Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Жуки-жужелицы (Coleoptera, Carabidae) околоводных биотопов Полесья и Лесостепи Левобережной Украины

ВАК РФ 03.00.09, Энтомология

Автореферат диссертации по теме "Жуки-жужелицы (Coleoptera, Carabidae) околоводных биотопов Полесья и Лесостепи Левобережной Украины"

ІНСТИТУТ ЗООЛОГІЇ ім. І.І. ШМАЛЬГАУЗЕНА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

КИРИЧЕНКО Марина Борисівна

УДК 595.762.12:591.5(477.5)

ЖУКИ-ТУРУНИ (СОЬЕОРТЕКА, САИАВЮАЕ) НАВКОЛОВОДНИХ БІОТОПІВ ПОЛІССЯ ТА ЛІСОСТЕПУ ЛІВОБЕРЕЖНОЇ УКРАЇНИ

03.00.09. - ентомологія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Київ - 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті зоології ім. 1. І. Шмальгаузена НАН України,

Науковий керівник:

доктор біологічних наук, професор, член-кореспондент НАН України Долін Володимир Гдаліч,

Інститут зоології ім. 1.1. Шмальгаузена НАН України, завідуючий . відділом загальної та прикладної ентомології.

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор, Апостолов Леонід Георгійович, Тавричеський національний університет ім. В. І. Вернадського, завідуючий кафедрою екології та раціонального природокористування.

кандидат біологічних наук, Пучков Олександр Васильович,

Інститут зоології ім. І. І. Шмальгаузена НАН України, завідуючий відділом наукових фондових колекцій.

Провідна установа:

Національний педагогічний університет ім. М. П. Драгоманова Міносвіти України, Київ

• ог- • £00° ■

Захист відбудеться ''25" оіЛНА._______________1999 р. о 40 годині на

засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.153.01 Інституту зоології ім. 1.1. Шмальгаузена НАН України за адресою: 01601, м. Київ, вул. Богдана Хмельницького, 15

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту’ зоології ім. 1.1. Шмальгаузена НАН України (01601, м. Київ, вул. Богдана Хмельницького, 15).

1999 р.

Золотов В. В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Однією з унікальних рис річкових долин є існування в їхніх межах високого топічного різноманіття. Антропічні зміни гідрологічного режиму річок та осушення боліт призводять до ксерофілізації умов у заплавах, що супроводжується втратою типових для цього ландшафту представників фауни і флори.' Найбільш потерпілою виявляється гігрофільна компонента тваринного і рослинного світу. В результаті приборкання повеней та паводків суттєво знизилась продуктивність заплавних екосистем, і водночас вони втрачають притаманний їм високий рівень біорізноманіття. Особливого значення проблема збереження різноманіття в заплавах набуває у зв’язку з їх уразливістю і унікальністю біотичної складової. При цьому ніякі докладні дослідження в умовах штучних ландшафтів не надають достатньо необхідної інформації щодо умов існування популяцій зникаючих видів. Лише повноцінне вивчення структури та особливостей функціонування природних біоценозів може бути реальною основою і поштовхом до збереження заплавних ландшафтів, а також розробки методів оцінки впливу на їхній стан антропічних навантажень та прогнозування їх наслідків.

Актуальність теми. Меліоративні заходи кардинально змінили гідрологічний режим більшості рівнинних річок, що насамперед відбилося на біорізноманітті їхніх заплавних ландшафтів. При цьому найбільших змін зазнала біотична складова перезволожених ландшафтних елементів заплав. За цих умов, актуальним є з’ясування структурної організації та особливостей функціонування природних біогеоценозів та їх окремих структурних елементів - угруповань, що реалізуються в умовах річкових долин. Особливо це стосується стснотопної компоненти, зникнення якої є однією з перших ознак негативних впливів антропічних факторів. Важливим завданням роботи є суто фауністичний аспект, оскільки майже недослідженими в Україні на предмет фауни турунів залишаються східні частини Полісся і Лісостепу.

Мста і задачі дослідження. Головною метою досліджень було вивчення видового складу та з’ясування цєнотичного рівня структурної організації населення турунів в умовах берегів річок, заплавних водойм та боліт Полісся і Лісостепу Лівобережної України. А також з’ясувати характеру впливу на видову і просторову структуру угруповань турунів антропічних порушень ландшафтів річкових долин.

