Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Динамика структуры населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) урбанизированных ландшафтов города Саранска в условиях Среднего Поволжья

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Динамика структуры населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) урбанизированных ландшафтов города Саранска в условиях Среднего Поволжья"

На правах рукописи

Со

¿г

КИСЕЛЕВ Игорь Евгеньевич

ДИНАМИКА СТРУКТУРЫ НАСЕЛЕНИЯ ЖУЖЕЛИЦ

(COLEOPTERA, CARABIDAE) УРБАНИЗИРОВАННЫХ ЛАНДШАФТОВ ГОРОДА САРАНСКА В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискаиие ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1997

Работа выполнена в Московском педагогическом государственном университете на кафедре зоологии и экологии.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор ШАРОВА И.Х.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор СТРИГАНОВА Б.Р.

кандидат биологических наук СОБОЛЕВА-ДОКУЧАЕВА И.И.

Ведущее учреждение - ВНИИ охраны природы и заповедного дела.

Защита состоится "/.Р...." 1997 г. в часов на

заседании диссертационного совета К 053.01.10 в Московском педагогическом государственном университете но адресу: 129243, г. Москва, ул. Кибальчича, 6, корпус 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГНУ по адресу: 119435, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.

Автореферат разослан "

год

Ученый секретарь

диссертационного совета ШАТАЛОВА С.П.

Общая характеристика работы.

Актуальность темы. Глобальный характер воздействия человека на природу вызывает необходимость в разработке определенного комплекса природоохранительных мероприятий. Поэтому все больше внимания энтомологов привлекают антропогенные ландшафты ( Стадницкий, 1978; Огородников, 1981; Козлов, 1987,1990; Ebeling, 1975; Tischler, 1980; Klausnitzer, 1987 и др.). В исследованиях экологии насекомых антропогенных ландшафтов большое внимание уделяется изучению Carabidae, одной из основных групп почвенной мезофауны как в отношении видового разнообразия, так и численного обилия, чутко реагирующих на антропогенные воздействия. Зависимость распределения жужелиц по биотопам от почвенно - растительных условий и микроклимата, определяет их роль как индикаторов биоценозов и различных антропогенных воздействий. Жужелицы успешно используются для характеристики состояния естественных биоценозов в различных ландшафтно - зональных условиях, а также для выявления степени влияния отдельных природных и антропогенных факторов на экосистемы (Замотайлов,1987; Матвеев, 1990; Шляхтенок, 1990; Шарова, 1992 и др.).

Во многих странах мира в общем цикле работ по изучению энтомофауны городов стало развиваться самостоятельное направление исследований фауны жужелиц урбанизированных ландшафтов города (Schweiger, 1962; Tischler, 1966, Becker, 1977, 1979; Czechowski, 1979,1980,1981,1982; Sustek, 1981, 1987; Dajos, 1983; Klausnitzer, 1980, 1983, 1988; Diefenbach, Becker, 1992; Wahlbrink, Zucchi, 1994 и др.). Работы по изучению населения жужелиц на урбанизированных территориях в России по сути дела только начинаются. Не считая фрагментарных сведений о видовом составе жужелиц в городах (Душенков, 1983; Бутовский , 1987, 1990; Козлов, 1990, Козырев, 1990, Соболева - Докучаева, 1993 и др.) проведено лишь одно эколого - фаунистическое исследование жужелиц в условиях малого города (г. Щекино Тульской обл.), выполненное Ю.В. Дорофеевым (1995).

На фоне работ по видовому составу и структуре карабидокомплексов урбанизированных ландшафтов основное направление исследований постепенно переключается на изучение структуры населения и экологии популяций массовых видов жужелиц, приобретающее решающее значение в биомониторинге состояния окружающей среды.

Недостаточность изученности состава и структуры населения жужелиц урбанизированных ландшафтов в России, в частности в Мордовии, послужила основанием для выбора темы исследований.

Цель и задачи исследований. Целью нашей работы было выявить основные экологические закономерности организации структуры населения жужелиц среднего города , на примере г. Саранска, в условиях северной лесостепи Среднего Поволжья. Постановка работы определила следующие задачи исследования :

1. Выявить видовой состав и экологическую структуру карабидофауны города в сопоставлении с фауной жужелиц агроценозов и лесных ландшафтов Мордовии.

2. Изучить организацию экологической структуры карабидокомплексов основных типов урбанизированных ландшафтов г. Саранска: газонных систем, скверов и парков, промышленной зоны.

3. Выявить особенности карабидокомплексов в различных типах застройки города с разной степенью озеленения.

