Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Прямокрылые (Oryhoptera) естественных и антропогенных ландшафтов Беларуси

ВАК РФ 03.00.09, Энтомология

Автореферат диссертации по теме "Прямокрылые (Oryhoptera) естественных и антропогенных ландшафтов Беларуси"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ £ 0Д РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

.,тпс АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

МАИ Ь.ь

БЕЛОРУССКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

на правах рукописи УДК 595.72 502.72:631.6+631.585 (476)

СМИРНОВА ТАТЬЯНА ПАВЛОВНА

ПРЯМОКРЫЛЫЕ (01?ТН0РТЕ1?А) ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ БЕЛАРУСИ

Специальность: 03.00.09 - энтомология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Минск - 1996

Работа выполнена в Институте зоологии АН Беларуси

Научные руководители: доктор биологических наук,

профессор И.К.Лопатин, доктор биологических наук Л.М.Копанева

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук М.Г.Сергеев кандидат биологических наук Л.И.Трепашко

Оппонирующая организация:

Минский государственный педагогический университет

Защита диссертации состоится

1996 г. в 14 часов на заседании совета Д 05.08.01 в Белорусском НИИ защиты растений по адресу: 223011, Прилуки Минской области

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БелНИИЗР

Автореферат разослан 1996 года.

Ученый секретарь совета Д 05.08.01

кандидат сельскохозяйственных наук ^ И.Ярчаковская

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

В соответствии с программой изучения биологического разнообразия биосферы и отдельных ее участков, предложенной Международным союзом биологических наук (IUBS) и научным комитетом по проблемам окружающей среды (SCOPE) при ЮНЕСКО, конкретными задачами в условиях Беларуси являются, во-первых, изучение видового разнообразия живых организмов и, во-вторых, исследование места и роли их в биоценозах.

Насекомые - самая обширная по видовому разнообразию и массовости группа животных - в экологическом плане заслуживает самого пристального изучения.

Среди всего разнообразия белорусской энтомофауны прямокрылые выделяются не только потому, что присутствуют во многих биоценозах, но и по своему экологическому значению, так как многие представители этого отряда относятся к вредителям сельскохозяйственных культур. Они составляют большую долю общей биомассы и являются важнейшей компонентой герпетобия, биологически тесно связанной с почвой. Кроме того, отдельные виды и группа в целом считаются хорошими индикаторами состояния среды и могут быть использованы для оценки степени антропогенного воздействия на нее , которое в Беларуси в силу ее природных особенностей проявилось особенно интенсивно в результате осушительной мелиорации и последующего использования осушенных земель в качестве сельхозугодий.

Между тем степень изученности прямокрылых в нашей республике невысока и ограничивается, главным образом, фаунистическими заметками.

Связь работы с крупными научными программами, темами

Работа выполнялась в рамках Республиканской научно-технической программы "Охрана природы" по следующим темам: "Исследование влияния важнейших антропогенных факторов на численность энтомофа-гов и вредителей сельского и лесного хозяйства" (1981-1985), "Оценка влияния осушительной мелиорации на основные фаунистичес-кие комплексы и разработка рекомендаций по ее оптимизации с целью охраны и рационального использования животного мира" (1984-1985). "Оценка динамики фауны и состояния зооценозов в естественных и антропогенных ландшафтах Белоруссии" (1986-1990).

- г -

Цель работы - оценка структуры и состояния сообществ прямокрылых насекомых в различных естественных и трансформированных биоценозах Беларуси и разработка методов мониторинга и прогноза изменения численности массовых видов.

Основные задачи исследования:

1. Выявить видовой состав прямокрылых Беларуси и дать его зоогеографическую характеристику.

2. Составить спектр жизненных форм.

3. Изучить биотопическое размещение прямокрылых в разных типах ландшафтов республики и проследить зональную смену стаций.

4. Установить структуру сообществ прямокрылых естественных биоценозов.

5. Выявить характер изменений сообществ прямокрылых в различных типах биоценозов под влиянием антропогенных факторов.

6. Определить степень консумпции хозяйственно-значимых видов в зависимости от фактора плотности.

Научная новизна.

В диссертации впервые

- выявлена систематическая и географическая структура фауны прямокрылых Беларуси;

- составлен спектр жизненных форм;

- выявлен характер биотопического размещения комплексов прямокрылых и зональная смена стаций:

- экспериментально установлены параметры потребления и утилизации пищи хозяйственно-важными видами;

- сделан прогноз последствий осушительной мелиорации на состояние комплексов прямокрылых;

- разработаны критерии мониторинга состояния фауны прямокрылых естественных территорий.

