Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменение эколого-фаунистических характеристик комплекса жесткокрылых (Coleoptera) степных биотопов при антропогенной дигрессии в условиях сухих степей Южного Урала

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Изменение эколого-фаунистических характеристик комплекса жесткокрылых (Coleoptera) степных биотопов при антропогенной дигрессии в условиях сухих степей Южного Урала"

На правах рукописи

РУСАКОВ Андрей Владимирович

ÍJX.

ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПЛЕКСА ЖЕСТКОКРЫЛЫХ (COLEOPTERA) СТЕПНЫХ БИОТОПОВ ПРИ АНТРОПОГЕННОЙ ДИГРЕССИИ В УСЛОВИЯХ СУХИХ СТЕПЕЙ ЮЖНОГО УРАЛА

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1999

Работа выполнена в Оренбургском государственном педагогическом университете на кафедре зоологии

Научный руководитель:

Доктор биологических наук, профессор НИ Г.В.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук

МАКАРОВ К.В. кандидат биологических наук БУДИЛОВ В.В.

Ведущая организация: Зоологический музей МГУ

Защита диссертации состоится "_"_ 1999 г. в_часов на

заседании диссертационного совета К 053.01.10 в Московском педагогическом государственном университете по адресу: 129278, Москва, ул. Кибальчича дом 6, корпус 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Mill У по адресу 119435, Москва, ул. М. Пироговская, дом 1

Автореферат разослан"-"-1999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ШАТАЛОВА С.П.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Проблема эколого-фаунистических исследований в степной зоне остается одной из самых актуальных и входит во всероссийскую программу "Биологическое разнообразие". В степях Южного Урала важность работ в этом направлении обусловлена также недостаточной изученностью исходного фаунистического состава многих групп насекомых, в том числе жесткокрылых. Кроме того, никогда ранее не проводилось работ по изучению влияния антропогенных воздействий на состав и структуру фауны жуков нескольких семейств в сравнительном аспекте.

Тема настоящего исследования раскрыта в рамках этой актуальной проблемы и посвящена изучению фауны и экологической структуры жесткокрылых насекомых в степных биогеоценозах сухих степей Южного Урала с разной степенью антропогенного воздействия.

Цель и задачи исследования. Основная цель работы - выявление закономерностей изменения комплексов жесткокрылых при антропогенной дигрессии степных биотопов Южного Урала.

В соответствии с этим ставились следующие задачи:

1. Провести инвентаризацию фауны жесткокрылых сухостегпюй подзоны Южного Урала.

2. Выявить особенности биотопического распределения жесткокрылых и классифицировать по экологическим группам в связи с существующими экологическими системами.

3. Выявить закономерности изменений, происходящих в фауне жуков степной зоны Южного Урала в результате воздействия разных антропо-генпых факторов на основе изучения комплексов жесткокрылых сук-цессионных рядов.

4. Сравнить последствия влияния выпаса, распашки и промышленного загрязнения на комплексы жесткокрылых насекомых сухих степей.

5. Разработать рекомендации по сохранению видового разнообразия степной колеоптерофауны.

Научная новизна. Проведена инвентаризация фауны жесткокрылых ггепной зоны Южного Урала. Выявлено более 1000 видов жуков, относящихся с 52 семействам. Впервые для данного региона отмечено 90 видов жуков. Вы-гснен состав экологических групп жесткокрылых степной зоны Южного Урала го биотопическому преферендуму. Полученные данные использованы для вы-гвления экологической структуры биотопических комплексов видов. Выявлены юобенности формирования населения жуков в агроценозах, а также указаны 1ути и причины перехода отдельных видов из естественных в антропогенные [андшафты.

Теоретическое и практическое значение работы. Впервые изучены процессы изменения комплексов жесткокрылых из разных семейств под антропогенным воздействием в условиях степной зоны Южного Урала. Доказано, что наиболее отрицательное воздействие на фауну и структуру комплексов жуков всех рассмотренных семейств в условиях степи оказывают воздействия, приводящие к уплотнению почвы - перевыпас скота и неумеренные рекреационные нагрузки. На распаханных участках наибольшие изменения наблюдаются в семействах усачей и долгоносиков.

Полученные материалы использованы при составлении очерков для Красной книги Оренбургской области. Некоторые данные применяются в учебном процессе в Оренбургском государственном педагогическом университете и Оренбургском государственном аграрном университете. Впервые составлена электронная картотека с полным кадастром встреч жесткокрылых для района исследования, куда внесены все собственные и литературные данные.

Собранный материал позволил составить коллекции для музеев вузов Оребурга, а также Оренбургского областного краеведческого музея.

Апробация работы.

Материал диссертации изложен на следующих совещаниях и конференциях: I и П областная конференция молодых ученых и специалистов. Оренбург, 1993, 1994 г. Экология и охрана окружающей среды. - Пермь, 1995. Пи Ш региональные конференции "Животный мир Южного Урала". Оренбург, 1990; 1996. Международный симпозиум "Степи Евразии", Оренбург, 1997.

Объем работы.

Основная часть работы изложена на 130 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, списка литературы из 126 названий, из них 9 работ иностранных авторов. Приложение на 30 страницах содержит список из 1001 вида жесткокрылых, отмеченных в пределах подзоны сухих степей Южного Урала.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ

Приведен краткий обзор основных этапов изучения колеоптерофауны региона. Проанализированы публикации по вопросам биоиндикации антропогенных изменений природных экосистем с применением эколого-фаунисгаческих методов (на примере жесткокрылых). Рассмотрена история освоения Южного Урала и связанные с этим изменения в степных биоценозах.

Глава 1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Сборы материала для диссертации проведены в степной зоне Южного Урала в 1989 - 1997 годах. В результате проведенных исследований было собрано более 40 000 экземпляров жесткокрылых. Установлено обитание 1001 вида. Из них более 90 видов впервые отмечено в пределах региона.

Насекомые отлавливались по общепринятым методикам (Фасулати, 1967; ТихомироваД973). Обитатели травостоя (хортобиоты) учитывались методом количественного кошения сачком Четыркиной, пятьюдесятью взмахами в пятикратной повторносги. Численность хортобионтов рассчитывалась по количеству экземпляров на 50 взмахов сачком. Сбор наземных насекомых проводился почвенными ловушками Барбера (по 5 штук в каждом биотопе). В качестве фиксатора использовали 4% раствор формалина. Количественное кошение и проверка ловушек проводились один раз в две недели.

Помимо собственных сборов использованы литературные материалы по фауне жуков района исследования: Г.Г.Якобсона (1897, 1908) (северная часть региона); П.А. Воронцовского (центральная часть области и окрестности Оренбурга, начало XX века), JI.B. Арнольди (1957) - среднее течение р. Урал, конец 40 - начало 50 годов, Т. А. Кобловой (восток и центральная часть области, 60-70 годы), Л.В.Лашшша (восток, 70 годы), и материал из фондов Оренбургского областного краеведческого музея и музея кафедры зоологии Оренбургского госнедуниверситета.

При статистической обработке материала мы пользовались принятыми в биометрии методами. Для выявления видового богатства применялся индекс видового богатства Симпсона (Simpson, 1967). Для определения сходства между комплексами видов применялся индекс сходства Чекановского-Соренсена (Ies). Изучена структура фауны жесткокрылых по составу зоогеографических и экологических групп.