4. Изучить особенности пространственного распределения и сезонную динамику активности массовых видов жужелиц городских биотопов.

5. Изучить пути формирования населения жужелиц в городе и выявить принципы биоиндикации степени состояния экосистем в условиях урбанизации и городского озеленения на примере карабидокомплексов.

Научная новизна и теоретическое значите. Впервые проведено обстоятельное эколого - фаунистическое исследование карабидофауны урбанизированного ландшафта среднего города, на примере г. Саранска, в условиях северной лесостепи Среднего Поволжья. Выявлено 74 вида жужелиц из 170 видов, известных для Мордовии. Проведено комплексное и сравнительное исследование влияния урбанизации на население жужелиц в городских биотопах. Выявлены основные закономерности сезонной динамики активности массовых видов жужелиц и закономерности изменения экологической структуры комплекса доминантных видов в процессе урбанизации и при озеленении. По мере усиления урбанизация и связанных с ней сокращение озеленения и нарастание рекреации, население жужелиц сокращается и их распределение носит островной характер. При этом структура карабидокомплексов

чаще всего упрощается. Однако в некоторых условиях при рекультивации почв на промышленных территориях карабидокомплексы могут усложняться. В системе озеленения города в ряду от открытых газонов к газонам с преобладающей древссно -

кустарниковой растительностью, к скверам и паркам прослеживается усложнение экологической структуры населения жужелиц с увеличением обилия лесных и песо -болотных видов, с возрастанием поверхностных, поверхностно - подстилочных форм усиливается мезофильность группировок. Основными источниками формирования населения жужелиц в г. Саранске являются окружающие агроландшафты и лесные биотопы. По состаьу жужелиц городские биоценозы занимают промежуточное положение между агроценозами и лесами Мордовии, образуя своеобразный парково -садовый комплекс.

Праюичсское значение работы. Новые данные по экологии населения жужелиц среднего города на фоне трансформации урбаноценозов могут быть использованы в области экологического мониторинга за состоянием городских биоценозов. Также могут послужить основой для проведения мероприятий по улучшению экологической обстановки в городе. Результаты проведенного исследования по динамике структуры населения жужелиц в городе могут быть внедрены в учебный процесс по экологии и в план полевой практики по экологии города.

Публика1(ия к апробация результатов. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях преподавателей и студентов МГПИ им. М. Е. Евсевьева (Саранск, 1993 - 1997), на Российской научно - практической конференции по экологии и охране природы (Орел, 1994), на Всероссийской научно - практической конференции по краеведческим исследованиям в регионах (Орел, 1996), на 3 Международной и б Всероссийской научно - практической конференции (Владимир, 1996), на заседаниях межкафедрального семинара зоологов МГПИ им. М.П. Евсевьева и МГУ им. Н.П. Огарева, кафедры зоологии МГПИ им. М.Е.Евсевьева, кафедры зоологии и экологии МПГУ им. В.И. Ленина По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на страницах

машинописного текста; состоит из введения, 6 глав, выводов ; содержит 3 таблиц и у иллюстраций (графиков, диаграмм). Список литературы включает ¿.Р'З наименований, из них 6% иностранных.

Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА.

На основе литературных сведений дается общая характеристика природных условий Мордовии и района исследований (город Саранск республики Мордовии). Приводятся краткие сведения о рельефе, климате, почвах, растительности республики расположенной на севере лесостепной зоны Среднего Поволжья.

Материалом для написания работы послужили собственные полевые сборы в вегетационные сезоны (апрель - октябрь) 1994 - 1996 годов. Исследование было проведено на окраине юго - западного района и центральной части г. Саранска, а также на территории свалки в промышленной зоне города. Сбор материала осуществлялся стандартным методом почвенных ловушек Барбера, в качестве которых были использованы стеклянные банки емкостью 0.5 л. , заполненные на 1/3 раствором формалина. А также методом почвенных проб и ручным сбором. Выбор жуков проводили подекадно, одновременно во всех исследуемых биотопах. Общая экспозиция ловушек в течении всего вегетационного сезона (апрель - октябрь) составила 56 тысяч ловушек - суток. Всего за время исследований собрано свыше 31 тысячи имаго 74 видов жужелиц.

При характеристике обилия видов в комплексах жужелиц разных городских биотопов было принято следующее деление: более 5% - доминантные; от 1% до 5% -субдоминантные; менее 1% - редкие (Мо$$ако\У51п,1970, Душепков, 1983). Динамическая плотность жужелиц выражена в числе экземпляров на 10 ловушек - суток ( в тексте - экз. на 10 л. е.).