У зв’язку з цим були поставлені такі завдання.

1. З’ясувати видовий склад турунів, що мешкають по берегах річок, заплавних водойм і боліт зони мішаних лісів та лісостепової зони східної частини України.

2. На основі досліджень видового складу, кількісної представленості і характеру розповсюдження окремих популяцій турунів встановити рівень організації ценотичних структур в межах берегів річок і заплавних водойм та боліт.

3. З’ясувати особливості структурної організації угруповань турунів в умовах заплавних ландшафтів малих річок Полісся та Лісостепу східної частини України.

4. Проаналізувати склад зоогеографічних комплексів, що реалізуються в умовах заплав.

5. Оцінити вплив антропічних факторів на видову структуру і. кількісний розвиток угруповань турунів в умовах заплавних ландшафтів.

6. Розробити методи оцінки рівня антропічного впливу на стан берегів річок на основі видів турунів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведені детальні дослідження фауни турунів заплав зони мішаних лісів Лівобережної України. Вперше представлені результати досліджень деяких аспектів екології турунів.

Встановлено, що у заплавних ландшафтах реалізується два угруповання турунів - ріпальне і заплавне, в складі яких виділено преферентні комплекси видів.

На основі видів преферентного комплексу ріпального угруповання запроваджено систему оцінки стану берегів річок і локалізованих в їхніх межах біогеоценозів. Показано механізм трансформації структури ріпального угруповання турунів в умовах порушеного гідрологічного режиму річок.

Результати роботи доповнюють наші знання про основні закономірності функціонування важливої компоненти заплавних екосистем -угруповань турунів.

Практ ичне значений одержаних результатів. Отримані результати можуть бути використані в ході узагальнення матеріалів з фауни турунів України, особливо це стосується недослідженої раніше території східної частини Полісся. Розроблений теоретичний підхід до встановлення структури угруповань турунів може бути використано для аналізу рівня ценотичних об’єднань в інших типах ландшафтів. Розроблена на основі видів преферентного комплексу ріпального угруповання методика оцінки впливу антропічних фаісторів на ріпальні біогеоценози може використовуватись природоохоронними установами для з'ясування стан}' прибережних смуг, а також в ході їх моніторингу. Методика оцінки стану прибережних смуг може стати основою для розрахунків економічних збитків, які спричиняє гідротехнічне будівництво і забруднення річок. .

На сьогодні результати роботи були використані в ході виконання розділів госпдоговірних тематик з оцінки рівня біорізноманітгя водойм та

з

узбереж заплавного комплексу гідрологічного заказника “Хухрянський” (заплава р. Ворскли), а також були частиною, досліджень з оцінки біорізноманіття заказника “Ворожбянський” (заплава р. Псел) за проектом, підтриманим Фондом охорони Дикої природи (World Wildlife Fund).

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на міжреспубліканській науково-практичній конференції “Актуальные вопросы экологии и охраны природы водных экосистем и сопредельных территорий”, присвяченій 75-лігпо Кубанського державного університету (Краснодар, 1995), на науково-практичній конференції викладачів, співробітників та студентів Сумського державного університету (1995), на міжнародному регіональному семінарі “Охорона довкілля: сучасні дослідження в екології і мікробіології” (Ужгород, 1997), на V з’їзді Українського ентомологічного товариства (Харків, 1998).

Публікації. Основні матеріали дисертації викладені в 5 статтях (в наукових журналах та збірниках науковій праць) і 3 тезах та матеріалах конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, 8 розділів, висновків, списку використаної літератури і додатків. Дисертаційна робота викладена на 176 сторінках, ілюстрована 61 рисунком і 11 таблицями і супроводжується двома додатками, викладеними на 97 сторінках. Список використаної літератури містить 207 джерел , з яких 40 іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОЗДІЛ 1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

До середини 20-го століття на території України цілеспрямовані хослідження фауни турунів заплав майже не проводились. Вперше нформацію про турунів долин р. Дніпра і р. Ворскли (Лівобережна Україна) іаводить Кізерицький (Кизерицкий, 1915). Наступні роботи, які торкались 1)ауни і екології турунів заплав Лівобережної України, з’являються у 70-х юках (Петрусенко, 1971; Надворний, 1984, 1986). Узагальнююча стаття про [іауну турунів заплавних ландшафтів лісостепової зони Лівобережної /країни опублікована у 1998 році (Кириченко, 1998), в якій вказано 148 видів урунів з 49 родів. Відомості про фауну турунів Полісся Лівобережної України обмежуються лише кількома тезисними роботами (Каневец, Тетрусенко, 1981; Каневец, 1984).