Консультации по вопросам определения насекомых и помощь в определении отдельных групп жесткокрылых оказали: Катаев Б.М. (жужелицы); ¡Срыжановский О.Л. (карапузики); Ярошенко В.А. (листоеды); Мирошников АИ. (усачи); Коротяев Б.А. (долгоносики).

Глава 2. ПРИРОДОЮ - КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙ-ЭНА ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе на основании литературных данных дается краткое описание при-юдных условий подзоны сухих степей южного Урала: рельефа, климата, починного покрова, растительности. Подчеркнуты региональные особенности воз-(сйствия на степную флору различной интенсивности выпаса. Дала характеристика стационаров, где проводились исследования. Обоснован выбор географи-[еских точек и биотопов, в которых изучались различные виды антропогенного оздействия.

Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ФАУНЫ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ СУХИХ СТЕПЕЙ ЭЖНОГО УРАЛА

По расчетам Л.В. Арнольди (1957), в районе исследований всего может ыть отмечено более 2000 видов жуков. Широко представленные жужелицы, ластинатоусые, усачи, листоеды, долгоносики относятся к числу семейств, чья

фауна изучена достаточно полно и составляет более половины от видового состава жесткокрылых. Данные пять семейств в дальнейшем нами рассматриваются подробнее прочих. На диаграмме (рис: 1) отражено процентное соотношение представителей основных семейств жесткокрылых.

Наиболее разнообразный видовой состав отмечен в семействе жужелиц -204 вида. Из семейства листоедов в регионе зарегистрировано 154 вида, долгоносиков - 136. Четвертым по количеству видов (80) является семейство пла-станчатоусых. Усачи на описываемой территории представлены 66 видами, но в степных биотопах встречаются в первую очередь жуки родов ВогсаШоп, А§арапАна.

К настоящему времени в степной зоне Южного Урала установлено обитание более 1000 видов жуков, относящихся к 52 семействам. Энтомофауна описываемого региона представляет большой интерес, так как область расположена на стыке европейской, сибирской и казахстанской фаун с большой долей средиземноморских и туранских видов.

Рисунок 1 Процентное соотношение представителей основных семейств жесткокрылых.

Жужелицы (СагаЫДае) Эколого-фаунистический анализ населения жужелиц проводился по следующим параметрам: зоогеографические характеристики фауны, соотношение экологических групп и жизненных форм.

Географическое положение региона оказало влияние на зоогеографиче-ский состав фауны жужелиц. Виды с голарктическими и палеарктическими по-

ли зональными ареалами составляют 9% от всего фаупистического состава. Основой фауны являются два комплекса, роль которых равнозначна: транспале-арктические, и европенско-сибирские вида (45%); европейско-средиземноморские, средиземноморские и евроазиатские степные (35%). Европейские неморальяые виды более характерны для островных лесов и их доля незначительна - 4%. Сильнее заметно значение ирано-туранских видов (7%), отражающих связи с полупустынной и пустынной зонами.

Экологический анализ фауны жужелиц степей Южного Урала показал, что ее основу составляют стенные виды (33%), которые вместе с луговыми и лугово-болотными видами (последние населяют лишь понижения рельефа), дают более половины всей карабидофауны. Лугово-полевые и полевые виды, составляющие основу населения агроценозов, также имеют большое значение (20% фауны). Представители лесной экологической группы, предпочитая пойменные и островные леса, присутствуют и в составе степных биоценозов, в частности проникая далеко в степь по зарослям кустарников. Во всех сборах характерно присутствие полупустынно-степных и пустынно-степных видов.

100%

^ Околовадная щ Пуогтьмно-степняя

Степная

рв Лугомя, гту гоас гюпе&ая и папе»«*

и Лугоювопотная 0 Двсо-бопитчая д Л »спая

Рисувок 2. Спеастри эколопгкоспх групп жужеляц (по видовому офалюо) в луговых и степных лашшяфтах

Характерные особенности карабидофауны Южно-уральских степей прошляются в сравнения с данпыми по фауне юго-запада России (Булохова,1995; Нарова, Булохова, 1995), Молдавии (Карпова, Маталин,1993), Центрально-1ерноземного заповедника (Гусева, 1984).

Сопоставление спектров экологических групп для фауны жужелиц луговых и степных ландшафтов из различных регионов показало их общность в греобладании луговых и полевых видов. В условиях юго-запада России лугово-юлевые виды составляют почта 50 % от всех видов жужелиц, а на Южном 'рале - 41%. В условиях сухой степи возрастает процент степных видов. В Молдавии и ЦЧЗ они составляют 20 % видового состава, а в степях Южного

Урала - более 30%. Пустынно-степные жужелицы отмечены только в этих двух регионах, но в степном Оренбуржье они составляют более заметную долю видового состава.

Таким образом, степи Южного Урала более ксерофитны, что приводит к увеличению доли степных и пустынно-степных видов жужелиц.

Используя разработанную И.Х. Шаровой (1981) классификацию жизненных форм жужелиц, мы имели возможность проанализировать спектры жизненных форм карабидофауны.

В спектре жизненных форм преобладают зоофаги (62%), среди которых наиболее широко представлены стратобионта поверхностно-подстилочные (18%). Велико значение стратобионтов подстилочно-почвенных (12%) и страто-бионтов поверхностно-почвенных (также 12%). При меньшей обшей доле мик-софитофагов, геохоргобионты составляют наиболее крупную группу - 28% видового состава. Это свидетельствует о большей связи миксофитофагов с почвой, что характерно для ксерофитных условий (Шарова, 1982).

И<

о:

• еоф мтоф • гм

ссоф ■ т • ф а ги

В] 1>«1*рТй||АНТИ

И...«.'. |1И1«*в«ОН>и

»•таю а|

П |««ф«г« иеитм

»метеа ы а

^1а«а«агм стр ате б а «ит««

яактщочми* Е3|в«а* >1« СтреТОвияИГ!« 1

««Аствяечме-1мч п ким * • В юофмгм сратебаентм

я «я ст мл а ч м а-е *ч е а и и м « | а»еф «>« ст ратав * от м

Оренбургская область

Молдавия

Рисунок 3. Спектр жюпеияих форм жужелиц ешкй Южиогв Урала, Модниш, Цевтральи»-Черввммпог» мпомдадо (ид »вдовому обмлюо)

Отмечается сходство карабидофаун оренбургских степей и луговых степей Центрально-черноземного заповедника по спектру жизненных форм не смотря на существенные различия в видовом составе.

Фауна семейства плястинчатоусых жуков (8сагаЬаас1ае) носит ярко выраженный степной характер. Среди представителей этого семейства жесткокрылых наибольшее значение имеют вида, чьи ареалы лежат в пределах евро-пейско-азиатской степной подобласти. Основу видового состава пластннчато-усых составляют степные виды, чья доля колеблется от 67% в условиях заповедной степи до 26% в лесных биотопах. Пустынно-степные виды, встречаю-

и ■

щиеся на пастбищах, не отмечены в лесных биотопах и в разнотравно-типчаково-ковыльной степи на заповедных участках. Значительную долю среди представителей семейства составляют различные копрофаги. Среди них встречаются и типично степные виды, и представители лесной фауны, но, кроме того, большая доля навозников отнесена к видам рудерального комплекса, которые могут быть отмечены в широком спектре биотопов с различной степенью пастбищной деградации (вплоть до полного скотосбоя). Представители указанного комплекса в большинстве обследованных участков составляют 30 - 35% видов, являясь для этого семейства второй группой по видовому разнообразию. Заметно значительное уменьшение количества видов рудерального комплекса в заповедной степи и в лесных биотопах.

