
Жужелица Carabus granulatus L. – трансъевразийский суббореальный мезогигрофильный вид, обитающий на болотах, заболоченных лугах, по берегам водоемов, иногда – на полях [8]. Обычен на всей территории Беларуси, хищник, жуки и личинки приносят пользу, уничтожая вредителей сельского и лесного хозяйства.
Семейство жуков-жужелиц – важнейший компонент почвенного населения беспозвоночных животных. Жужелицы встречаются практически во всех ландшафтах суши и тонко реагируют на изменения почвенно-растительных и микроклиматических условий. Эти особенности определили достоинство этой группы животных как удобного объекта для экологических исследований и как биоиндикаторов для экологического мониторинга [9, с. 95]
Жужелицы играют существенную роль в стабилизации агроэкосистем, являясь одним из обильных и постоянных компонентов населения членистоногих. Сведения о видовом составе жужелиц агроценозов зоны смешанных лесов Центрального Нечерноземья довольно многочисленны, но наиболее полный список выявлен для Московской области [14].
Жужелицы – обитатели поверхностного слоя почвы (аккумулирующего поллютанты в загрязняемых биоценозах), участвует в важнейших для наземных экосистем процессах трансформации, миграции веществ, регуляции численности мелких беспозвоночных подстилочного слоя почвы. Это позволяет использовать ее в качестве биоиндикатора, способного в значительной степени интегрально характеризовать биотопы. Состояние популяций разных видов организмов, а также их биотопов можно оценивать по параметрам изменчивости морфологических признаков особей, поскольку такие параметры могут, например, характеризовать стабильность онтогенеза особей и микроэволюционные процессы в популяциях.
Известно, что подавляющее большинство жужелиц – многоядные хищники, способные ограничивать численность ряда серьезных вредителей сельскохозяйственных культур [15].
Жужелицы исследуются в самых различных аспектов, в частности в городах. В городских биоценозах семейство Carabidae является одним из основных среди почвенной мезофауны, как в отношении видового разнообразия, так и численного обилия. Жужелицы чутко реагируют на антропогенное воздействие, поэтому вызывают особый интерес в исследовании экологии насекомых антропогенных ландшафтов, в частности урбанизированных систем.
Наиболее значимыми факторами среды для жужелиц, в наибольшей степени определяющими изменение плотности их популяции, являются влажность почвы на участке исследования, частота кошения травостоя, длительность существования биоценоза. Важное средообразующее значение имеет также проективное покрытие участка.
ГЛАВА 4. НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИДОВ СЕМЕЙСТВА ЖУЖЕЛИЦЫ
4.1 Зоогеографический анализ фауны жужелиц
На территории запада Русской равнины, в состав которой входит Республика Беларусь, включающей бассейны Западной Двины, Немана, Верхнего Днепра, Припяти и территорию континентального водораздела: запад Валдайской, Минскую и Новогрудскую возвышенности, обнаружено заметно больше видов жужелиц, чем в достаточно полно изученных Московской области – 260 видов и в восточной Польше – 341. Видовое разнообразие приближается к таковому в Фенноскандии и Дании – 398, Средней Европе – 380-400 лесостепи и степи Украины – 400-420 видов. Высокое видовое разнообразие на сравнительно небольшой территории, не имеющей сколько нибудь развитых естественных преград и где не представлены эндемичные таксоны даже подвидового ранга, должно быть чем-то обусловлено.
Известно, что на территории региона пролегает граница между Западно – и Восточноевропейскими зоогеографическими провинциями. В свою очередь, Полесье является южной границей лесной зоны. По всей вероятности, именно это наложение зоогеографических и зонально-ландшафтных границ и является причиной высокого видового разнообразия.
В результате зоогеографического анализа выявлено 33 типа ареалов, объединенных в 6 групп: голарктические (циркумареалы) (9,8 %), амфиатлантические (0,3%), транспалеарктические (10,3 %), западно-центральнопалеарктические (43,2 %), центральнопалеарктические (0,3) и западнопалеарктические (36,1 %).
Доля видов с циркумареалами возрастает с 9,0% на западе до 11,4% на востоке региона и снижается с севера на юг: с 11,4 до 8,6%. Распространение большинства видов с циркумареалами ограничено Прибалтикой, Белорусским и Мазурским поозерьями, Белорусской грядой. Циркумбореальные температные и полизональные виды, обитающие в агроценозах, широко расселены по всей умеренной зоне [22].