Характеристика экологической структуры населения жужелиц проводилась по биотопическому преферендуму видов на основе литературных данных. Определение жизненных форм имаго жужелиц проведено по системе, разработанной И.Х. Шаровой (1981).

Экологическая структура комплексов доминантных видов жужелиц охарактеризована составом ярусных, трофических, размерных группировок и групп по гигропреферендуму.

Сравнение комплексов жужелиц проведено с помощью коэффициента фаунистического сходства Жаккара.

Глава 2. ОБЩАЯ ЭКОЛОГО - ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАСЕЛЕНИЯ ЖУЖЕЛИЦ МОРДОВИИ И УРБАНИЗИРОВАННЫХ ЛАНДШАФТОВ ГОРОДА САРАНСКА.

До настоящего времени сведения по фауне жужелиц Мордовии ограничивались лишь отдельными ссылками в сводках К. Линдемана (1871), Г.Г. Якобсона (1905) и короткими фаунистическими списками видов В. Редикорцева (1938), H.H. Плавилыцикова (1964) и З.А. Тимралеева (1987). Впервые достаточно полные списки видов жужелиц приводят В.Ф. Феоктистов (1979) для лесных ландшафтов Мордовского заповедника и В.В.Будилов (1992) для агроландшафтов Ельниковского района Мордовии. На основании анализа литературных данных и в результате проведенных нами исследований выявлено, что на территории Мордовии имеют распространение 170 видов жужелиц, относящихся к 44 родам.

Впервые для региона северной лесостепи Среднего Поволжья изучена эколого -фаунистическая структура населения жужелиц среднего города (Саранск) и сопоставлена с населением естественных лесов и агроценозов Мордовии. В городе Саранске зарегистрировано 74 вида жужелиц из 170 видов известных для Мордовии.

Зоогеографическая структура фауны жужелиц города занимает промежуточное положение между таковой в лесах и агроценозах. Как и в агроценозах в городских биотопах преобладают виды с широкими ареалами. И вместе с тем в городе встречается больше голарктических видов, чем в агроценозах. По сравнению с лесами, в городе и на полях уменьшается число голарктических, европейских и европейско -средиземноморских видов. Общая зональная тенденция проявляется в увеличении европейско - средиземноморских видов во всех типах ландшафтов Мордовии, по сравнению с северной лесостепью Центральной России (Дорофеев, 1995), что соответствует о нарастании континенталыюсти климата к востоку. В экологической структуре населения жужелиц города преобладают виды открытых пространств, но вместе с тем значительную долю составляет лесная группировка видов, что также определяет промежуточное положение карабидокомплекса города между населением жужелиц в лесах и агроценозах Мордовии. Представляет интерес то, что число видов лугово - полевой группы в городе меньше чем в агроценозах и лесах, что связано с обеднением травяного покрова.

Спектр жизненных форм городского населения жужелиц тоже занимает промежуточное положение между таковыми в агроценозах и лесах Мордовии. Зоофаги в городе преобладают над миксофитофагами, но в меньшей степени чем в лесу и в большей степени чем в агроценозах. Число видов миксофитофагов в городе наименьшее по сравнению с лесами и полями республики.

Глава 3. ВИДОВОЙ СОСТАВ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА

КАРАБИДОКОМПЛЕКСОВ ОСНОВНЫХ МАКРОСГАЦИЙ ГОРОДА САРАНСКА: ОТКРЫТЫХ И ЗАКРЫТЫХ ГАЗОНОВ,СКВЕРОВ , ПАРКОВ И ПРОМЫШЛЕННОЙ ЗОНЫ.

Фауна жужелиц городских экосистем г. Саранска до настоящего времени не исследовалась. Поэтому одной из задач нашей работы являлось выяснение видового состава и экологической структуры населения жужелиц городских биоценозов. За время работы на исследуемых территориях г. Саранска зарегистрировано 74 вида жужелиц из 36 родов. (Таблица I1 в фаунистическом списке доминанты отмечены двумя звездочками, субдоминанты - одной.)

Таблица 1.

ВИДОВОЙ СОСТАВ ЖУЖЕЛИЦ УРБАНИЗИРОВАННОГО ЛАНДШАФТА ГОРОДА САРАНСКА.

Cicindela hybrida L. C. soluta Dej. Calosoma denticolle Gebl. Carabus cancellatus III. C. granulatus L. * C. nemoralis Mull. * * C. convexus F. * Leistus fcrrugineus L. Notiophilus palustris Duft. Elaphrus cupreus Duft Loricera pilicornis F.