На сьогодні існує значна кількість публікацій з екології турунів, у ому числі і турунів заплавних ландшафтів (Шарова, 1971; Шарова,

Грюнталь, 1973; Петренко, Петрусенко, 1973; Тихончук, 1999; Andersen 1969, 1997; Desender, 1992; Bauer, 1974; Meissner, 1983; та ін.). У розділ розглянуто сучасні досягнення в аут- і синекологічних дослідженнях турунів,

Матеріали робота отримані за результатами натурних досліджень } заплавах річок: Десни, Знобівки, Івотки, Сейму, Псла, Битаці, Стрілки Ворскли, в період 1991-1998 рр. Збір матеріалу' здійснювали в умова: експедиційних виїздів, а також на стаціонарах, які були розташовані ні ділянках заплав вищеперелічених річок, окрім р. Знобівка та р. Сейм Досліджували такі ландшафтні елементи заплав: береги річок, берегі заплавних водойм на різних стадіях сукцесії, болота та луки. Обстеженн уздовж русел річок провадили маршрутним методом. При збиранні матеріал; використовували загальновживані методи обліку: ґрунтові пастки і ручниі збір за допомогою ексгаустера (Кришталь, 1955; Бызова и др., 1975; ВагЬеі 1931). Для підвищення ефективності збору жуків по берегах застосовувал: також “витоптування” та “вимивання’'. На стаціонарах у кожному єлемеїп ландшафту виставляли по 15 пасток, експозиція яких визначалась залежн від поставленої мети: від 3 годин (вивчення добової динаміки активності) д 10-15 діб (з’ясування динамічної щільності популяцій видів). Збір матеріал за методом ручного збору здійснювали протягом 1-ї години у кожном ландшафтному елементі заплав. Під час обстежень наприкінці жовтш початку грудня та наприкінці ліотого-початку березня 1996-1998 р] з’ясовували місця зимівлі турунів у заплавах. Наведеними методами зібран 16813 екземплярів ту рунів.

Ступінь преферентності виду встановлювали за модифікованою нам формулою Беклсмішева (Беклемишев, 1961):

де - відносна численність популяції /-виду в /-одиниці дослідженої ДОВКІЛЛЯ, Пі - відносні численності частин популяції /-виду в ус досліджених одиницях довкілля.

Для виділеїшя угруповань турунів і аналізу їхньої структури організації були використані методи кластерного аналізу7 і ранжуваш (Песенко, 1982; Джиллер 1988), а також запропонований нами мете сумарних ггреферендумів. При аналізі отриманих результатів застосовував індекси: видового багатства Маргалефа, різноманіття Шеннона, вирівняніс

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

п у.х 100

%

за Пієлу, коефіцієнт подібності Серенссна (Одум, 1986; Мэгарран, 1992). Експериментальні дані обробляли за загальноприйнятими статистичними методами (Лакин, 1980; Афифи, 1982), використовуючи пакет програм “Statistics for Windows 4.5” (Stat Soft. Inc., 1995, США).

РОЗДІЛ 3. СТИСЛА ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНУ ДОСЛІДЖЕНЬ

Фізико-географічну і геоботанічну характеристику зони мішаних лісів і лісостепової зони Лівобережної України подано, згідно з науковими джерелами (Соболев и др., 1947; Попов и др., 1968; Сипайлова, 1970, 1995; Природа УССР, 1985; Географічна енциклопедія України, 1993; Вакал, Карпенко, 1998).

3.1. Характеристика умов східної частини зони мішаних лісів

При характеристиці природних умов головну увагу приділяли опису особливостей геоморфологічної будови, рослинного та грунтового покриву досліджених ділянок заплав річок: Десни, Знобівки та Івотки.

3.2. Характеристика умов східної частини лісостепової зони

Подано характеристику особливостей геоморфологічної будови,

рослинного та грунтового покриву досліджених ділянок заплав річок: Псла, Битиці, Стрілки та Ворскли.