Циркумполярные бореомонтанные элементы представлены лишь 6 редкими видами: Жужелицы небрии (Nebria rufescens), Miscodera arctica, Sericoda quadripunctata, Amara erratica, A. quenseli silvicola, Harpalus solitaris. Их распространение на юг ограничено Белорусской грядой, в Полесье проникает лишь M.arctica. Эти виды – ледниковые реликты и населяют глинистые берега водоемов, суходольные луга, сухие сосняки и лесные гари.
Самую обширную группу формируют 163 вида с западно-центральнопалеарктическими ареалами, включающими собственно западно-ентральнопалеарктические (35 преимущественно гигрофильных видов, населяющих разнообразные интразональные биотопы, пионерные
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проблемы сохранения биоразнообразия требуют планомерных исследований фауны животных в различных ландшафтных зонах. Удобным объектом для изучения экологии почвенных беспозвоночных является семейство жужелиц (Carabidae). Они многочисленны, обладают большим видовым разнообразием, чутко реагируют на изменения микроклимата и почвенно- растительных условий.
Изучение экологической и функциональной структуры животного населения биоценозов имеет как теоретическое, так и практическое значение. С одной стороны, это позволяет выяснить механизмы приспособленности организмов к обитанию в тех или иных условиях среды и определить характер изменений в структуре первичных и вторичных экосистем и их важнейших биотических компонентов под воздействием антропогенного фактора. С другой стороны, дает возможность выяснить механизмы и условия поддержания устойчивости экосистем и определить основные принципы их нормального функционирования и максимально сохранить видовое разнообразие животных в условиях антропогенного воздействия на все типы экосистем .
Жужелицы – одно из самых крупных семейств среди жесткокрылых насекомых, представители которого населяют все природные зоны и отличаются большим видовым разнообразием. Они встречаются в самых различных биотопах: в лесах и на полях, на болотах и по берегам рек, в степях и высоко в горах на границе вечных снегов. В мировой фауне по разным оценкам их насчитывается от 25 тыс. до 50 тыс. видов
Наибольшим видовым разнообразием жужелиц характеризуются открытые биотопы – луга и поля на осушенных торфяниках (184 вида), луга и поля на дерново- подзолистых почвах (172 вида), берега водоемов (167 видов). Естественные биотопы – леса (126 видов) и болота (104 вида) уступают агроценозам и литорали по числу видов.
Наиболее специфична фауна литорали, включающая 79 стенобионтных видов, болот (71 вид) и открытых биотопов на дерново-подзолистых почвах (68 видов). Меньше специфичных видов обнаружено в лесах (53), на лугах и полях на осушенных торфяниках (43 вида). Низкая специфичность фауны и обилие эврибионтных видов в открытых биотопах свидетельствуют об их вторичном характере.
На территории запада лесной зоны Русской равнины установлены 7 экологических групп жужелиц: лесная, болотная, литоральная, луговая, полевая, мезофильных эврибионтов и синантропная. Для каждого из типов биоценозов выделены виды-индикаторы жужелиц.
Антропогенные воздействия на карабидокомплексы ведут к исчезновению стенобионтных видов с европейскими и евро-кавказскими ареалами.
Преимущественное развитие получают эврибионтные виды с широкими транспалеарктическими, евразиатскими и голарктическими ареалами. Снижается динамическая плотность; число доминантов и субдоминантов
1. Важенина, Н.В. Экология жужелиц (Coleoptera, Carabidae) лесов южной тайги Западной Сибири // Научные ведомости БелГУ. Сер. «Естественные науки». – 2013. – №10 (153). Вып. 23. – с. 77–82.
2. Александрович, О.Р. 1983. Анализ структурной организаций комплексов жужелиц (Coleóptera, Carabidae) зерновых полей Белоруссии // Биол. основы освоен., реконстр. и охр. животн. мира Белоруссии. Тез. докл. V зоол. конф. – с.35.
3. Филиппов, Б.Ю. 2000. Структура населения жужелиц ельников северной тайги // Экологические проблемы Севера. Межвузовский выпуск научных трудов. Солти. Т. 3 – с. 105-110.
4. Романкина, М.Ю. Сезонная динамика активности жужелиц в яблоневых садах // Эколого-фаунистические исследования в Центральном Черноземье и сопредельных территориях. – Липецк, 2000. – с. 92-93.
5. Волков, В.Л. Методы сбора, фиксации биологического материала и приготовление биопрепаратов / Методические рекомендации Витебск ВГУ им. Машерова 2014 год.– с. 15.
6. Кочанов, М.А. Учебно-методическое пособие по проведению летней полевой практики по зоологии беспозвоночных на территории волжско-камского биосферного заповедника со списками часто встречающихся и редких видов/ Учебно-методическое пособие. – Казань 2009 г. – С 17-20.
