Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Формирование населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на посттехногенных территориях

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Будилов, Павел Васильевич

Введение.

Глава 1. Характеристика природных условий района исследований.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

Глава 3. Общая эколого-фаунистическая характеристика населения жужелиц Урейского карьера.

3.1. Видовой состав жужелиц.

3.2. Зоогеографический.

3.3. Экологическая структура.

3.4. Спектр жизненных форм фауны жужелиц Урейского карьера.

Глава 4. Изменение структуры населения жужелиц в процессе залужения и залесения Урейского карьера.

4.1. Общие сведения о видовом составе, экологической характеристике и биотопическом распределении жужелиц в биотопах Урейского карьера.

4.2. Характеристика населения жужелиц биотопов в ряду луговой серии.

4.3. Изменение населения жужелиц в ряду луговой серии в процессе залужения.

4.4. Характеристика населения жужелиц биотопов в ряду сукцессии залесения почв Урейского карьера.

4.5. Изменение населения жужелиц в ряду биотопов сукцессии залесения.

4.6. Особенности населения жужелиц приводных участков карьера.

Глава 5. Сезонная динамика активности и демографической структуры популяций массовых видов жужелиц в условиях Урейского щебне добывающего карьера.

Глава б.Сукцессионные изменения на посттехногенных территориях и экологическая классификация массовых видов жужелиц на различных этапах демутации.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Формирование населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на посттехногенных территориях"

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Изучение сукцессионных процессов, протекающих как в естественных, так и в нарушенных экосистемах -одно из наиболее актуальных направлений в современной экологии. В связи с постоянно усиливающимся антропогенным воздействием на естественные экосистемы встает вопрос о возможности восстановления посттехногенных территорий. Одна из важнейших задач экологии -выяснение процессов восстановления сообществ и разработка более надежных и точных средств мониторинга и биоиндикации.

О сукцессионных процессах, протекающих как в нарушенных, так и естественных экосистемах можно с высокой долей вероятности точности судить по состоянию карабидофауны (Будилов В.В., 1992). Жуки-жужелицы (Carabidae) в своем абсолютном большинстве активные хищники. Наличие в этой группе как узкоспециализированных, так и экологически пластичных видов, разнообразие занимаемых экологических ниш делает их универсальным объектом для мониторинга сукцессионных процессов, протекающих в биогеоценозах.

Имеется обширная литература по изучению населения жужелиц в различных ландшафтных зонах и по их использованию для биоиндикации этапов различных сукцессионных процессов в разных регионах. На территории Мордовии проводились исследования карабидофауны заповедных лесов (Феоктистов, 1978), антропогенных ландшафтов (Будилов В.В., 1992), урбанизированных ландшафтов (Киселев, 1997) и изучение населения жужелиц в рекреационных биоценозах (Якушкина, 2001). В некоторых публикациях этих авторов приведены данные об изменении населения жужелиц в результате антропогенных нарушений биоценозов.

Недостаточная изученность изменения карабидокомплексов в ходе сукцессионных процессов, протекающих после прекращения хозяйственной деятельности человека, послужили основанием для выбора темы исследования. Актуальна проблема изучения сукцессий, ведущих к восстановлению лесных фитоценозов на посттехногенных территориях и формированию соответствующей почвенной биоты. В качестве модельной группы использованы жуки-жужелицы. Местом работы были выбраны биотопы территории Урейского щебнедобывающего карьера после прекращения его эксплуатации.

ЦЕЛЬЮ работы было выявить основные закономерности динамики состава и структуры населения жужелиц в процессе восстановления естественных фитоценозов на посттехногенных территориях. При этом решались следующие ЗАДАЧИ:

1. Изучить состав и экологическую структуру карабидофауны посттехногенных территорий и прилегающих к ним естественных биогеоценозов.

2.Выявить основные тенденции и пути формирования карабидокомплексов в условиях восстановления посттехногенных территорий до естественных сообществ на примере модельного ряда биогеоценозов, отражающего процесс залужения и залесения.

3. Провести сравнительное изучение населения жужелиц в сукцессионном ряду биогеоценозов по комплексу экологических параметров.

4. Изучить сезонную динамику и демографическую структуру доминантных видов жужелиц.

5. Выявить экологические закономерности изменения карабидокомплексов на разных этапах восстановительной сукцессии на основе характеристики экологической стратегии доминантных видов.

6.Разработать принципы биоиндикации этапов восстановительной сукцессии на примере жужелиц.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые наиболее полно изучен видовой состав и экологическая структура карабидофауны посттехногенных территорий Мордовии на примере Урейского щебнедобывающего карьера. Доказано, что в процессе восстановления нарушенных участков до естественных фитоценозов происходят неоднократные кардинальные изменения как в видовой, так и в экологической структуре карабидокомплексов. Наблюдаются периодические усложнения и упрощения сообществ на различных этапах сукцессии. Происходит вытеснение пластичных видов более конкурентоспособными, приводящее к формированию сообщества сходного с климаксным. Получены новые данные по жизненным циклам массовых видов жужелиц на основе изучения сезонной динамики активности и демографической структуры популяций. Доминантные виды с разной экологической стратегией использованы для биоиндикации этапов сукцессии.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ Эколого-фаунистическое исследование карабидокомплексов в процессе восстановления посттехногенных территорий (на примере зарастания Урейского щебнедобывающего карьера) в условиях южной границы лесной зоны позволило выявить закономерности трансформации почвенной биоты. Данные по составу жужелиц в модельном районе южной границы лесной зоны могут быть включены в общий кадастр карабидофауны России. Предложены принципы индикации сукцессионных процессов на основе использования типов стратегий и приуроченности доминантных видов жужелиц к тому или иному этапу сукцессии. Полученные данные могут быть использованы в области экологического мониторинга за состоянием луговых и лесных биоценозов, а также результаты исследования могут быть использованы в учебном процессе на биологических факультетах ВУЗов.

АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Материалы диссертации докладывались на XXXII и XXXIII конференциях преподавателей и студентов Мордовского государственного института им. М.Е. Евсевьева (Саранск 1996, 1997), (XII) Всероссийском совещании по проблемам почвенной зоологии (Москва, 1999), межрегиональной научно практической конференции карабидологов (Саранск, 2001).

ПУБЛИКАЦИИ По теме диссертации опубликовано 4 работы, 1 находится в печати. 6

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Основной текст диссертации изложен на 130 страницах и состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы содержит 166 наименования, из которых 52 на иностранных языках. Диссертация включает 35 таблиц и 47 рисунков.