Clivina fossor L. Broscus cephalotes L. Asaphidion pallipes Duft. Bembidion properans Steph. B. quttula F. B. quadrimaculatura L. B. toraminosum Sten. Blemus discus F. Trechoblemus micros Hbst. Epaphius secalis Payk. Trechus quadristiatus Schrank.

Patrobus septentrionis Dej. P. assimilis Chand. * * P. excavatus Payk. Badister bipustulatus (F.)

B. sodalis Duft. Licinus depressus Payk. Chlaenius nigricornis F.

C. vestitus Payk. Stomis pumicatus Panz. Poecilus cupreus L. * * P. lepidus Leske.

P. versicolor Sturm. *

Pterostichus vernalis Panz.

P. aterrimus Hbst.

P. anthracinus III.

Pterostichus oblongopunctatus F.

P. melanarius III.

P. strenuus Panz.

P. niger Schall. * *

Agonum gracilipes Duft.

A. sexpunctatum L.

A. fuliginosum Panz.

A. assimile Payk. * *

A. dorsale Pontop.

Calathus erratus C.Sagld.

C. melanocephalus L.

C. halensis Schall. Amara aenea Deg. * A. communis Panz. * A. eurynota Panz. A. ovata F. A. spreta Dej. A. ingenua Duft. A. bifrons Gyll. A. fulva Mull. A. majuscula Chaud. A. equestris Duft. Curtonotus aulicus Panz. C. convexiusculus Marsh. Ophonus obscurus F. O. signaticornis Duft. Pseudoophonus rufipes Deg. * * Harpalus amplicollis Men. H. tardus Panz. H. affinis Schrank. Acupalpus meridianus L. Bradycellus caucasicus Chaud. Trichocellus Sp. Dicheirotrichus ustulatus Gej. Anisodactylus binotatus F. * Lebia crux - minor L. Microlestes minutulus Gx.

Анализ видового состава жужелиц г. Саранска показывает, что наиболее разнообразны роды: Amara (10 видов), Pterostichus (7 видов), Agonum (5 видов), Carabus (4 вида), Bembidion (4 вида).К видам, доминирующим по численности ( более 5%) относятся: Carabus nemoralis, Patrobus assimilis, Poecilus cupreus, Pterostichus melanarius, P. niger, Agonum assimile, Pseudoophonus rufipes.

Субдоминактами (от 1 до 5%) являются : Carabus granulatus, Harpalus affinis, Amata aenea, A. eurynota, A. communis, Carabus convexus, Poccilus versicolor, Harpalus tardus, Anisodactylis binotatus. Остальные виды относятся к редким.

Выделены 4 типа макростаций обитания жужелиц в городе: открытые газоны; газоны, с преобладающей древесно - кустарниковой растительностью; скверы; парки; промышленная зона. Наблюдается закономерность в уменьшении числа видов жужелиц в ряду стаций от открытых газонов к закрытым газонам и паркам. При этом наиболее резко сокращается лугово - полевая группа видов в связи с нарастанием затенения и обеднения травяного покрова. Лесная группировка слабо изменяется по числу видов, но их численное обилие возрастает более чем вдвое.

В спектре жизненных форм в этом же ряду биотопов сокращается численное обилие миксофитофагов и нарастает численное обилие зоофагов. Однако общее число видов этих групп сокращается в парках.

Промышленная зона характеризуется мозаичностью распределения жужелиц, их присутствие проявляется только на заброшенных территориях между предприятиями. К таким территориям относится промышленная свалка. Обследованная свалка промышленных отходов характеризуется наивысшим видовым многообразием(63 вида). По экологической структуре и спектру жизненных форм структура населения жужелиц свалки промышленных отходов приближается к таковым в парках города. Это объясняется мезофильными условиями расположения свалки на берегу ручья и зарастанием свалки по периферии кустарниковыми зарослями и бурьяном. Видовой состав и экологическая структура населения жужелиц урбанизированного ландшафта г. Саранска имеют общие черты как с зоной смешанных лесов, так и лесостепной зоной. Составляя парково - садовый комплекс жужелиц , с типично лесными представителями и видами характерными для открытых ландшафтов лесостепи.

Глава 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ НАСЕЛЕНИЯ ЖУЖЕЛИЦ В РАЗЛИЧНЫХ МИКРОСТАЦИЯХ ГОРОДА И ПРОМЫШЛЕННОЙ ЗОНЕ.

Выявлены основные тенденции в изменении экологической структуры населения жужелиц в основных стациях урбанизированного ландшафта на окраине и центра

города. На окраине, в районе новостроек с высоким прессом урбанизации, численно преобладают лугово - полевые виды во всех стациях. Но доля лесных видов медленно возрастает от открытых газонов к закрытым биотопам. В старой части города, с развитым древесно - кустарниковым озеленением, лесная группировка видов во всех стациях заметно увеличивается.