7. Красная книга Республики Беларусь [Электронный ресурс].– Режим доступа: http://redbook.minpriroda.gov.by/ Дата доступа: 01.04.2016.
8. Александрович, О. Р. Фауна и экология жесткокрылых Беларуси. / учебное пособие. – Мн., 1991. – С. 43.
9. Абдурахманов, Г.М., Ханмагомедова, Г.М. Структура и биоценотические связи жесткокрылых насекомых виноградной лозы Южного Дагестана. – Махачкала: Издательство ДГУ, 1998. – с. 95.
10. Шарова, И.Х. Жизненные формы жужелиц. – М., Наука, 1981. – с 215-223.
11. Пучков, А.В. Жесткокрылые (Coleoptera) пшеничного поля юго-запада степной зо- ны Европейской части СССР // Энтомол. обозрение. – 1990. – Т. 69, № 3. – С. 538-549.
12. Бондаренко, Н.И. Особенности формирования и пути повышения активности энтомофагов основных вредителей зерновых культур: Автореф. дис. ... канд. биол. наук / ВНИИ кукурузы. – Днепропетровск, – 1985. – с 10.
13. Федъко, И. А. Видовой состав жужелиц на посевах озимой пшеницы // Приемы повышения продуктивности кукурузы и озимой пшеницы в степи УССР. – Днепропет- ровск. – 1979. – С. 219-224.
14.Шарова, И.Х., Денисова, М.И. Сезонная динамика лесных популяций жужелиц рода Pterostichus (Coleoptera, Carabidae) //Зоологический журнал, т.76,вып.4, 1997. – С. 418 - 427.
15. Соболева-Докучаева, И.И. Ориентация хищных почвообитающих жесткокрылых (Coleoptera, Carabidae, Stephylinidae) на пищевые объекты, 1984. – С. 203 - 204.
16. Еремеева, Н.И., Савосин, Н.И., Коровина, Н.А. Влияние факторов городской среды на жужелиц / Проблемы и перспективы общей энтомологии. Краснодар, 2007. – С. 104-105.
17. Жеребцов, А.К., Суходольская, Р.А., Мовчаренко, В.В. Влияние автомобильного шоссе на структуру и популяционные характеристики жужелиц (Coleoptera, Carabidae) // Труды Волжско–Камского природного заповедника, вып. 6, Казань, 2005. – с. 241-253.
18. Гонгальский, К.Б. Пирофильные жужелицы на естественных и искусственных гарях в бореальных лесах / Проблемы и перспективы общей энтомологии. – Краснодар, 2007. – с. 75-76.
19. Макаров, А.К. К изучению фауны жужелиц (Coleoptera, Carabidae) Майкопского района Республики Адыгея / Проблемы и перспективы общей энтомологии. Краснодар, 2007. – С. 210-211.
20. Маталин, А.В., Макаров, К.В., Боховко, Е.Е. Оценка численности и пространственного распределения жужелиц в природных и антропогенных условиях / Проблемы и перспективы общей энтомологии. – Краснодар, 2007. – с. 224-225.
21. Хобракова, Л.Ц. Жизненные циклы жужелиц (Сoleoptera, Carabidae) в высотно-поясном градиенте Восточного Саяна / Проблемы и перспективы общей энтомологии. – Краснодар, 2007. – с. 387-388.
22. Александрович, О.Р. Эколого-фаунистический обзор жужелиц (Coleoptera, Carabidae) запада лесной зоны Русской равнины / НПО «Верас». – Мн., 1993. – 82 с.
23. Александрович, О.Р. Реконструкция путей формирования фауны жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на западе Русской равнины // Фауна и систематика: Тр. Зоол. музея Белорус. ун-та. Вып. 1. – Мн.: Навука i тэхнiка, 1995. – с. 52-68.
24. Важенина, Н.В. Экология жужелиц (Coleoptera, Carabidae) лесов южной тайги Западной Сибири // Научные ведомости БелГУ. Сер. «Естественные науки». – 2013. – №10 (153). Вып. 23. – с. 77-82.
25. Бухкало, С.П., Алемасова, Н.В., Сергеева, Е.В. Фауна и зоогеографическая характеристика жужелиц (Coleoptera, Carabidae) центральной части южной тайги Западной Сибири // Эвразиатский энтомол. журнал. – 2010. – Т. 9. – Вып. 4. – с. 616–624.
26. Чернов, Ю.И. Комплекс беспозвоночных – обитателей травостоя как рус животного населения // Экология и биогеография. М., 2008. – с.104-115.
27 Александрович, О.Р. Жужелицы запада лесной зоны Русской равнины // Автореферат диссертации, Минск 1996. – 35 с.