В фауне семейства усачей (СегатЬуа(1ае) степного Оренбуржья имеется ряд типично степных видов (в частности представители рода Оогсас1юп), но почта половина видового состава - насекомые с широкими палеаркгаческими и транспалеарктическими ареалами. Усачи - одно из семейств жуков, развитие которых зачастую связано с древесной растительностью. Лесных видов усачей в регионе отмечено на 25% больше, чем степных. В степи представители семейства чаще отмечались в зарослях кустарников, лесополосах, по разнотравным лощинам.

Фауна листоедов (СЬгувошеШае) степей Южного Урала разнообразна. Как и среди усачей в этом семействе велика доля видов с широкими палеаркгаческими и транспалеарктическими ареалами. Но евроазиатские степные элементы составляют почти половину всей фауны.

Среди различных экологических групп листоедов преобладают степные виды, которые составляют более 60% в степных условиях, и продолжают играть значительную роль (до 20%) в лесных биотопах. В составе степного комплекса листоедов преобладают виды с очень широкими ареалами, часто выходящими за пределы европейско-азиатской степной зоогеографической подобласти.

Роль лесных видов листоедов в фауне Оренбургских степей в целом также значительна (втрое место по количеству видов). Они преобладают только в лесах, составляя там до 40% всей фауны, а в условиях открытых пространств их доля снижается, составляя от 6-7% в типчаково-ковылыюй до 15-19% в разно-травно-типчаково-ковыльной степи.

На третьем месте по количеству видов находятся листоеды, отдающие предпочтение луговым местообитаниям. Их доля остается стабильной (15-20%) во всех типах биотопов, включая разнотравные лощины и сухие луга.

Фауна долгоносиков (Сигси1шш<1ае) степей Южного Урала имеет ярко выраженный степной характер. Численно преобладают жуки с евроазиатскими степными ареалами. При этом в самих разнотравно-типчаково-ковыльных степях их доля ниже, чем в биотопах с более разнообразной растительностью. До-

ля европейских и европейско-сибирских видов в степях составляет до 15%, поднимается до 22% в условиях лугов и разнотравных лощин и превышает 30 % в лесах и на полянах.

Таким образом, фауна подзоны сухих степей Южного Урала имеет в целом типичную для европейских степей структуру. При этом особенности меридионального и широтного положения региона и континентальность климата определили ряд существенных отличий: значительно уменьшается доля видов европейской фауны, на фоне этого роль видов с ареалами, лежащими в пределах европейско-азиатской степной подобласти и представителей ирано-туранской фауны.

Экологическую основу фауны составляют степные виды жесткокрылых (40-60%), но в некоторых семействах (СегатЬус1с1ае и СгузотеЫае) велика доля лесных видов. В местной фауне также достаточно широко (до 30%) представлены виды луговой и лугово-полевой экологических групп. Для большинства семейств характерно присутствие небольшой (до 4%) доли видов, относящихся к пустынно-степной экологической группе.

Глава 4. ИЗМЕНЕНИЕ КОЛЕОПТЕРОФАУНЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТЕПНЫЗ ЭКОСИСТЕМЫ

4.1 ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ НАСЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВЫПАСА СКОТА

Нами анализировались изменения, происходящие в процессе антропогенной дигрессии степей по следующим критериям: видовому разнообразию; зоо-географическому составу, структуре фауны по экологическим группам, спектрам жизненных форм (для семейства СагаЫс1ае).

Воздействие выпаса нами рассматривалось на различных стадиях пастбищной дигрессии. Выделялись следующие стадии (Горчаковский, Рябинина, 1984): целинная степь (квазинатуральные растительные сообщества); 1 стадия дигрессии (полынно-типчаково-ковьшьные, полынно-типчаковые и ковыльно-типчаковые ассоциации); 2 стадия дигрессии (белополынно-типчаковая, курча-вомятликовая, типчаково-полынные ассоциации); 3 стадия дигрессии - монодоминантные растительные сообщества (изеневая, туркестанскобурачниковая, песчанорогачевая ассоциации); полный скотосбой.

Жужелицы

На первой стадии пастбищной дигрессии не происходит заметного изменения видового состава жужелиц, а исчезновение отдельных видов не приводит к существенному изменению экологических параметров фауны.

На стадии типчаково-полынной степи наблюдается уже значительное обеднение видового состава, сопровождающееся изменениями в экологической структуре сообщества. Наиболее резко (с 10 до 2) снижается численность лесных видов. Группа степных видов остается самой большой, но значительно уменьшается в абсолютом выражении (с 24 до 7 представителей). В то же время на данной стадии снижение численности лугово-полевых и полевых видов не столь значительно.

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

т гг3—

И

131

Целина 3 стадия Скотосбой дигрессии

ПОколоводная

ИСтепная

■Лугово-полевая н

полевая НЛуговая

МЛугово-болотная

ВЛесная

Рис. 4. Влияние выпаса на соотношение экологических групп жужелиц кологнческих групп жужелиц

На стадии монодоминангных растительных сообществ нами отмечались только жуки луговой и лугово-полевой, а также степной групп. При этом количество луговых и лугово-полевых было выше.

Сиекгр жизненных форм на мало нарушенных степных участках имеет черты, характерные для степной зоны в целом (Шарова, 1981, 1984): значительная (до 50%) доля миксофитофагов, большое количество подстилочно-почвенных зоофагов.

Изменения в соотношении различных жизненных форм жужелиц в ряду степных ценозов с различной степенью выпаса менее значительны, чем в составе экологических групп, но хорошо заметны. Даже при сильном обеднении видового состава на скотосбоях в спектре жизненных форм сохраняется представительство всех основных групп. При этом уже на 2 -3 стадиях дигрессии уничтожение подстилки сопровождается сокращением количества зоофагов - стра-гобионтов поверхностно-подстилочных, резко уменьшается также доля миксофитофагов геохоргобионтов.

Пластинчатоусые. В семействе пласпинчатоусых за счет большого коли-[ества синантропных копрофагов в процессе пастбищной дигрессии не проис-:одит сильного обеднения видового состава, как не происходит и сколько-оибудь значительного привнесения новых видов. Хрущи более чувствительны к ¡еревыпасу, но и в этой группе пластинчатоусых наблюдается большая зависи-

мость от природных факторов (в частности от механического состава почвы), чем от антропогенных.

В результате на ранних стадиях деградации пастбищ видовой состав меняется незначительно, происходит лишь исчезновение небольшого числа наиболее чувствительных видов. На стадии монодоминантных сообществ фауна значительно обедняется за счет фитофагов.

Подобно изменениям видового состава, происходит и изменение экологической структуры пластинчатоусых. На ранних стадиях дигрессии она практически неизменна, и лишь на завершающем этапе происходит исчезновение лесных видов и значительное уменьшение доли степных.