Теоретическое значение

Составлены инвентаризационные списки прямокрылых. Определены морфоэкологические типы (жизненные формы). Установлены характер связи прямокрылых с окружающими условиями среды и степень изменения состава фауны под влиянием хозяйственной деятельности. Разработаны основы индикации состояния среды обитания по составу комплексов прямокрылых. Определены количественные параметры трофических взаимоотношений отдельных видов.

Практическое значение полученных результатов

Данные по биотопическому распределению сообществ прямокрылых и изменению их состава под воздействием антропогенных факторов послужат основой прогноза последствий мелиорации при освоении осушенных земель (под посевы многолетних трав и выпас скота).

Разработана и внедрена в Березинском государственном биосферном заповеднике "Методика проведения мониторинга прямокрылых насекомых" (Акт о внедрении от 21.09.1989г). Материалы работы экспонировались на выставке ВДНХ СССР, где были удостоены серебряной медали (Свидетельство N 259 от 28.10.1988г).

Экономическая значимость полученных результатов

Полученные количественные характеристики суточного рациона видов, известных как вредителей сельхоз- и пастбищных угодий, в совокупности с данными по их численности могут иметь экономическое значение при разрабоке критериев порога вредоносности этих насекомых и оценке целесообразности проведения мероприятий по их истреблению.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту - Анализ видового состава прямокрылых, его зоогеографичес-кая характеристика и спектр жизненных форм.

- Распределение по биотопам.

- Характеристика комплексов прямокрылых в естественных биоценозах и в биоценозах, трансформированных в процессе хозяйственной деятельности.

- Характеристика трофических взаимоотношений саранчовых в зависимости от эффекта их плотности.

Личный вклад соискателя

Материал собран в течение 1982-1989 гг. и обработан автором.

Все экспериментальные исследования выполнены автором в 1986-1987 гг. на полевой базе в Березинском государственном биосферном заповеднике (Витебская область РБ).

Математическая обработка проведена на персональной ЭВМ по специально разработанным программам.

Выражаю благодарность моим научным руководителям - профессору И.К.Лопатину и д. б. наук Л.М.Копаневой; к.б.н. А.Н.Литвиновой, профессору Г.А.Галковской, к.б.н. Д.В.Третьякову - за определение ботанического материала, д.б.н. В.П.Семенченко и к.б.н. В.Е.Рощину - за помощь в программном обеспечении, а также

моим коллегам - к.б.н. А.М.Терешкину, Е.И.Бычковой и мл.н.с. В.Г.Анфиногеновой, всем сотрудникам лаборатории энтомологии.

Апробация материалов исследования

Основные положения диссертационной работы доложены на V, VI и VII зоологических конференциях (Минск, 1983; Витебск, 1989;Минск. 1994), IX и X съездах Всесоюзного энтомологического общества (Киев, 1984; Ленинград, 1989), областной итоговой конференции "Животный мир Белорусского Полесья, охрана и рациональное использование (Гомель, 1985), Всесоюзном совещании "Проблемы охраны генофонда и управления экосистемами в заповедниках лесной зоны" (Москва, 1986), Всесоюзной конференции "Заповедники СССР - их настоящее и будущее" (Новгород, 1990), на семинаре БелНИИЗР (1996).

Диссертация обсуждена на заседании лаборатории энтомологии Института зоологии АНБ, а также на заседании Ученого Совета Института зоологии АНБ.

Публикация материалов исследования

По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 7 статей (4 - в сборниках, 3 - в научных журналах (1 из них в иностранном) и 6 тезисов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, 7 глав, выводов и списка литературы, содержащего 223 наименования (в том числе 55 работ иностранных авторов). Объем диссертации 115 страниц, из них 14 таблиц и 12 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МЕСТО РАБОТЫ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Исследования проводились с 1982 по 1989 гг. в различных районах и областях Беларуси. Стационарные наблюдения, а также экспериментальная часть выполнены на территории Березинского биосферного и Припятского ландшафтно-гидрологического заповедников.

За период исследований в полевых условиях проведено 348 учетов численности прямокрылых и отобрано 1392 пробы. В результате собран материал, представленный 42 374 особями прямокрылых.

Сбор насекомых осуществляли по общепринятым методикам. Для определения плотности учеты проводились методом кошений стандарт-

ным энтомологическим сачком с привязными мешочками (Палий, 1953, 1962; Палий, Гайворонская, 1963) с площади 25м2.

Для оценки изменений сообществ прямокрылых использовали индекс доминирования (С) Е.Симпсона (Simpson, 1949), индекс видового разнообразия (Н) С.Шеннона-Уивера (Shannon, Weaver, 1963) и индекс сходства видового состава (S), предложенный Серенсеном (Sorensen, 1948).