При этом лугово - полевая группа видов жужелиц преобладает только на открытых газонах, а лесная группировка видов доминирует на закрытых газонах и в парках. Но в парках наряду с лесными видами преобладают и лесо - болотные виды, что свидетельствует о нарастании условий мезофитности .

Наиболее массовыми жизпепными формами являются 3 группировки жужелиц: стратобионты подстилочно - почвенные, геохортобионты и стратохортобионты, отражающие почвенно - растительные условия. На окраине,' в районе новостройки, преобладают 2 группы миксофитофагов, составляющие 51,3 % , им несколько уступают по численному обилию стратобионты подстилочно - почвенные (40,8%). В скверах этой части города резко сокращаются группировки миксофитофагов и заметно увеличивается значение стратобионтов подстилочно - почвенных.

В центральной части города преобладание миксофитофагов наблюдается только на открытых газонах. Л на закрытых газонах первенство переходит к стратобионтам подстилочно - почвенным. В старом парке присутствие миксофитофагов незначительно, а среди зоофагов преобладают 3 группы: стратобионты подстилочно -почвенные и почвенные, эпигеобионты ходящие, что отражает почвенно -климатические условия.

Заброшенная промышленная свалка, представляет собой пример естественной рекультивации почв с мозаикой условий сосуществования для жужелиц. По степени зарастания свалки можно выделить 4 зоны: собственно свалку отходов в центре: кустарниковый пояс; пояс с рудеральной растительностью и примыкающую лесополосу. Свалка оказалась резерватом для многих видов жужелиц , обитающих в городе. Здесь обнаружено наибольшее число видов (63). В центре свалки -52, в кустарниковом поясе - 47, на забурьяненном участке - 49, в лесополосе - 42 вида. Центр свалки не представляет собой естественного местообитания жужелиц, т.к. здесь не обнаружены личинки и не выражены почвенно- растительные условия. Эта стация является местом охоты жужелиц за летающими насекомыми и местом укрытия в холодное время суток. В центре свалки преобладают лугово - полевые виды (55%) и значительную долю составляют лесные и лесо - болотные виды, привлекаемые

мезофитностью условий в связи с расположением на берегу ручья. Доля лугово -полевых видов закономерно убывает в закрытых стациях - от забурьяненного участка к лесополосе, а лесных и лссо - болотных возрастает.

Экологический спектр жужелиц центральной части свалки является уникальным, спектр периферийных поясов близок к закрытым биотопам города, например к паркам. Спектр жизненных форм центральной части свалки включает самые разнообразные группы жужелиц открытых и закрытых ландшафтов. Прослеживается некоторая тенденция в мозаике стаций свалки: миксофитофаги, занимающие первостепенное место в центре, постепенно убывают к периферийным стациям. И наоборот, возрастает группа зоофагов - стратобионтов подстилочных и подстилочно - почвенных. Самой парадоксальной особенностью проявляющейся на свалке является высокое обилие эпигеобионтов ходящих (рода СагаЬш) из лесных и открытых стаций, которые крайне редко отмечаются в городе. Жужелицы рода СагаЬш весьма чувствительны к рекреации и находят благоприятные условия на заброшенной свалке - здесь во влажных условиях по берегу ручья для них обилие пищи и укрытий.

Глава 5. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ КОМПЛЕКСОВ ДОМИНАНТНЫХ ВИДОВ ЖУЖЕЛИЦ В ПРОЦЕССЕ УРБАНИЗАЦИИ.

Особенно четко характеризуется структура населения жужелиц на примере комплексов доминантных видов.

Всего на территории г. Саранска отмечено 15 доминантных видов. (Таблица 2). Наибольшее число их на свалке промышленных отходов - 14, на окраине города - 10, в центре - 6 видов. Экологическая структура комплексов доминантных видов жужелиц охарактеризована составом ярусных, трофических, размерных группировок и групп по гигропреферендуму. Состав ярусных группировок усложняется от открытых газонов к паркам. На открытых газонах преобладает почвенная г руппировка по сравнению с подстилочно - почвенной. А в закрытых биотопах наоборот, что отражает структуру почвенного покрова. Эти различия наиболее контрастно выражены в центре города с более развитыми ярусами почвы. В старом парке равноценно представлены 3 ярусные группировки: поверхностные, подстилочные, подстилочно - почвенные и отсутствует почвенная группа. Соотношение трофических групп зоофагов и миксофитофагов равноценно на газонах окраины города. Эго соотношение изменяется в пользу миксофитофагов на открытых газонах центра города. И наблюдается заметное