Усачи. В отличие от пластинчатоусых, в фауне семейства усачей степей Южного Урала наблюдается значительная зависимость видового состава и спектра экологических груш от степени пастбищной нагрузки. Уже на первых стадиях дигрессии наблюдается значительное снижение видового разнообразия, что мы в, частности, связываем с уничтожением степных кустарников при периодическом выжигании пастбищ. Наиболее резко количество видов уменьшается при переходе растительного покрова в монодоминантные сообщества.

На первых двух стадиях деградации растительного покрова изменения в экологической структуре затрагивает только группу степных видов. В условиях скотосбоя происходит резкое уменьшение представленности всех групп.

Листоеды. Семейство листоедов богато представлено в целинных биотопах и на ранних стадиях пастбищной дигрессии. В этой группе жесткокрылых в процессе усиления пастбищной нагрузки происходит два разнонаправленных процесса - исчезновение многих видов, характерных для целинной степи (в основном моно- и олигофагов), и привнесение ранее не встречавшихся.

Изменение видового состава происходит в два этапа:

- при переходе от квазинатуральных сообществ к первой стадии дигрессии мы наблюдаем описанное выше исчезновение некоторых наиболее чувствительных видов, и в результате комплексы листоедов на этой стадии дигрессии представляет собой обедненную фауну целинной степи;

- видовое разнообразие вновь незначительно возрастает при переходе ко 2 стадии дигрессии за счет эврибионтных видов, и в дальнейшем происходит обеднение уже этого нового комплекса видов листоедов.

При анализе соотношения различных экологических групп листоедов обращает на себя внимание резкое сокращение количества лесных видов уже при переходе от квазинатуральных сообществ к 1 стадии пастбищной дигрессии, в дальнейшем увеличения их числа уже не происходит.

Доля степных видов листоедов остается достаточно высокой на всех стадиях развития процесса, но количество видов значительно уменьшается в два этапа - при переходе от целины к 1 стадии и от 2 стадии к монодоминантным

сообществам. Изменения количества луговых видов листоедов не происходит до 2 стадии развития процесса и при переходе к 3 стадии дигрессии их число уменьшается незначительно, что приводит к относительному увеличению доли данной группы.

Долгоносики. В видовом составе долгоносиков по мере развития пастбищной дигрессии происходят изменения, сходные с изменениями комплексов листоедов, что мы связываем с привязанностью представителей этих двух семейств к конкретным растениям.

Экологическая структура комплексов долгоносиков реагирует несколько иным образом. В составе населения данного семейства не наблюдается столь резкого сокращения числа лесных видов: после значительного сокращения на 1 стадии дигрессии они сохраняют свое присутствие до 3 стадии процесса. Доля луговых, напротив, сильно уменьшается при переходе от 2 к 3 стадии.

4.2 ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ НАСЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ ПРИ РАСПАШКЕ

Целью обследования было получить информацию об особенностях изменения фаунистических и экологических параметров жесткокрылых на посевах злаковых культур в условиях степного Предуралья после распашки целинных земель. Кроме собственных сборов проанализированы имеющиеся литературные данные по региону. Формированию сообществ жесткокрылых на осваиваемых землях были посвящены некоторые работы Т.А.Кобловой (1962, 1964, 1966, 19676, 1970, 1977), Установлено обитание на посевах около 210 видов жесткокрылых, что составляет 21 % от общего количества отмеченных жуков.

Жужелицы на посевах характеризуются высоким видовым разнообразием. При этом число видор, отмечаемых на посевах (с учетом всех литературных данных), не уступает числу видов, зарегистрированных на плакорных участках разнотравно-типчаково-ковыльной степи. Резкое сокращение видового разнообразия жужелиц нами отмечено лишь на свежевспаханных полях, где их количество уменьшается до 11 видов по сравнению с 46 видами на целине. Показатели видового разнообразия выравниваются на старопахотных полях и на залежах и не намного уступают контролю. Однако видовой состав жужелиц на пахотных землях уже це восстанавливается до исходного состояния на целине. В сообществах, сформированных на посевах, значительно изменяется соотношение экологических групп жужелиц. На вновь освоенном поле присутствовали только степные, лугово-полевые и полевые виды. При этом по составу и численности преобладали лугово-полевые и полевые виды.

Соотношение представителей различных экологических группировок на старопахотном поле заметно отличается по сравнению со вновь освоенным полем. На старой пашне присутствуют представители лесной, луговой, лугово-болотной группировок. Полного соответствия котролю не наблюдается: значи-

тельно уменьшена доля степных и лесных видов. Происходит значительное изменение состава группировок: виды, широко представленные на целине могут отсутствовать на старопахотном поле или на залежи.

Значительные изменения происходят также в спектре жизненных форм. Среди зоофагов на свежераспаханном поле заметно отсутствие эпигеобионтов летающих, которые вновь возвращаются при дальнейшей эксплуатации поля и не исчезают на залежах. Эпигеобионш крупные ходячие, напротив, присутствуя и на пашне и на целине, на залежах не отмечались. Заметно, также, закономерное увеличение значения стратобионтов поверхностно-подстилочных при соответствующем умепыпении роли стратобионтов поверхностно-почветгах. На залежи исходное соотношение восстанавливается. Отмечается значительное обилие геобионтов на вновь распаханном поле. Меняется соотношение представителей различных жизненных форм среди миксофягофагов. Доля миксофи-тофагов гсохортобионтов при распашке уменьшается в 2.5 раза. На старопахотном поле их значение почта восстанавливается, а на залежах несколько превышает исходные показатели. Роль стратобионтов наоборот, возрастая на вновь распаханном поле, на старой пашне возвращается к норме.

Подводя итоги анализа изменений, происходящих в фаунистической И экологической структуре жужелиц, необходимо отметить значительные изменения в видовом составе при относительной устойчивости экологической структуры.

Видовой состав лластинчатоусых на посевах пшеницы (16 видов) значительно беднее, чем в разнсправно-типчаково-ковыльной степи (29 видов). Большее значение в ней имеют европейско-средиземноморские и средиземноморские элементы (в основном за счет рода АшзорНа), относительная доля видов, характерных для евроазиатской стенной подобласти значительно уменьшается. Напр отав, в спектре экологических групп степные виды составляют более 70%.

Усачн на посевах в наших сборах представлены только 2 видами.

Семейство листоедов представлено на посевах более широко - 33 вида. Изменения в видовом составе намного значительнее, чем у жужелиц. В первую очередь заметно резкое уменьшение роль семейства на посевах. Даже на сорокалетнем поле видовое разнообразие листоедов на 1/3 ниже, чем па контроле.

На диаграмме (рис. 5.) заметно резкое обеднение видового состава и спектра экологических группировок листоедов после распашки целины. Затем, уже в течение первых десяти лет эксплуатации поля, происходит частичное восстановление экологической структуры к видового разнообразия. На всех стадиях сукцессионного ряда ведущее место по видовому разнообразию при-

надлежит представителям степной группировки (45-65%). Луговые виды, пережив угнетение на первых годах развития процесса, быстро восстанавливают прежние показатели видового разнообразия, что на фоне неполного восстановления других групп приводит к увеличению их относительной доли в общем спектре.