Суточный рацион определяли экспериментальным методом у трех видов саранчовых в 3-кратной повторности при 3 уровнях плотности насекомых. Расчет потребления корма (С,рацион) и использование его на прирост (Р) проводили по общепринятым формулам (Grodzins-ki, Klekowski, Duncan, 1975).

КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДУЕМОГО

РЕГИОНА

Территория, на которой проводились исследования (Беларусь в административных границах) занимает более 200 тысяч квадратных километров и относится к двум областям Голарктического доминиона: Евразиатской таежной (хвойно-лесной) и Европейской широколиственной. Ее протяженность с севера на юг составляет более 500 км, что обусловило климатические и биотические различия между северными и южными районами, а также характер растительного покрова республики.

В связи с этим выделено 2 подтипа ландшафтов: подтаежный

(смешанно-лесной) и полесский (широколиственно-лесной). Первый занимает 2/3 территории республики (север и центр), второй - 1/3, т.е. южную часть (Марцинкевич, Клицунова и др., 1989).

Господствующее положение в растительном покрове занимают леса и болота, на их долю приходится соответственно 32.3 и 20% территории. Луга занимают 17.2% общей площади, из них 8.7% находится под пастбищами. Под пашнями занято около 30% территории. Сельхозугодья постепенно вытесняют естественные природные ландшафты и в настоящее время занимают около 50% территории.

ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУППЫ

На территории республики отмечено 53 вида прямокрылых, относящихся к 2 подотрядам, 6 семействам, 30 родам, включающим 11 видов кузнечиковых, 3 вида сверчковых, по 1 виду мирмекофилов и медведок, 4 вида тетригидовых и 33 - саранчовых. Из обнаруженных видов 11 являются новыми.

В подтаежном ландшафте обитает 31 вид, в полесском - 50, т.е. почти на треть больше (за счет проникновения степных видов).

Из всего разнообразия видов прямокрылых, встречающихся в республике, 29 обитают повсеместно. Распространение 2 северных видов на юг ограничено южной границей ели: 19 южных (среди них преимущественно реликты ксеротермной фауны) - на север - зоной Белорусского Полесья.

Зоогеографическая характеристика прямокрылых Беларуси включает их классификацию согласно широтным рубежам и типу фауны.

Все виды прямокрылых, обитающие в республике и занимающие сходные ареалы, подразделены нами с учетом широтных рубежей на 7 групп: лесную, лесо-лесостепную. южно-лесную, северо-степную, степную, южно-степную и полизональную.

Во всех ареалах встречаются лишь саранчовые, спектр широтных ареалов кузнечиков несколько уже, а у тетригид и сверчковых - еще более узок.

Фауна региона в значительной мере сходна с фауной Польши и Словакии (Bednarz,1988; Suslik, 1981) и представлена голарктическими (2), транспалеарктическими (36), западно-палеарктическими (5), евросибирскими (3) и европейскими (6) видами, а также космо-литами-синантропами (1).

Одной из наиболее показательных и глубоких характеристик особенностей биотопа и его изменений под влиянием хозяйственной деятельности являются жизненные формы. Все собранные в районе исследований прямокрылые входят в 14 групп, составляющих 2 класса: фитофилов и геофилов (табл.1).

Таблица 1

Спектр жизненных форм прямокрылых (0г№ор1ега)

Жизненные формы

Семейства

Сгу1- Сгу1- Мугте- ТеШ- Асг1-niidae Ийае 1о1а1- сор1и- gidae didae pidae lidae

Фитофилы Злаковые (настоящие) хортобионты Осоково-злаковые хортобионты

Специализированные х-ы Травоядные х-ы Факультативные х-ы Тамнобионты

Специализированные т-ы

Г е о ф и л ы Открытые геофилы Подпокровные геофилы Герпетобионты Норные Землерои Мирмекофилы

Активные фиссуробионты

1 1 1

1

2 2

15

1 2 1

5 1

1

В спектре из первого класса (фитофилы) преобладают обитатели травостоя (хортобионты) - 55.5%, обитатели деревьев и кустарников (тамнобионты) составляют около 10%. В целом на долю фитофилов

приходится 65% прямокрылых.

Среди обитателей поверхности почвы (геофилы) значительно меньше 0гШ)р1ега - 35%. Из них доминируют открытые и подпокровные геофилы (15 и 9% соответственно). Остальные жизненные формы представлены немногими видами и составляют небольшую часть в спектре.

БИОТОПИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЯМОКРЫЛЫХ

Исследованы группировки прямокрылых, характерные для наиболее типичных биотопов, в которых определяли состав растительности и температуру почвы.

На пойменных и суходольных лугах подтаежного ландшафта обитают группировки соответственно из 14 и 22 видов, на посевах кормовых трав (тимофеевка и ежа сборная) и полях - 4 - 6 видов, в сосновых лесах и рудеральных биотопах - 10 - 9 видов.