3.3. Вплив антропічних факторів на ландшафти річкових долин

За останні десятиріччя заплавні ландшафти зазнали антропічного * зпливу, внаслідок широкомасштабних меліоративних заходів та гідротехнічного будівництва.

РОЗДІЛ 4. УМОВИ ІСНУВАННЯ ТУРУНІВ У ЗАПЛАВНИХ ЛАНДШАФТАХ

Динамічність умов існування біоти у заплавних ландшафтах оловним чином визначається наявністю повеней і паводків. Саме до повеней паводків пристосовані цикли розвитку мешканців заплав. Більшість турунів іимує на стадії imago, а навесні частина їх популяцій, концентруючись на юслинних рештках, розноситься по заплаві (Добржанский, 1924; Кришталь, і.956), що є дієвим засобом їх розселення та механізмом концентрації і омогенізації на момент розмноження. Саме мозаїчна структура заплавних

ландшафтів визначила дискретне вивчення їх окремих елементів, таких як болота, луки, заплавні ліси, береги річок і заплавних водойм тощо (Беклемишев, 1931). На сьогодні навколоводні біотопи залишаються просторово і змістовно нсвизначсігим компонентом заплавних ландшафтів. Різні автори до цього типу біотопів зараховують незіставні елементи заплавного ландшафту (Надворньїй, 1979, 1982, 1986, 1987, 1988; Козодой, 1984 та ін.). Різномасштабність виділення навколоводного біотопу ускладнює порівняння отриманих результатів,' а тим більше їх узагальнення. Якщо за формальну ознаку навколоводного біотопу прийняти існування контакту суходолу з водою, то до цього типу, крім берегів проточних і стагнуючих водойм, треба приєднати і береги боліт та оточені водою купини. Найбільш стабільними слід вважати береги проточних водойм, які протягом геологічного часу зберігали певне співвідношення окремих елементів: пляжів, кіс, осередків, крутоярих берегів, закісь тощо. За просторовою стабільністю берегів заплавних водойм і боліт стоїть їх якісна нестабільність як елементів сукцесійного ряду. Згідно з вищеозначеним виділенням трьох типів навколоводних біотопів, апріорі приймали існування трьох навколоводних угруповань: в умовах берегів річок - ріпальне, по берегах стагнуючих водойм - літоральне і на болотах - болотне.

В останні десятиріччя під тиском антропічних навантажень відбулися кардинальні зміни у функціонуванні річкових екосистем. Береги річок поступово заростають рослинністю. Розглядаючи це явище, як певний градієнт умов, було виділено такі стадії: стадія 0 - піщані пляжі та коси, позбавлені рослинності; стадія 1 — поява плям вищої водяної рослинності (ВВР) уздовж берегової лінії та окремих наземних рослин; стадія 2 -подальша експансія наземної трав’янистої рослинності та заростання ВВР близько 50% берегової лінії; стадія 3 - суцільне заростання пляжу трав’янистою і дерево-чагарниковою рослинністю.

РОЗДІЛ 5. ВИДОВИЙ СКЛАД ТУРУНІВ В УМОВАХ БЕРЕГІВ РІЧОК, ЗАПЛАВНИХ ВОДОЙМ І БОЛІТ ПОЛІССЯ ТА ЛІСОСТЕПУ ЛІВОБЕРЕЖНОЇ УКРАЇНИ

З опублікованих робіт для заплав Полісся та Лісостепу Лівобережної України відомо 79 видів турунів з 29 родів, з яких для навколоводних біотопів (берегів річок, заплавних водойм і боліт) цієї території - 37 видів з 21 роду.

У навколоводних біотопах Полісся і Лісостепу Лівобережної України нами було зареєстровано 130 видів з 41 роду, 24 триб. При цьому у Поліссі відмічено 95 видів з 32 родів, а в Лісостепу - 110 видів з 40 родів (82%

схожості). По берегах проточних водойм в обох досліджених зонах Лівобережної України зареєстровано 98 видів турунів з 36 родів: у Поліссі -70 видів з 25 родів, а в Лісостепу - 77 з 32 родів (67% схожості). По берегах плоячих водойм знайдено 67 видів з 34 родів: у Поліссі - 38 видів турунів з Ю родів, а в Лісостепу - 64 види з 34 родів (69% схожості). На болотах зідмічено 61 вид з 27 родів, при цьому у Поліссі - 49 видів з 22 родів, а в Плсостепу - 46 видів з 22 родів (71% схожості),

В заплавах обох досліджених зон Лівобережної України було ^реєстровано 187 видів з 55 родів, 28 триб, при цьому в Лісостепу - 166 шдів з 55 родів, 28 триб, у Поліссі - 107 видів з 33 родів, 22 триб (63% іхожості).