Ш Околоводные П Лесные В Луговые ЩСтепные ИПустынно-степные ИРудеральные_

Рис. 5. Соотношение экологических групп листоедов на полях с разным сроком эксплуатации

Наиболее серьезные изменения происходят в группе лесных видов, составляющих на целине значительную долю в фауне листоедов (18%): полностью исчезая в первые годы после распашки, они появляются в незначительном количестве только на самом старопахотном поле (4%). При этом меняется и видовой состав лесных видов - на место зональным приходят листоеды с более широким ареалом.

В видовом составе долгоносиков после распашки целины происходят иные изменения. В первые годы после распашки происходит резкое снижение видового разнообразия, которое после 40 лет использования поля восстановилось менее чем на 30 %. Все это время состав долгоносиков остается обедненным степным комплексом видов.

Экологическая структура долгоносиков восстанавливается значительно быстрее, и уже на 5 году эксплуатации соответствует таковой в целинной степи, но при значительно меньшем видовом разнообразии.

4.3 ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАСЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Влияние промышленного загрязнения нами рассматривается на примере воздействия серосодержащих выбросов Оренбургского газоперерабатывающего завода (ОГТТЗ). Целью наших исследований являлась оценка степени воздейст-зия выбросов ОГГО на колеоптерофауну на территории санитарной зоны, завода 1 за ее пределами.

Сложность оценки заключалась в том, что завод расположен в зоне, под-зергавшейся интенсивному сельскохозяйственному воздействию более ста пя-гидесяш лет. Сохранившиеся нераспаханными земли представляют собой пастбища разной степени антропогенной деградации или являются склонами балок

и сыртов. Полученные результаты свидетельствуют о бесспорном негативном влиянии ОГПЗ на фауну насекомых только в пределах санитарной зоны. В непосредственной близости от завода фауна жесткокрылых сильно обеднена. Видовой состав и численность жуков здесь значительно ниже, чем на более удаленных точках, представленные виды характерны для рудеральных биотопов, что, однако, может быть связано не с серосодержащими выбросами, а с общим угнетением фауны в пределах промышленной зоны. В точках же, лежащих за пределами санитарной зоны, ситуация неоднозначна.

Жужелицы. На всех трех точках в окрестностях ОГПЗ в той или иной степени происходит снижение видового разнообразия жужелиц по сравнению с таковым в целинной степи. Но приписать эти изменения воздействию выбросов завода мы не можем, поскольку участки степи, на которых расположены указанные точки, представляют собой пастбища с различной степенью развития процессов дигрессии. Уменьшение количества видов происходит в тех же масштабах, что и на удаленных от источника эмиссии пастбищах с соответствующей степенью скотосбоя.

Присутствие представителей различных экологических групп зависело не столько от степени приближения к заводу, сколько от интенсивности пастбищной нагрузки. На расположенных в одном направлении от предприятия участках не наблюдалась зависимость экологической структуры населения жужелиц от расстояния до источника загрязнения. При этом отмечается сходство населения жужелиц с таковым на удаленных пастбищах, находящихся на соответствующей стадии деградации растительного покрова. В окрестностях ОГПЗ мы наблюдаем характерное для пастбищ значительное уменьшение количества степных видов, при возрастании роли лугово-полевых.

Отмечена несколько большая, чем на пастбищах доля лесных и луговых видов жужелиц. Это мы связываем с развитием рудеральной растительности на участках с нарушенным почвенным покровом (что характерно для окрестностей крупного промышленного предприятия). Подобные тенденции прослеживаются и при анализе соотношения различных жизненных форм. Здесь также наблюдается зависимость не от расстояния до ОГПЗ, а от степени деградации растительного покрова и уплотнения почвы. При этом уплотнение почвы от прогонов техники и непосредственного вытаптывания человеком в санитарной зоне приводит к последствиям, подобным тем, что развиваются на скотосбое.

Изменения населения пластинчатоусых в условиях промышленного загрязнения мы рассматриваем на примере четырех пастбищ разной степени удаленности от ОГПЗ и санитарной зоны завода. Здесь так же, как и у жужелиц наблюдается зависимость только от степени выбитости участков а не от степени близости к источнику загрязнения (рисунок 6).

Замелю упрощение экологической структуры населения пластинчато-усых при резком сокращении числа степных и отсутствии лесных видов на участках со значительным скотосбоем и на выбитом участке в ближайших окрестностях завода (уменьшение количества синантропов объясняется незначительностью выпаса в санитарной зоне).

Рисунок б. Спектр экологически! групп «ластннчатоуо.п на пастбищах с разным удалением от ОГПЗ

Резкое изменение структуры населения усачей при увеличении пастбищной нагрузки прослеживается и в окрестностях ОГПЗ. Они отсутствуют как на выбитых участках степи в санитарной зоне, так и на скотосбое, удаленном на 7 км. На пастбищах с меньшей степенью развития дигрессии усачи встречаются, хотя и не отличаются высоким видовым разнообразием.

Для листоедов отмечаются тенденции, характерные для представителей прочих групп жесткокрылых, но имеются некоторые особенности. При сохранении общей картины изменения зколого-фаунистических параметров, нами отмечено относительное увеличение доли листоедов в биотопах, приближенных к источнику эмиссии. Это, возможно, связано с ослаблением защитных свойств растений по мере усиления воздействия выбросов газоперерабатывающего завода.

Для долгоносиков изменения эколого фаунистической структуры так же связаны с развитием процессов пастбищной дигрессии. По нашему мнению, это связано с тем, что, в качестве опытных и контрольных точек были взяты пастбища со сходной степенью антропогенной деградации. И соотношение экологических групп во всех случаях является характерным для пастбищ. Из этого можно сделать вывод, что влияние даже крупного химического предприятия на зтепные экосистемы может быть менее значительно, чем традиционное сельскохозяйственное воздействие, и антропогенные изменения, вызванные про-чышлетшм загрязнением, могут теряться на фоне трансформаций, вызванных распахиванием степи и перевыпасом скота на сохранившихся пастбищах.

5. ОХРАНА ФАУНЫ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО

УРАЛА

В Красную книгу Оренбургской области внесено около 60 видов насекомых, 30 видов - как охраняемые и 30 - как нуждающиеся в особом контроле. В число охраняемых видов, с учетом наших предложений, внесено 5 представителей жесткокрылых, как занесенные в красные книги высшего ранга, и 4 - как редкие для Оренбургской области. В результате представители отряда составляют около 30 % охраняемых видов насекомых. Реальное количество нуждающихся в охране видов - несколько сотен. Необходима работа по ревизии фауны беспозвоночных и разработка мер охраны отдельных, нуждающихся в этом видов, как внесенных, так и не внесенных в Красную книгу.

ВЫВОДЫ

1. В результате комплексных исследований установлено обитание на территории региона более 1000 видов жесткокрылых, относящихся к 52 семействам. Впервые для региона выявлено более 90 видов жуков.

2. Проведенный анализ показал, что фауна подзоны сухих степей Южного Урала имеет типичную для европейских степей структуру. При этом особенности географического положения региона при континенгальности климата определили ряд отличий от западных районов: меньшая доля европейских видов; ослабление средиземноморского влияния; большее обилие европей-ско-азиатских степных видов; присутствие представителей ирано-туранской фауны и жесткокрылых.