В полесском ландшафте местом обитания прямокрылых являются низинные болота и пойменные луга, где группировки составляют соответственно 5 и 14 видов, а также осушенные луга - 21 вид, посевы кормовых трав (тимофеевка и ежа сборная) - 4 - 5 видов, сосняки - 13 видов и рудеральные участки - 17 видов.

В подтаежном ландшафте спектр жизненных форм составляют 9 групп, в полесском - 13, т.е. спектр расширяется с севера на юг. В целом спектр жизненных форм наиболее разнообразен среди группировок пойменных и суходольных лугов, а также среди осушенных участков и сосняков. Среди обитателей рудеральных биотопов, болот и посевов кормовых трав он значительно беднее.

Анализ сходства видового состава прямокрылых в различных биотопах показал, что наиболее сходны между собой группировки, обитающие в сосняках, рудеральных биотопах и на суходольных лугах.

Прослежена приверженность к определенным местообитаниям, являющаяся по определению Г.Я.Бей-Биенко (1966) важным и объективным признаком и крйтерием вида, а также их смена.

Для стенотопных видов (как гигро-. так и ксерофилов) характерно постоянство в выборе местообитаний. Различие между ними заключается лишь в разном удельном обилии видов. Наибольший сдвиг в отношении смены местообитаний свойственен эвритопным видам.

Таким образом, видовой состав прямокрылых и спектр их жизненных форм наиболее разнообразны на суходольных лугах, осушенных и остепненных участках, несколько беднее в сосняках и на пойменных лугах. Наименьшим богатством видового состава характеризуется фауна болот и посевов кормовых трав.

СОСТОЯНИЕ СООБЩЕСТВ ПРЯМОКРЫЛЫХ В ЕСТЕСТВЕННЫХ БИОЦЕНОЗАХ

Изучены сообщества прямокрылых заповедных территорий Бере-зинского биосферного заповедника, находящегося в подтаежном ландшафте, а также заказника "Дикое" и Припятского ландшафтно-гидро-логического заповедника, расположенных в полесском ландшафте.

В северной и центральной частях республики на пойменных лугах обитают группировки, насчитывающие 11 видов, куда входит гигрофильное ядро из 5 видов. В спектре жизненных форм это преимущественно злаковые хортобионты и далее в порядке убывания - факультативные хортобионты, герпетобионты, специализированные и осоково-злаковые хортобионты. Средняя их численность за сезон составила 5470 экземпляров на гектар.

На заповедных суходольных лугах обитает многовидовое сообщество, состоящее из 17 видов. Ядро включает 8 мезо- и мезоксеро-фильных видов. Основная доля в спектре жизненных форм принадлежит настоящим и факультативным хортобионтам. К ним присоединяются травоядные хортобионты, специализированные тамнобионты и подпокровные геофилы. Их численность вдвое ниже, чем на пойменных лугах и составляет 2736 экземпляров на гектар.

На юге региона естественные биоценозы представлены болотами и пойменными лугами, на которых обитают группировки, состоящие преимущественно из гигрофильных видов. Болотные ценозы населяют 5 видов с выраженным гигрофильным ядром и узким спектром жизненных форм, в который входят исключительно хортобионты. Численность их невысокая - 1152 экземпляра на гектар.

Группировки прямокрылых пойменных лугов включают 11 видов. Доминирующими являются также элементы гигрофильной фауны. Однако состав их ядра расширен за счет мезофильных видов, а в спектре жизненных форм появляются представители герпетобионтов и подпокровных геофилов. Численность их более чем в 5 раз превышает численность сообществ, обитающих на болотах и составляет 6185 экземпляров на гектар.

Таким образом, население прямокрылых заповедных территорий подтаежного ландшафта представлено 21 видом, из которых 11 встречаются на влажных, 17 - на сухих лугах. Причем, 8 видов являются общими для обоих типов лугов. В сообщества заповедных участков полесского ландшафта насчитывается 11 видов: 5 из них обитают на

болотах, 11 - на пойменных лугах.

Прямокрылые пойменных лугов северной и южной частей республики различаются на уровне видовой структуры: кроме 7 общих видов в их состав входит по 4 специфических.

Характерной чертой сообществ, встречающихся на заповедных землях, является присутствие в их составе большой доли кузнечиков (до трети) - индикаторов заповедности, а также видов-индикаторов среды и специфичных для каждой категории биотопов и каждой природной зоны.

ВЛИЯНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА СООБЩЕСТВА ПРЯМОКРЫЛЫХ

Осушение болот, приводящее к разрушению исходных биоценозов, вначале вызывает следующие изменения сообществ прямокрылых: замена гигрофильного ядра мезофильным, доминирование пластичных эврибионтов, появление представителей степной фауны, увеличение видового разнообразия на осушенных участках (рис.1).