увеличение зоофагов на закрытых газонах и парках центра города. Что соответствует известной закономерности по увеличению хищных видов в закрытых биотопах. В составе размерных группировок заметно снижено разнообразие жужелиц по сравнению с естественными биотопами. Из 5 размерных групп жужелиц характерных для

I

умеренных широт, встречаются 2-3 группы. Наиболее оптимальная размерная структура карабидокомплексов наблюдается для открытых газонов центра города с преобладанием средних форм, что характерно для луговых ценозов, а также в парках центра, где почти равноценно представлены мелкие, крупные и очень крупные размерные формы жуков, что наиболее типично для лесных ценозов. Слабее представлены очень мелкие и средние формы жуков - жужелиц.

Соотношение групп по гигропреферендуму показывает четкую закономерность преобладания мезофилов открытых биотопов на газонах. На некоторых газонах с древесно - кустарниковой растительностью преобладают мезофилы закрытых пространств. Однако в скверах и на закрытых газонах хорошо представлены обе группы мезофилов, иногда даже с преобладанием мезофилов открытых пространств. В парках центра преобладают группы мезофилов закрытых пространств и мезогигрофилов.

Экологическая структура комплексов доминантных видов жужелиц свалки проанализировали по тем же экологическим критериям. Состав ярусных группировок в кустарниковом поясе и лесополосе близок к таковому в закрытых биотопах городу. Где отмечается сокращение почвенной и подстилочно - почвенной групп. А в забурьяненном поясе, наоборот происходит сокращение подстилочных форм по сравнению с подстилочно - почвенными. Равноценно представлены во всех стациях свалки группа поверхностных видов.

Во всех стациях свалки преобладают зоофаги, особенно в закрытых биотопах. Размерные группировки наиболее разнообразны в центре свалки, где преобладают жужелицы средних размеров. А в остальных зонах свалки преобладают очень крупные формы, только в лесополосе также много и мелких форм.

По составу карабидокомплексов по гигропреферендуму наиболее ксерофильная группировка жужелиц отмечается в центре свалки, а панболее мезофильные формы преобладают в заросших зонах свалки. При этом на забурьяненном участке свалки без кустарников преобладают мезофилы закрытых пространств, что нетипично для пустырей города, где население жужелиц в основном составляют мезофилы открытых пространств.

Таблица 2.

Состав доминантных видов жужелиц в биотопах г. Саранска.

Доминантные виды жужелиц Центр города Окраина города (юго - запад) Промышленная зона (свалка)

откр. газоны закр газоны скве ры парк откр. газоны закр. газоны скве ры парк центр куст, пояс бурь ян лесо полоса

Pterostichus melanarius +++ +++ +++ +++ +++ +++ ++ ++ +++ +++

Carabus nemoralis — — +++ — — — ++ +++ +++ +++

Poecilus cupreus + ++ ++ +++ +++ +++ +++ ++ ++ +

Pseudoophonus rufípes +++ +++ ++ +++ +++ + ++ ++ + + +

Pterostichus niger — + ++ + + + +++ +++ +++ +++

Agonum assimile + ++ + ++ + + ++ ++ +++ ++ +++

Patrobus assimilis ++ +++ +++ +++

Carabus granula-tus — — — + + ++ +++ +++ +++ +++

Harpalus afflnis +++ +++ + +++ +++ + + ++ ++ ++ +

Amara aenea +++ ++ ++ +++ ++ ++ ++ ++ ++ +

Amara eurynota +++ + + +++ ++ ++ + +++ ++ ++ +

Amara communis — — — ++ ++ ++ +++ +++ ++ +

Carabus convexus — — ++ — — — ++ +++ ++ ++

Poecilus versicolor + + + ++ ++ + ++ + + — + —

Anisodactylus binotatus — — — + + + +++ + + +

Общее число видов в биотопе 18 22 22 45 36 27 52 47 49 45

Доминанты/ субдоминанты 5 6 8 8 8 10 13 12 12 7

Обозначения: +++ - доминантный вид; ++ - субдоминантный вид;

+ - вид отмечается в биотопе; — - отсутствие вида в биотопе.

Впервые была изучена сезонная динамика активности доминантных видов жужелиц города Саранска (15 видов). Спецификой поведения жужелиц в условиях города является то, что здесь ниже их численность, чем в естественных биотопах. Поэтому графики не достаточно четко отражают ход сезонной активности по сравнению с данными из других естественных биоценозов. Для многих видов характерны скачкообразные графики сезонной активности, что свидетельствует о меньшей благоприятности антропогенных мест обитания. Низкая числеппость жужелиц в городе и миграционные процессы нарушают ход их сезонной динамики активности.