3. Выяснено, что экологическая структура комплекса жесткокрылых по отношению к антропогенному воздействию значительно устойчивее фаунистиче-ской структуры. Изменения в фаунистическом составе заметны уже на первых этапах антропогенной дигрессии степных биотопов, а серьезные нарушения в экологической структуре происходят только на завершающих этапах дигрессии.

4. Влияние выпаса в ряду степных ценозов на трех последовательных фазах сукцессии приводит к упрощению экологической структуры населения жужелиц, листоедов и долгоносиков на средней фазе и к перестройке с участием рудеральных видов на поздней фазе. Для степных усачей в этом ряду ценозов характерно только обеднение видового состава и снижение численности.

5. Распашка целинных земель приводит к коренной перестройке населения жесткокрылых. В составе населения наблюдается резкое сокращение степных видов и увеличение обилия лугово-полевых и полевых видов.

6. Воздействие промышленного загрязнения на население жесткокрылых степных ценозов может быть выражено слабее других антропогенных факторов,

в частности, в окрестностях Оренбургского газоперерабатывающего завода оно перекрывается влиянием более сильных факторов - рекреации и выпаса.

Анализ последствий различных видов антропогенного воздействия на фауну жесткокрылых показал, что наиболее существенное влияние оказывают способы воздействия, приводящие к чрезмерному уплотнению почвы. В данном случае происходят необратимые изменения не только фаунистического состава, но и экологической структуры населения жесткокрылых. На основе полученных данных по фауне и экологии жесткокрылых подзоны сухих степей южного Урала предложены рекомендации по сохранению их биоразнообразия в естественных и антропогенных ландшафтах. Выявлены и занесены в Красную книгу Оренбургской области редкие для региона виды жесткокрылых.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Русаков А.В. Антропогенные изменения фауны жесткокрылых Орен-ргской области. // II обл. конфер. молодых ученых и специалистов: Тез. науч. i6ot. - Оренбург, 1994.

2. Русаков А.В., Старков В.А. Зоогеографические особенности фауны же-кокрылых степей Южного Урала // Наука, образование и воспитание в педа-гическом вузе и в школе. - Оренбург, 1994. С. 37-38.

3. Русаков А.В., Ни Г.В. Значение работы по созданию кадастра жестко-ылых (Coleóptera) степной зоны Южного Урала// Вопросы степной биоцено-гии: Сб. науч. трудов. - Екатеринбург 1995. С. 59-62.

4. Русаков А.В., Немков В.А. Жуки-нарывники Оренбургской области// атер. XIX преподав, и ХХХУП студ. научно-практ конфер.: Естественнонауч-ie секции. - Оренбург, 1995. - 4.2.

5. Русаков А.В., Ни Г.В. Проблемы сохранения степной энтомофауны зенбургской области// Экология и охрана окружающй среды: Тез. докл. -;рмь, 1995,-4.2.

6. Русаков А.В. Проблемы охраны редких видов насекомых на территории >енбургской области// Матер. XIX преподав, и XXXVII студ. научно-практ нфер.: Естественнонаучные секции. - Оренбург, 1995. - 4.2.

7. Русаков А.В. Возможности использования жестокрылых в качестве оиндикаторов в условиях степей Южного Урала// Научные труды молодых гпых ОГПИ. - Оренбург, 1996. С. 48-56.

8. Немков В.А., Русаков А.В. Насекомые // Красная книга Оренбургской пасти. Оренбург, 1998. - С. 99-118

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Русаков, Андрей Владимирович, Оренбург

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Русаков Андрей Владимирович

ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

КОМПЛЕКСА ЖЕСТКОКРЫЛЫХ (COLEOPTERA) СТЕПНЫХ БИОТОПОВ ПРИ АНТРОПОГЕННОЙ ДИГРЕССИИ В УСЛОВИЯХ СУХИХ СТЕПЕЙ ЮЖНОГО УРАЛА

03.00.16 - экология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

научный руководитель д.б.н., профессор Ни Галина Васильевна

Оренбург, 1999

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА 6

2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 13 РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ОСОБЕННОСТИ ФАУНЫ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ СУХИХ 21 СТЕПЕЙ ЮЖНОГО УРАЛА

4. ИЗМЕНЕНИЕ КОЛЕОПТЕРОФАУНЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ 46 АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТЕПНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

4.1 ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИХ О.СО- 46

БЕННОСТЕЙ НАСЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВЫПАСА СКОТА

4.2 ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИХ ОСО- 60

БЕННОСТЕЙ НАСЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ ПРИ РАСПАШКЕ СТЕПИ

4.3 ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИХ ПОКА- 73

ЗАТЕЛЕЙ НАСЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

5. НАПРАВЛЕНИЯ ОХРАНЫ ФАУНЫ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ 83 В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА

ВЫВОДЫ 93

ЛИТЕРАТУРА 95

ПРИЛОЖЕНИЕ: СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ СПИСОК ЖЕСТ- 114

КОКРБ1ЛЫХ РЕГИОНА

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Проблема эколого-фаунистических исследований в степной зоне остается одной из самых актуальных и входит во всероссийскую программу "Биологическое разнообразие". В степях Южного Урала важность работ в этом направлении обусловлена также недостаточной изученностью исходного фауни-стического состава многих групп насекомых, в том числе жесткокрылых. Кроме того, никогда ранее не проводилось работу по изучению / влияния антропогенных воздействий на состав и структуру фауны жуков нескольких семейств в сравнительном аспекте.

Публикации по фауне и экологии отряда жесткокрылых (Грюн-таль, 1983, 1987; Дубешко, Медведев, 1989; Шарова, 1971), в том числе касающихся проблем биоиндикации и антропогенных сукцессий (Гиля-ров, 1960; Шляхтенок, 1983; Мордкович, 1986), дают основания широко использовать жуков в разработке методов биологической индикации антропогенных процессов. Известен ряд работ, посвященных изучению фауны жесткокрылых в условиях степной зоны (Лопатин, 1977; Ми-рошников, 1980; Мордкович, 1977), но для регионов, лежащих значительно западнее или восточнее Оренбургских степей.

Цель и задачи исследования. Основная цель работы - выявление закономерностей изменения комплексов жесткокрылых при антропогенной дигрессии степных биотопов Южного Урала.

В соответствии с этим ставились следующие задачи:

1. Провести инвентаризацию фауны жесткокрылых сухостепной подзоны Южного Урала.

2. Выявить особенности биотопического распределения жесткокрылых и классифицировать по экологическим группам в связи с сущест-

вующими экологическими системами.

3. Выявить закономерности изменений, происходящих в фауне жуков степной зоны Южного Урала в результате воздействия разных антропогенных факторов на основе изучения комплексов жесткокрылых сукцессионных рядов.

4. Сравнить последствия влияния выпаса, распашки и промышленного загрязнения на комплексы жесткокрылых насекомых сухих степей.

5. Разработать рекомендации по сохранению видового разнообразия степной колеоптерофауны.

Научная новизна. Проведена инвентаризация фауны жесткокрылых степной зоны Южного Урала. Выявлено более 1000 видов жуков, относящихся к 52 семействам. Впервые для данного региона отмечено 90 видов жуков. Выяснен состав экологических групп жесткокрылых степной зоны Южного Урала по биотопическому преферендуму. Полученные данные использованы для выявления экологической структуры биотопических комплексов видов. Выявлены особенности формирования населения жуков в агроценозах.