На следующем этапе, в процессе превращения осушенных участков в агроценозы и использовании их под посевы кормовых трав, происходит обеднение сообществ прямокрылых (см. рис.1) и сужение спектров их жизненных форм.

Кроме кардинальных качественных преобразований изменяются и количественные параметры сообществ: в агроценозах численность прямокрылых составляет 10 860 экз/га, что в 10 раз больше, чем на болотах и почти вдвое - чем на пойменных лугах. Отмеченное увеличение численности вызвано массовым размножением СЬогМирриБ а1Ьо-пш^па^Б - кобылки белополосой. Ее доля в группировке составила 8020 экз/га. По наблюдениям Б.П.Уварова (1969) столь сильные колебания численности делают вид экономически важным.

Тенденции, характерные для сообществ прямокрылых, отражены с помощью биоценотических индексов видового разнообразия и доминирования. Индекс видового разнообразия в ряду исследованных биотопов возрастает при осушении и достигает максимума - 2.29 на мелиорированных участках. Индекс же доминирования - минимума (0.12). В агроценозах и на болотах для комплексов прямокрылых характерны низкие значения индексов видового разнообразия (0.49 и 1.29 соответственно) и, наоборот, высокие - индекса доминирования (0.79), что характеризуют экстремальность и однообразие условий обитания

noceBtj KOpMO-

B 14 n HUUrtH - ^(jyuieh. ti^OCB. hn A' tv), i

Hae hlii! 77 yi' ■ruMOtpe -ebkd cdophafi

Oojiutu jiyr

Conocephalus discolor Tetrix subulata Omocestus viridulus Mecostethus grossus Chorthippus apricarius Chorthippus brunneus Chorthippus albomarginatus Chorthippus longicornis Conocephalus dorsalis 'Pettigcnia vindissi.ua Gryllus Cdmpestris Tetrix tenuicornis T etrix bipunctata Omocestus haemorrhoida 1is Omocestus petraeus Chorthippus bfjui tu: us Chorthippus mollis Chorthippus dorsatus Myrmeeleotettix maculatus Ailcpus thalassinus £pacromius coerulioes

Pmc .

1

Pl3iyieHeHi-iH b cooOmecTBax npiiMOKptuibix

npn ocyuiMTejibHofi MejiMopauwM

в этих биоценозах.

И, наконец, оценка сходства населения прямокрылых в ряду исследованных биотопов показала, что естественные и осушенные луга сходны лишь на 20.8%, а естественные биотопы и агроценозы -всего на 11 %. Это говорит о глубоких преобразованиях, вызванных осушительной мелиорацией, как самих биоценозов, так и населяющих их организмов.

Под влиянием другого антропогенного фактора - выпаса, действующего в условиях Беларуси периодически, сообщества прямокрылых пойменных лугов претерпевают изменения, затрагивающие их структуру (рис.2), что проявляется в изменении числа видов (хоть и незначительном), уменьшении доли гигрофильных видов и увеличении числа эвритопных видов, т.е. изменением структуры доминирования. На этих лугах снижается численность группировок - до 4600 экз/га в подтаежном и 4836 экз/га - в полесском ландшафте.

Состояние группировок прямокрылых на суходольных лугах, используемых под выпас, отражает создание этим антропогенным воздействием благоприятных условий для тепло- и сухолюбивых видов (рис.3), что проявляется в увеличении почти вдвое их численности, составившей 5980 экз/га и расширении ареалов у Stenobothrus stig-maticus Ranib.. Omocestus ventralis Zett. и O.petraeus Bris.

Таким образом, различные антропогенные факторы приводят к изменению группировок прямокрылых, что выражается прежде всего в смене видового состава, структуры доминирования и гигропреферен-дума. Воздействие на сообщества прямокрылых осушительной мелиорации и последующего использования земель под сельхозугодья проявляется в обеднении видового богатства, сужении спектра жизненных форм и многократном увеличении численности отдельных видов. Влияние выпаса на население прямокрылых сводится не только к изменению их структуры и спектра жизненных форм, но и к расширению ареалов у отдельных видов.

ОЦЕНКА ТРОФИЧЕСКИХ ОТНОШЕНИЙ САРАНЧОВЫХ (0RTH0PTERA, ACRIDIDAE)

Для оценки роли прямокрылых как консументов был определен их рацион и эффективность его использования (прирост массы тела и интенсивность откладки яиц). Кроме этого трофические отношения оценивались в зависимости от плотности насекомых.