У фауні турунів заплавних ландшафтів зони мішаних лісів та іісостепової зони Лівобережної України за кількістю видів переважали роди: bembidion Latr. (27 видів), Agonum Bon. (12), Pterostichus Bon. (11), Эyschiriodes Jean. (5), Stenolophus Steph. (4), Chlaenius Bon. (4), Badister ^lairv. (8). По берегах річок у населенні турунів найбільшою кількісно тредставлені роди: Bembidion (26), Agonum (10), Pterostichus (9), Dyschiriodes 5); по берегах стариків - Pterostichus (10), Bembidion (7), Badister (4), Agonum 3), Dyschiriodes (3), Stenolophus (3); на болотах - Pterostichus (10), Agonum 8), Bembidion (7), Badister (5). Характерною рисою населення турунів по >ерегах малих річок, є відсутність представників роду Dyschiriodes та жорочення кількості видів роду Bembidion.

Серед зареєстрованих видів є локалізовані ендеміки північної та :ередньої Європи (Крыжановский, 1983) - Carabus menetriesi Humm. і Dyschiriodes neresheimeri Wagn.

За чисельністю по берегах річок переважали: Omophron limbatum (F.), Dyschiriodes arenosus Steph., Asciphidion flavipes (L.), Bembidion litorale (01.),

3. velox (L.), B. ruflcolle (Pz.), B. semipunctatum (Don.), B. varium (01.), B. izurescens D.-Torrc, B. femoratum Sturm, B. tetracolum Say; по берегах аплавних озер - Dyschiriodes globosus (Hbst.), Epaphius secalis (Pk.), bembidion dentellum (Thunb.), B. biguttatum (F.), B. doris (Pz.), Pterostichus ninor (Gyll.), Stenolophus mixlus (Hbst.), Oodes helopioides (¥.): на болотах - P. ninor, Agonum moestum Duft., Oodes gracilis Villa; по берегах заболочених тариків - Bembidion articulatum (Pz.), B. biguttatum, B. doris, O. helopioides. la меліорованих ділянках заплав, де були осушені болота, за чисельністю гереважали: P. minor, S. mixtus, Badister unipustulatus Bon.; на заплавних іуках - Bembidion assimile Gyll., Pterostichus vernalis (Pz.), Agonum muelleri Hbst.), A. versutum Sturm, Amara tibialis (Pk.), Anisodactylus binotatus (F.), )rypta dentata (Rossi).

Для навколоводних біотопів Полісся Лівобережної України вперше іказано 87 видів з 32 родів.

Для навколоводних біотопів Лівобережного Лісостепу вперше вказано 80 видів з ЗО родів, з яких 12 вперше вказуються для лівобережжя цієї зони: Dyschiriodes tristis Steph., D. neresheimeri, Trechus mbens F.. Bembidion deletion Serv., Calathus microptems (Duft.), A. versutum, A. tibialis, Dicheirotrichus rufi thorax (Sahib.), Ophonus rupicola Sturm, Licimis cassideus (F.), Badister dorsiger (Duft.), Masoreus wetterhalli (Gyll.).

РОЗДІЛ 6. АНАЛІЗ РІВНЯ ЦЕНОТИЧНИХ ОБ’ЄДНАНЬ ТУРУНІВ В УМОВАХ БЕРЕГІВ РІЧОК, ЗАПЛАВНИХ ВОДОЙМ І БОЛІТ ТА ЇХ ПРОСТОРОВА ДИНАМІКА