Теоретическое и практическое значение работы. Впервые изучены процессы изменения комплексов жесткокрылых из разных семейств под антропогенным воздействием в условиях степной зоны Южного Урала. Доказано, что наиболее отрицательное воздействие на фауну и структуру комплексов жуков всех рассмотренных семейств в условиях степи оказывают воздействия, приводящие к уплотнению почвы - перевыпас скота и неумеренные рекреационные нагрузки. На распаханных участках наибольшие изменения наблюдаются в семействах усачей и долгоносиков.

Данные по видовому составу и численности реальных и потенциальных вредителей сельскохозяйственных культур могут быть использованы для решения вопроса профилактики и организации борьбы

с ними. Полученные материалы использованы при составлении очерков для Красной книги Оренбургской области. Некоторые данные применяются в учебном процессе в Оренбургском государственном педагогическом университете и Оренбургском государственном аграрном университете. Впервые составлена электронная картотека с полным кадастром встреч жесткокрылых для района исследования, куда внесены все собственные и литературные данные.

Собранный материал позволил составить коллекции для музеев вузов Оребурга и Оренбургского областного краеведческого музея.

Апробация работы,

Материал диссертации изложен на следующих совещаниях и конференциях: I и II областная конференция молодых ученых и специалистов. Оренбург, 1993, 1994 г. Экология и охрана окружающей среды. - Пермь, 1995. II и III региональные конференции "Животный мир Южного Урала". Оренбург, 1990; 1996. Международный симпозиум "Степи Евразии", Оренбург, 1997.

Мы благодарим всех, оказавших содействие в написании данной работы: сотрудников кафедр зоологии Московского педагогического государственного Университета и Оренбургского государственного педагогического университета, отдела энтомологии зоологического музея МГУ и ЗИН РАН.

Выражаем личную благодарность научному руководителю - Ни Галине Васильевне (Оренбургский аграрный университет) и особую признательность Шаровой Инессе Христиановне (МШ У) за общее научное руководство.

Благодарим Кирилла Владимировича Макарова (Mill У) за по-

мощь на завершающем этапе работы и Вячеслава Андреевича Ярошен-ко (Кубанский госуниверситет) за консультации по семейству ОиузотеШае, а также всех, давших консультации по вопросам определения насекомых и оказавших помощь в определении отдельных групп жесткокрылых: Катаева Б.М. (жужелицы); Крыжановского О.Л. (карапузики); Мирошникова А.И. (усачи); Коротяева Б.А. (долгоносики).

Глава 1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Сборы материала для диссертации проведены в степной зоне Южного Урала в 1989 - 1997 годах. В результате проведенных исследований было собрано более 40 ООО экземпляров жесткокрылых. Установлено обитание 1001 вида. Из них более 90 видов впервые отмечено в пределах региона.

Насекомые отлавливались по общепринятым методикам (Фасула-ти, 1967; ТихомироваД973). Обитатели травостоя (хортобионты) учитывались методом количественного кошения сачком Четыркиной, пятьюдесятью взмахами в пятикратной повторности. Численность хор-тобионтов рассчитывалась по количеству экземпляров на 50 взмахов сачком. Сбор наземных насекомых проводился почвенными ловушками Барбера (по 5 штук в каждом биотопе). В качестве фиксатора использовали 4% раствор формалина. Количественное кошение и проверка ловушек проводились один раз в две недели.

При статистической обработке материала мы пользовались принятыми в биометрии методами. Для выявления видового богатства применялся индекс видового богатства Симпсона (Simpson, 1967). Для определения сходства между комплексами видов применялся индекс сходства Чекановского-Соренсена (Ies). Изучена структура фауны жесткокрылых по составу зоогеографических и экологических групп.

Помимо собственных сборов, использованы литературные мате- / риалы по фауне жуков района исследования: Г.Г.Якобсона (1897, 1908) (северная часть региона); П.А. Воронцовского (центральная часть области и окрестности Оренбурга, начало XX века), Л.В. Арнольди (1957) - среднее течение р. Урал, конец 40 - начало 50 годов, Т.А. Кобловой (восток и центральная часть области, 60-70 годы), Л.В.Лапшина (вое-

ток, 70 годы), и материал из фондов Оренбургского областного краеведческого музея и музея кафедры зоологии Оренбургского госпедуни-верситета.

Систематика жесткокрылых приведена по следующим работам:

1. Никитский Н.Б., Осипов И.Н., Чемерис М.В., Семенов В.Б., Гусаков A.A. Жесткокрылые - ксилобионты, мицетобионты и пластинчато-усые Приокско-Террасного биосферного заповедника. - М.: изд. МГУ, 1996.- 197 с.

2. Harde K.W., Severa F. Der Kosmos Kaferñihrer: die mitteleuropaischen Käfer. - Stuttgart: Franckh, 1988, 352 S.

3. SilfVerberg H. Enumeratio Coleopterorum Fennoscandiae, Daniae et Baltiae. Helsinki, 1992, 94 S.

Стационары и места проведения периодических исследований обозначены на рис.1. Изучение воздействия различной интенсивности пастбищного режима нами проводилось на 9 стационарах в центральной части области. Методы сбора: кошение по травостою, ловушки Барбера, ручной сбор из под укрытий и с поверхности почвы.

1. Разнотравно-типчаково-ковыльное сообщество с незначительной степенью дигрессии (местность в 7 км. восточнее станции Донгуз, Оренбургского района - рис. 1, точка №8) Почвы - черноземы южные карбонатные среднесмытые. Доминируют Stipa lessengiana, Festuca sulcata. Присутствуют кустарники - Spiraea crenata, Chamaecytisus ruthenicus и др. Общее проективное покрытие (Olli!) -40%.

2. Донгуз, полынно-типчаковое сообщество со средней степенью дигрессии. Отмечены Festuca valesiaca, Stipa lessengiana, Crinitaria villosa,

Artemisia lercheana, Artemisia austriaca.

3. Донгуз, умеренный скотосбой: Artemisia austriaca, Poa crispa, угнетенные дернины Festuca valesiaca, ОПП 30%.

4. Разнотравно-типчаково-ковылковое растительное сообщество на пологом склоне северо-восточной экспозиции в 2 км. западнее пос. Гребени, Сакмарский район (рис.1, точка №7), степень дигрессии незначительная. Представлены Stipa lessengiana, Stipa zalesskii, Festuca sulcata, Poa stepposa. ОПП - 70%.

5. Мужичья Павловка (рис.1, точка №5): типчаково-белополынное растительное сообщество на склоне юго-западной экспозиции в 2 км. к северо-востоку от поселка. Почвы красноцветные, щебневатые, засоленные, ОПП 60 - 65%. Доминантные виды: полынь белая, типчак, астрагал яйцеплодный, василек, грудница татарская, козелец австрийский, липучка незабудковая.

6. Мужичья Павловка, ковылковое растительное сообщество на вершине холма в 1 км к западу от предыдущей точки. Почвы черноземы южные, щебневатые, неполноразвитые, общее проективное покрытие 40 - 45%. Доминировали: ковыль Лессинга, типчак, астрагал яйцеплодный, бурачек извилистый, липучка незабудковая.

7. Мужичья Павловка, типчаково-автрийскополынное растительное сообщество на склоне юго-восточной экспозиции. Представлены Типчак, полынь австрийская, мятлик курчавый, ОПП 30%.