естественные пойменные луга

выпасы

Mecostethus grossus Chorthippus longicornis Chorthippus montanus Omocestus vindulus Metrioptera brachiptera Metrioptera roeselii Tetrix subulata Chorthippus albomarginafus Chorthippus dorsatus Tetrix tenuicornis Chrisochroon dispar Chorthippus brunneus Chorthippus biguttulus Chorthippus apncanus

10

20

30 40 о 10 20

Mecostethus grossus Chortppus (ongicornis Conocephalus discolor Omocestus vindulus Tetrix bipunctata Chorthippus albomarginatus Conocephalus dorsalis Tetrix tenuicornis Chorthippus dorsatus Tetrix subulata Aioiiopus thalassinus Chorthippus brunneus Chorthippus apncanus

L

10

20

300

10

20

Рис.2. Изменение струтуры доминирования в сообществах прямокрылых пойменных лугов севера (А,а) и юга (В,Ь) республики под воздействием выпаса

Chorthippus apricarius Chorthippus brunaeus Chorthippus biguttulus Chorthippus dorsatus Chorthippus albomaiginatus Omocestus viridulus Omocestus haemorrhoidalis Tetrix subulata Tdrixtenuicomis Tetrix bipunctata Mdriopterabradiiptera Decticus verrucivorus Tettigonia cantans Myrmeleotettix maculatus Metrioptera roeselii Pholidoptera griseoaptera Chiysochraon dispar Stenobothms stigmaticus Omocestus vaitralis Omocestus petraeus

Psophus stridulus , . , , , | t

О 5 10 15 20 25 о 5 10 15 20 25

Рис.3. Изменение структуры доминирования в сообществах прямокрылых суходольных лугов под воздействием выпаса скота

Изучение количественных характиристик проводилось на трех широко распространенных и многочисленных видах саранчовых: Ошо-сеБ^ У1г1с1и1из Ь., Отогиирриэ арг!сагд.из Ь. и Шо^Мрриз йог-за^э Zett.

Полученные результаты дали ряд исходных данных для рассчета рациона (С) и использования его на прирост массы тела (Р). Так, суточная потребность в пище у половозрелых самок Отосеэ^з у1г1-(1и1из лежит в пределах от 0.03 до 0.17 г сырой продукции. Особи СйогМирриБ аргд.саг1из потребляют 0.07-0.13 г сырого корма в сутки, а С1югМпрриз с!огза1;из - от 0.07 до 0.21 г. Колебание этих значений зависит от вида и плотности насекомых. Обнаружена обратно пропорциональная зависимость между количеством потребляемого корма и плотностью насекомых в единице объема.

Другим важным параметром, характеризующим использование организмом потребляемой пищи, является прирост массы тела. Этот показатель отражает соматический прирост в совокупности с генеративной продукцией.

Выявленные для этих видов саранчовых количественные параметры эффективности использования пищи лежат в пределах от -0.001 до 0.025 грамма. Они заметно варьируют при разных плотностях и с ее увеличением снижаются. Интенсивность же откладки яиц с увеличением плотности возрастает. Следует отметить, что у самок подавляющая часть усвоенной пищи идет на формирование генеративной продукции.

Таким образом, знание количественных характеристик потребления и использования пищи саранчовыми, а также структуры сообществ и их биомассы позволяют более глубоко оценить роль прямокрылых в биоценозах. Это особенно важно в связи с антропогенной трансформации территории республики, приводящей к глобальному изменению естественных биоценозов и их животного населения.

выводы

1. В видовом составе прямокрылых Беларуси насчитывается ,53 вида, относящихся к 6 семействам: ТеШ§опП<1ае (11 )1Г£^Сгу1То^ р1(3ае (-)), МугтесорЬШйае (1), Те1г1£1с1ае (4) и АсхчсИйае (33). из которых 11 обнаружены впервые. Все население распределено по 7 группам широтных ареалов и представлено голарктическими (2), транспалеарктическими (36), западно-палеарктическими (5), евроси-бирскими (3), европейскими (6) элементами и космолитом-синантро-пом (1).

2. Спектр жизненных форм прямокрылых Беларуси представлен 2 классами: фитофилами и геофилами, в которые входят 65 и 35 % от всех выявленных видов, объединенных в 14 групп. Большая часть спектра жизненных форм приходится на долю злаковых ( настоящих) хортобионтов (17 видов). Факультативных хортобионтов и открытых геофилов представляют 6 и 5 видов соответственно. В остальные группы входят по 1 - 4 вида.

Наибольшее разнообразие спектра жизненных форм характерно для всех типов лугов и для сосняков, наименьшее - для болот и аг-роценозов. Спектр жизненных форм расширяется с севера (9 групп) на юг (13 групп).

3. Прямокрылые, проявляя избирательность при распределении по биотопам, предпочтение отдают в основном суходольным лугам, осушенным и остепненным участкам (21 - 22 вида), а также соснякам и пойменным лугам (10 -15 видов), в меньшей мере - болотам и аг-роценозам (5-6 видов).