Глава 6. ПУТИ ФОРМИРОВАНИЯ КАРАБИДОКОМПЛЕКСОВ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ЛАНДШАФТОВ Г. САРАНСКА.

По динамике экологической структуры населения жужелиц г. Саранска можно судить , что формирование карабидокомплексов урбанизированных ландшафтов города происходило в результате развития озеленения. Так, в районах новостроек появление газонных систем вызвало миграцию из прилегающих полевых и луговых ценозов видов открытых пространств. По мере разрастания кустарников и деревьев, а также в результате разбивки скверов и парков в городские биотопы приходят жужелицы закрытых пространств из пригородных лесных биоценозов. Дальнейшее развитие древесно - кустарникового озеленения урбанизированных ландшафтов г. Саранска привело к формированию своеобразного садово-паркового комплекса жужелиц. Где видовым разнообразием выделяются лугово - полевые виды, а по численному обилию преобладают лесные и лесо - болотные виды. По мере усиления урбанизации увеличивается мозаичность распределения жужелиц в городе, очень часто носящая островной характер. Так, для промышленной зоны характерно обитание жужелиц только на заброшенной территории (свалках, пустырях и т.д.) между предприятиями и транспортными магистралями. Такие участки практически не посещаются человеком и очень часто покрыты рудеральной и древесно _ - кустарниковой растительностью. Обычно здесь отмечается высокая численность и большое видовое разнообразие жужелиц, по сравнению с другими городскими биотопами.

Такие заброшенные территории заселяются за счет миграций жужелиц из городских ландшафтов, а также из прилегающих агроценсзов и естественных биоценозов. Эти островные биотопы являются резерватами для населения жужелиц урбанизированных ландшафтов города Саранска.

Таким образом, планомерные и активные мероприятия по озеленению , особенно древесно - кустарниковому , а также упорядочивание пешеходного и ограничение автомобильного движения в районах жилой застройки ведет к образованию стабильных урбаноценозов.

СагаЫёае - одна из самых многочисленных групп почвенных беспозвоночных, чутко реагирующих на антропогенные воздействия.

Зависимость распределения жужелиц по биотопам от почвенно - растительных условий и микроклимата определяет их роль как биоиндикаторов биоценозов. На основе этой крупной группы насекомых, которые составляют важное звено урбаноценозов, можно судить о том как человек должен оказывать влияние на улучшение экологической обстановки в городе. На примере жужелиц мы подтверждаем тенденцию озеленения урбанизированных территорий, особенно древесно - кустарниковой растительностью. Также необходимы меры по упорядочиванию пешеходного и ограничению автомобильного движения, во избежание вытаптывания и разрушения озеленения в условиях города. В районах жилой застройки и в промышленной зоне необходима рекультивация заброшенных территорий, т.е. восстановление или создание на пустырях и свалках газонных систем, скверов, парков, лесополос.

ВЫВОДЫ

1. Впервые для региона северной лесостепи Среднего Поволжья изучены особенности эколого - фаунистической структуры населения среднего города (г. Саранск) и сопоставлено с таковой в естественных лесах и агроценозах Мордовии. Всего в городе Саранске зарегистрировано 74 виды жужелиц , относящихся к 36 родам, из 170 видов известных для Мордовии. Доминирует 15 видов жужелиц. Зоогеографический состав фауны жужелиц города характеризуется видами с широкими ареалами и занимает промежуточное положение между таковыми в лесах и агроценозах Мордовии. Голарктические виды в городе представлены меньше чем в лесах, но больше чем в агроценозах.

В экологической структуре населения жужелиц города, как и в агроценозах, преобладают виды открытых пространств, но вместе с тем значительное место занимает лесная и лесо - болотная группировки видов. Это отражает промежуточное положение экологического состава жужелиц города между таковыми в агроценозах и лесах Мордовии.

Спектр жизненных форм городского населения жужелиц также занимает промежуточное положение между спектрами агроцепозов и лесов республики. Зоофаги преобладают над миксофитофагами. Велико присутствие подстилочных форм. 2. Наблюдается усложнение структуры населения жужелиц в макростациях города от газонов в местах жилых застроек к скверам и паркам. Но при этом уменьшается видовое и численное обилие лугово - полевых видов. Это свидетельствует о формировании более стабильных урбанизированных биоценозов. В процессе нарастания урбанизации в городе, от старого центра к новостройкам и промышленным территориям, структура населения жужелиц упрощается и практически полностью исчезает на территориях действующих предприятий. Но в пределах промышленной зоны остаются островки с зеленой растительностью, где нередко концентрируется значительное число видов жужелиц. Это свидетельствует об островном характере существования жужелиц на сильно урбанизированных территориях.