У більшості сучасних еколого-фауністичних праць, присвяченда дослідженням турунів, структуру угруповань аналізують переважно з формально виділених біотопах (Петрусенко, Пструсенко, 1970; Утробина 1964; Шарова, Матвеева, 1974; Васильєва, 1978, 1984; Хотько, Панкевич Молчанова, 1980 та ін.). Біотопічні комплекси, які виділяють на основ переваги за чисельністю, як правило, вбирають у себе види з широкок екологічною валентністю, переважна більшість яких малопоказові п< відношенню до просторової структури угруповань (Чернов, 1971). Виділенню преферентних комплексів здійснювали на основі встановлення ступени префєрентності виду за формулою (1). Розподіл видів на преферентів стенотопів здійснювали у такий спосіб: види, популяції яких мають ступіні преферентності в одному ландшафтному елементі не менше ніж 80%, і залишок популяції розосереджений не більше як у двох контактни: ландшафтних елементах, вважали стенотопами; а види, які за тих же умов розосереджені більш, ніж у двох ландшафтних елементах, вважалі преферентами.

6.1. З'ясування просторових меж угруповань турунів ті виділення їхніх преферентішх комплексів

Виходили з того припущення, що розповсюдження виді преферентного комплексу співпадає з просторовими масштабам] угруповання. Для з'ясування просторових меж угруповань бул запроваджено метод сумарних преферендумів. Крива розподілу сумарни преферендумів є результатом підсумовування індивідуальних преферендумі 115 видів турунів в окремих елементах ландшафту (рис. 1). Побудован крива дозволила з’ясувати дві області з підвищеною преферентністю та ї просторовий масштаб. Перша область об’єднала загал берегових фацій, друг

- усі перезволожені елементи заплави. У цих областях з’ясовували скла преферентних комплексів, до яких зараховувати види із сумарним ступенеї

треферентності 80%. Встановлення значень індивідуальних преферендумів у кожній з цих областей проводили у такий спосіб. Якщо вид в п'яти ландшафтних елементах, об’єднаних областю підвищеної прсфсрснтності, мав лупсні прсфсрснтності — 5%, 7%, 17%, 48% і 11%, то його сумарна ступінь ірсфсрснтності в цій області досягає 88%.

елементи ландшафту

Зис. 1. Крива розподілу' сумарних преферендумів ту руні в, розповсюджених в іандшафтних елементах заплав (за усередненими даними по обох іосліджсних фізико-географічних зонах). Фігурні дужки вказують на 1 і 2 >бласті підвищеної прсфсрснтності, а стрілки - на області дспрссії ірсфсрснтності. 1-4 - береги річок (відповідно 0-а, 1-а, 2-а і 3-я стадії іаростання рослинністю); 5 - береги затонів; б — заліснені береги стариків; 7 — їідкриті береги стариків; 8 - вільхові болота; 9 - заболочені старики; 10 -трав’яні болота, 11 - меліоровані ділянки заплав, 12 - вологі луки, 13 -)степнені луки.

Існування угруповання у межах виділеної області підвищеної ірсфсрснтності приймали за умови Присутності в ній не менше 25% видів, пгупені преферентності яких перевищують 80%. Якщо кількість таких видів іенше 25%, то на виділеній території існує ценотичне об’єднання - синузія. снування \тр\тювання турунів по берегах річок та угруповання, яке реалізується на еригоріях заплав, підтвердили результат іслаетсрного аналіз)' (рис. 2, ютаетер І, ПІ). Іругий кластер (її), до якого об’єдналися берегові фації 1 -ї, 2-ї і 3-ї стадій заростання юслинніспо та береги затонів, свідчить про перехідний стан угруповань турунів, що салізуються по зарослих рослинністю берегах, а також про тс, що процес заростання

рослинністю сприяє витісненню видів ріпального угруповання і заміщенню їх видами заплавного угруповання. Про поступовість цього процесу свідчить і рівень приєднання в кластері ТТ. Сукупності туру ні в на болотах, луках і по берегах заплавних водойм виявили синузіальний рівень організації, і повинні вважатись динамічними варіантами заплавного угруповання.

коси 0 ст. заростання коси 1 ст. заростання коси 2 ст.заростання коси 3 ст. з аростання береги затонів заліс. бер. стариків забол. бер. стариків вільхові болота меліоровані ділянки відкр. бер. стариків трав'яні болота вологі луки

Рис. 2. Дендрограма подібності ландшафтних елементів заплав річок (за усередненими даними по обох фізико-географічних зонах Лівобережної України).