Постоянны в выборе местообитаний стенотопные виды, наибольший сдвиг в отношении смены местообитаний характерен для эвритоп-ных видов.

Максимальное сходство видового состава выявлено между суходольными лугами, сосняками и рудеральными биотопами (50 - 70%).

4. В сообществах прямокрылых, обитающих на заповедных территориях подтаежного ландшафта, насчитывается 21 вид. Из них 11 встречаются на пойменных, 18 - на суходольных лугах.

В состав группировок заповедных участков полесского ландшафта входит 11 видов: 5 из них обитают на болотах и все 11 - на пойменных лугах. В этих сообществах значительная доля принадлежит видам-индикаторам заповедности.

5. Антропогенное воздействие, в частности, осушительная ме-

лиорация и последующее преобразование осушенных земель в агроце-нозы приводит к замене гигрофильной фауны на мезо- и ксерофиль-ную, а также к снижению видового разнообразия, сужению спектра жизненных форм, изменению структуры доминирования, уменьшению доли индикаторов заповедности и существенному росту численности вредителей сельхозрастений.

Влияние выпаса на сруктуру того или иного сообщества проявилось в снижении его видового богатства, повышении численности, смене доминантов, увеличении доли ксерофильных видов и расширении ареалов 3 видов саранчовых.

6. Для 3 видов саранчовых - Omocestus viridulus L., Chort-hippus apricarius L. и Chorthippus dorsatus Zett. выявлено влияние эффекта плотности, связанного обратно пропорциональной зависимостью с суточным рационом (0.03 - 0.21 г) и приростом массы тела (-0.001 - 0.025 г), значительная часть которого расходуется на формирование генеративной продукции. Это позволяет количественно оценить степень воздействия их на биоценоз.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Смирнова Т.П. Влияние хозяйственного освоения суходольных лугов Березинского заповедника на саранчовых ( Orthoptera, Acri-didae) // Биологические основы освоения, реконструкции и охраны животного мира Белоруссии. - Минск; Наука и техника,1983. - С. 64.

2. Смирнова Т.П. Изменение фауны саранчовых суходольных лугов под влиянием хозяйственной деятельности. // IX съезд ВЭО. Киев, "Навукова думка". 1984. -4.2. -С. 163-164.

3. Литвинова А.Н., Смирнова Т. П., Анфиногенова В.Г., Белявская В.И., Шляхтенок A.C., М.В.Максименков. Изменение энтомофауны болотных биоценозов бассейна р.Ясельда в связи с их мелиорацией. // Весц1 АН БССР. Сер. Б1ял. навук. -1986, N 6. - С 93-98.

4. Смирнова Т.П., Копанева Л.М. Реакция прямокрылых (Orthoptera) на антропогенное изменение условий местообитания. // Проблемы охраны генофонда и управления экосистемами в заповедниках лесной зоны. Тез.докл.Всесоюзн.совещ. М. - ,1986. -4.2. -С.203.

5. Смирнова Т.П. Влияние выпаса скота на структуру населения прямокрылых суходольных лугов в пойме реки Березины. // Заповедники Белоруссии. -Минск: Ураджай, 1987. -В.И. -С. 154-158.

6. Панкевич Т.П., Молчанова Р.В.. Смирнова Т.П., Анфиногено-

ва В.Г., Белявская В.И. Методика мониторинга некоторых групп растительноядных насекомых в Березинском биосферном заповеднике. // Заповедники Белоруссии. -Минск: Ураджай. -1987. -В.11. -С.

7. Смирнова Т.П. Материалы по фауне прямокрылых (Ortóptera) подзоны дубово-темнохвойных лесов Белоруссии // Ред.ж. "Изв. АН БССР. Сер.биол.н. -Минск, 1987. 13с. Деп. в ВИНИТИ 25.И.87, N 8269-а87.

8. Смирнова Т.П. Материалы по фауне и экологии прямокрылых (Orthoptera) Белоруссии // Динамика зооценозов, проблемы охраны и рационального использования животного мира Белоруссии. Тез.докл. VI Зоол. конференции. Витебск, -1989. -С.106-107.

9. Смирнова Т.П. Биотопическое распределени прямокрылых Бе-резинского биосферного заповедника. // Фауна и экология насекомых Березинского заповедника. - Минск: Ураджай, 1991. -С.23-31.

10. Смирнова Т.П. Прямокрылые (Orthoptera). // Флора и фауна заповедников СССР. -М.: ВИНИТИ, ГКНТ, АН СССР, 1989. -С.6-8.

11. Смирнова Т.П. Изменение населения прямокрылых в процессе сукцессии // Тез.докл. конференции. -Рахов, 1990. С.