3. В большинстве микростаций города с озеленением преобладают лесные виды. Резко изменяется биотопическая структура населения жужелиц в парках и на закрытых газонах в старой части города, где лесная группировка выходит на первое место. В старом парке наиболее сложная структура карабидокомплекса, где наряду с лесными видами появляются лесо - болотные, а лугово - полевые почти исчезают. В составе спектра жизненных форм карабидокомплексов микростаций преобладают 3 группы жизненных форм , из которых на большинстве газонов господствуют миксофитофаги, характерные для открытых пространств. А в парках, скверах и на некоторых закрытых газонах на первое место выходят зоофаги - стратобионты подстилочно - почвенные. Наиболее сложная структура спектра жизненных форм жужелиц отмечается в старом парке.

В промышленной зоне, на зарастающей свалке, наблюдается высокое видовое многообразие видов (63 вида). В микростациях свалки население жужелиц неоднородно. В центральной части свалки преобладают виды открытых пространств, а в остальных - лесные и лесо - болотные. В спектре жизненных форм жужелиц

центральной части свалки в большей степени чем в других микростациях представлены миксофитофаги. Во всех стациях свалки преобладают зоофаги. Парадоксально обилие таких жизненных форм, как энигеобионты и стратобионты подстилочные, которые более характерны для лесов.

4. В ряду микростаций от открытых газонов к паркам и скверам изменяется экологическая структура комплексов доминантных видов: сокращается обилие почвенных форм и нарастает обилие подстилочных и поверхностных.

Наиболее сложная ярусная группировка в старом парке. Соотношение трофических групп изменяется в пользу зоофагов. По гигропрефереядуму наблюдается усиление мезофильности группировок жужелиц. Во всех стациях преобладают средние размерные группы. А в парках появляются крупные формы.

В промышленной зоне, на свалке, наблюдается наибольшее разнообразие всех группировок.

5. Впервые изучена сезонная динамика 15 доминантных видов в условиях городского ландшафта. Сезонная динамика видов дает типичную картину только в биотопах соответствующих экологическому преферендуму. Нарушение в ходе сезонной динамики отдельных видов наблюдается только на свалке - в сильно урбанизированном биотопе, за счет постоянных местных миграций в мозаике условий евдаши,

6. Выявлены основные пути формирования населения жужелиц города за счет прилегающих лесных и луговых биоценозов, агроценозов, а также за счет миграций внутри города. Отмечено нарастание островного характера населения жужелиц с усилением урбанизации.

7. Предложены рекомендации по улучшению экологии города на основе изучения экологии жужелиц как основного звена урбаноценозов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕ ДИССЕТАЦИИ:

1. Киселев И.Е. История изучения животных Мордовии // Материалы XXIX научной конференции преподавателей и студентов МГПИ им. М.Е.Евсевьева, Саранск, 1993, с. 33-34.

2. Киселев И. Е. Видовой состав и экологическая структура населения жужелиц Мордовии // Материалы XXX научной конференции преподавателей и студентов МГПИ им. М.Е. Евсевьева, Саранск, 1994, ч 1, с. 70 -71.

~3. Киселев И. Е. , Астрадамов В.И., Ванюшкин A.B., Будилов В.В., Лысенков Е.В., Лапшин A.C. Результаты многолетних исследований зоокомпонента природных комплексов Мордовии // Фундаментальная и методическая подготовка будущего специалиста по экологии и охране природы, Орел, 1994, ч1., с. 145-146

4. Киселев И.Е., Будилов В.В. ,Зайцева Н.Р., Лысенков Е.В. Влияние грачевников на флору и почвенную фауну // Краеведческие исследования в регионах России, Орел, 1996, ч1, с. 109.

5. Киселев И.Е. Население жужелиц в урбанизированных территориях города. // Материалы XXXI научной конференции преподавателей и студентов МГПИ им. М.Е. Евссвьева, Саранск, 1996, ч2, с. 81-82.

6. Киселев И.Е., Будилов В.В., Лысенков Е.В. Сезонная дииамика численности и размещения жужелиц под грачевниками г. Саранска.// Экология и охрана окружающей Среды, Владимир, 1996, с. 225.

7. Киселев И.Е. Эколого - фаунистическая характеристика жужелиц г. Саранска. //Экология животных и проблемы регионального образования, Саранск, 1997, с. 19-21.

Поди, к печ. 10.09.97 Объем 1 п. л. Зак. 255 Тир. 100 Типография МПГУ