8. Остепненный луг надпойменной террасы р. Черная в 2 км. от с. Черноречье, Оренбургский район (рис.1, точка №4). Полынь австрийская, типчак, астрагал яйцеплодный, грудница татарская, липучка незабудковая; ОПП 40%.

9. Сильный скотосбой на остепненном лугу надпойменной террасы р.

Сакмары в 2 км. севернее пос. Кушкуль (рис.1, точка № 6). Полынь австрийская, полынь черная, типчак в угнетенном состоянии, мятлик. ОПП 30%.

Изменение эколого-фаунистических показателей на посевах проводилось на полях с различным сроком эксплуатации. Методы сбора: кошение по травостою, ловушки Барбера, ручной сбор из-под укрытий и с поверхности почвы. Поле 1.

Свежераспаханное поле в 2 км. к северу от поселка Кушкуль (рис.1, точка № 6). Расположено на плакорном участке. Поле 2.

Пшеничное поле в 4 км к северу от поселка Джеланды (рис.1, точка 22). Расположено на пологом склоне южной экспозиции, распахано в конце 80 -х годов. Поле 3.

Пшеничное поле в 3 км. юго-западнее села Благословенка (Оренбургский район). Расположено на пологом склоне северной экспозиции, рядом с полезащитной полосой. Используется более 10 лет. Поле 4.

Сильно засоренное старопахотное пшеничное поле в 2 км. южнее поселка Черноречье (Оренбургский район). Эксплуатируется более 40 лет.

В качестве стационаров для изучения влияния промышленного загрязнения на эколого-фаунистические показатели жесткокрылых было выбрано 4 пункта в окрестностях Оренбургского газоперерабатывающего завода. Методы сбора: кошение по травостою, ловушки Барбера, ручной сбор из-под укрытий и с поверхности почвы. 1. Окрестности села Мужичья Павловка. Типчаково-белополынное рас-

тительное сообщество на склоне юго-западной экспозиции в 2 км. к северо-востоку от поселка. Почвы красноцветные, щебневатые, засоленные, общее проективное покрытие 60 - 65%. Зарегистрировано 32 вида растений, из них 15 видов - синантропы. Доминантные виды: полынь белая, типчак, астрагал яйцеплодный, василек, грудница татарская, козелец австрийский, липучка незабудковая.

2. Ковылковое растительное сообщество на вершине холма в 1 км к западу от точки N4. Почвы черноземы южные, щебневатые, неполно-развитые, общее проективное покрытие 40 - 45%, зарегистрировано 42 вида растений, из них 13 видов - синантропные. Доминировали: ковыль Лессинга, типчак, астрагал яйцеплодный, бурачек извилистый, липучка незабудковая.

3. Отстойник. Типчаково-ковылково-грудницевое растительное сообщество на склоне юго-восточной экспозиции. Почвы красноцветные неполноразвитые. ОПП 35%. Зарегистрировано 29 видов растений, из них 6 - синантропные. Доминанты: ковыль Лессинга, типчак, грудница шерстистая, липучка незабудковая, василек.

4. типчаково-австрийскополынное растительное сообщество на надпойменной террасе р. Черной. Полынь австрийская, типчак, астрагал яйцеплодный, грудница татарская, липучка незабудковая; ОПП 40%.

На прочих точках, обозначенных на рис. 1, проводилось кошение по травостою и ручной сбор насекомых. Цифрами на карте обозначены следующие места работы:

1. Таловская степь (заповедник «Оренбургский»).

2. Долина р. Чаган (хоз-во «Луч», Первомайский р-н).

3. С. Рыбкино (Новосергеевский р-н).

4. С. Черноречье (Оренбургский р-н).

5. С. Мужичья Павловка (Оренбургский р-н).

6. Пос. Кушкуль (Оренбургский р-н).

7. Гребени (Сакмарский р-н).

8. Ст. Донгуз (Оренбургский р-н).

9. Пески у пос. Привольный (Илекский р-н).

10.Пески у с. Буранное (Соль-Илецкий р-н). 11 .Урочище Шибынды (Соль-Илецкий р-н).

12.С. Акоба (Акбулакский р-н).

13.Ст. Жулдуз (Акбулакский р-н).

14. Буртинская степь (заповедник «Оренбургский»),

15. Айтуарская степь (заповедник «Оренбургский»),

16. Губерлинские горы.

17. Окрестности пос. Ащибутак (Домбаровский р-н).

18. Устье р. Суундук.

19. Пос. Домбаровка (Домбаровский р-н).

20.Ащисайская степь (заповедник «Оренбургский»),

21. Озеро Шалкар-Ега-Кара.

22.Джеланды (Оренбургский р-н).

23. Благословенка (Рренбургский р-н). Литературные данные:

1- Воронцовский П.А. (1912, 1914, 1916, 1922);

2- Арнольди Л.В. (1953, 1957);

3- Коблова Т.А. (1966,1967,1968, 1970);

4- Лапшин Л.В. (1970, 1971, 1972).

Рис. 1 Схема района исследования

1 - места проведения собственных сборов

2 - литературные данные

3 - северная граница подзоны сухих степей

ГЛАВА 2

ПРИРОДНО - КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ Район исследования охватывает степную зону Южного Урала (Оренбургские степи) с подзонами разнотравно-типчаково-ковыльных, типчаково-ковыльных, полынно-типчаково-ковыл ьных и полынно-типчаковых степей (рис. 2). Западной границей региона можно считать возвышенность Синего Сырта, на юге и востоке естественных границ не существует, и Оренбургские степи плавно переходят в степи западного и северного Казахстана. С севера район исследований ограничен границей с лесостепью, с северо-востока и востока - административными границами Оренбургской области, на юге несколько захватывает прилегающие районы Казахстана.

В физико-географическом отношении район исследования четко разделяется на степи Предуралья, степи Зауралья и разделяющие их горные и предгорные степи южных отрогов Уральских гор, естественным продолжением которых являются Мугоджары. Физико-географическое описание района неоднократно приводилось в литературе (Докучаев, 1892; Иллюстрированная Россия, 1911; Магагоу, 1886; Неуструев, 1918; Лавренко, 1940, 1954, 1956; и др.). Мы остановимся на особенностях, оказывающих значительное влияние на животный мир.

Климат района с северо-запада на юго-восток переходит от континентального к резко континентальному. Средние температуры января от -14.5°С до -17.5 0 (с запада на восток) при абсолютном минимуме до -49 средние температуры июля от 20° до 22.5 0 (с востока на запад) при абсолютном максимуме 42

Рис. 2 Природные зоны Оренбургской области (по Руди, Давыгора, 1994)

Продолжительность безморозного периода 120-140 дней, сумма активных температур от 2100 до 2700, при продолжительности вегетационного периода от 170 до 180 дней. Среднегодовое количество осадков от 450 до 270 мм. В целом, количество осадков убывает с северо-запада на юго-восток, увеличиваясь в местах повышения рельефа местности.

Территория ОГПЗ и его санитарной зоны расположена на стыке субширотной и меридиональной частей Общего Сырта на водоразделе рек Каргалка и Черная, правых притоков р. Урал. Линия водораздела проходит с юго-востока на северо-запад. Пла