12. Смирнова Т.П. Прямокрылые (Orthoptera) Припятского заповедника // Заповедники СССР, их настоящее и будущее. Тез.докл.Всесоюзной конференции.- Новгород, 1990. - Ч. 3.

13. Smirnova T.P. Species diversity of Orthopteroidea of the Berezinsky Nature Biosphere Reserve // Fragmenta faunistica.-1995.-T.38, N 5,- P.155-158.

/9

РЕЗЮМЕ

Смирнова Татьяна Павловна

ПРЯМОКРЫЛЫЕ (ОЯТНОРТЕ[?А) ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ БИОЦЕНОЗОВ БЕЛАРУСИ

Ключевые слова: прямокрылые, видовой состав, зоогеография, жизненные формы, биотопическое распределение, структура сообществ. ландшафты, антропогенное воздействие, мелиорация, агроце-нозы, выпас, рацион.

Изучены прямокрылые заповедных и трансформированных в процессе хозяйственной деятельности биоценозов.

Основная цель работы - оценка структуры и состояния сообществ прямокрылых насекомых в различных естественных и трансформированных биотопах Беларуси и разработка методов мониторинга и прогноза изменения численности массовых видов.

Метод исследования заключается в сочетании полевых и экспериментальных подходов. В диссертации дан анализ фауны, спектров жизненных форм, охарактеризованы фаунистические комплексы, показано биотопическое распределение, раскрыты закономерности формирования сообществ прямокрылых в трансформированных биоценозах. Выявлены качественные и количественные характеристики структуры сообществ естественных и антропогенных биоценозов. Изучены трофические отношения с учетом плотностного эффекта. Область практического применения результатов работы - составление прогноза последствий мелиорации и разработка критериев вредоносности.

РЭЗЮМЭ

См1рнова Таццяна Паулауна

ПРОСТАКРЫЛЫЯ (ORTHOPTERA) НАТУРАЛЬНЫХ I АНТРАПАГЕННЫХ Б1ЯЦЭН03АУ БЕЛАРУС1

Ключавыя словы: простакрылыя, в!давы састау, зоагеаграф1я, жыццевыя формы, б!ятап1чнае размеркаванне, структура згуртаванняу. ландшафты, антрапагенны уплыу, мел1ярацыя, выпас, рацыен.

Вывучаны простакрылыя запаведных i трансфармаваных у вын1ку гаспадарчай дзейнасц1 б!яцэнозау.

Асноуная мэта работы - ацэнка структуры i стану згуртаванняу простакрылых насякомых у розных натуральных i трансфармаваных 6i-ятопах Беларус1 i распрацоука метадау ман1торынга i прагноза змя-нення колькасц1 масавых в!дау.

Метад даследвання спапучае як палявыя. так i эксперыменталь-ныя падыходы. У дысэртацы! дадзены анал1з фауны простакрылых, спектрау жыццевых форм, ахарактарызаваны фаун!стычныя копмлексы, выяулена б1ятап1чнае размеркаванне, раскрыты заканамернасц! фор-м!равання згуртаванняу простакрылых у трансформаваных б!яцэнозах. Выяулены якасныя i колькасныя характарыстык! структуры згуртаванняу натуральных i антрапагенных б1яцэнозау. Вывучаны траф1чныя аднос1ны з ул1кам эфекта шчыльнасц1.

Укаранены рэкамендацы! па вядзенню ман1торынга простакрылых.

Гал1на практычнага прымянення вын1кау работы - складанне прагноза вьш1кау мелгярацы! i распрацоука крытэрыяу шкоднасц1.

SUMMARY

Smirnova Tatyana Pavlovna ORTHOPTERA OF NATURAL AND ANTHROPOGENIC BIOCENOSES OF BELARUS.

Key words: Orthoptera, species composition, zoogeography, life forms, habitat distribution, community structure, landscapes. anthropogenic impact, drainage reclamation, agrocenoses. livestock grazing, ration.

Orthopteronis of protected biocenoses and of biocenoses transformed during the economic activities were studied.

The main goal of the studyis to evaluate the structure and status of orthopteran communities in different natural and transformed habitats of Belarus and to elaborate the methods of monitoring and population dynamics prognosis of abundant species.

Both field and experimental methods were used. The dissertation contains the analyses of fauna and life forms spectra of orthoptera, the characteristics of faunistic complexes and habitat distribution, the peculiarities of orthopteran community formation in the transformed biocenoses. Qualitative and quantitative characteristics of the community structures in natural and transformed biocenoses were revealed. Trophic relations with regard to density effects were studied. Recommendations on the monitoring of orthoptera were worked out. The results obtained may be applied in practice for the preparation of prognoses of drainage reclamation consequences and for the elaboration of harmful-ness criteria.