Попередньо виділена структура навколоводних біоценозів і біотопів турунів (див. розділ 4) була скорегована: елементи заплавного ландшафту, що вважалися окремими біотопами, мають розглядатись на рівні фацій, а біоценози - літоральний, болотний і лучний - на рівні синузій.

6.2. Видова структура преферентннх комплексів ріпального і заплавної о угруповань турунів

До складу ріпального угруповання турунів увійшло 24 види з 10 родів, які формують преферентний комплекс з 13 стенотопів: О. ІітЬсіІит, ЕІарІтіа гірагіт (Ь.), І), псгехіїеітегі, ВетЬісНоп сіщепіеоіііт Аііг., В. Іііогаїе, В. хігіаїшп (Р.), В. ІаІісоІІе (БиН), В. пфсоНе (Рг.), В. хетірітсісіїит, В. агиге.чсепя, В. %іШре.ч Б Ціпи, В. апсігеае (її.), А%отип ітрге.ч.чит (Р/.), і з 11 преферентів: Т). агепо.чш, ОухсЬігіосІс.н пШсіш пПиІи.ч (Ос.).), А. /Іа\’іре.ч, ВетЬісііоп диаФітасиШит (Ь.), В. В./етогаіит, В. іеігасоїит, А$>отип

marginatum (L.), Am ага fulva (Mull.), Chlaeniits nitidulus (Schrnak), Odacantha mekmura (L.). До складу преферентного коліішексу заплавного угруповання турунів зараховано 44 види з 21 роду (прсфсрснти літоральної синузії позначені - *, болотної - ** і лучної - ***): Carahus menetriesi**, С. clathratus L.**„ Loricerapilicornis (F.), Clivina fossor (L.), Г). glohosus, Trechus ruhens (F.), Tachys bistriatus (Duft.)*, Bembidion lampros (Hbst.), B. properans (Steph.), B. dentellum, B. biguttatum, B. gutliila (F.), B. doris, B. assimile, Patrobus alromfus (Strom), Poecilus cuprcus (L.), Plerosliclms vernalis, P. cmthracinus (111.), P. gracilis (Dcj.), P. minor, P. nigrita (Pk.), P. diligens (Sturm). P. ovoidetis***, Agonum moestum, A. muelleri***, A. versutum***, A. viduum (P/.). A, fuliginosum (P/..), A. piceum (L.)***, A. thoreyi Dcj.**, Oxypselaphus ohscurus (Hbst.), A. binotatus, Stenolophus skrimshiranus Slcph.*, Panagaeus cnixmqjor (L.), Chlaenius nigricornis (F.)**, O. helopioides, O. gracilis, Badisler imipustu/atus, B. sodalis (Duft.), B. di/aiaius Chaud.**, Demelrias monostigma Sam., D. imperialis (Germ.), Philorhizus sigma (Rossi)*, D. denlala***.

6.3. Преферентниіі комплекс ріпяльною угруповання турунів в умовах берегів середніх і малих річок Полісся і Лісостепу Лівобережної України

У складі угруповань, які реєструвалися по берегах середніх річок, види виділеного еталонного преферентного комплексу складали для р. Псел 79%, р. Ворскли - 67%. р. Десни - 79%, р. Твотки - 62%, р. Десни (Васильєва, 1984) - 78%, р. Прут (Карпова, Маталин, 1993) - 63%. Прсфсрснтний комплекс ріпального угруповання ту руні в репрезентативно представлений по берегах рівнинних річок, що свідчить про об'єктивність його виділення. У заплавах малих річок не формується ріпальне угруповання турунів, у зв'язку7 з відсутністю розвішених берегових утворів. Лише 5 видів цього угруповання реєструвались по берегах малих річок: Е. riparius, A. Jlavipes, В.

quadrimaculatum, В. femoratum, В. tetracolum.

РОЗДІЛ 7. АНАЛІЗ ТУРУНІВ ЗАПЛАВНИХ ЛАНДШАФТІВ ЗА ТИПАМИ АРЕАЛІВ

Більшість турунів, зареєстрованих в заплавах річок Полісся і Лісостепу Лівобережної України, має транспалсарктичний тип ареалу (27,3%), дещо менше - західнопалсарктичний (21,4%), європейсько-сибірський (19,2%), європейський (12,3%) і європейсько-середземноморський (10,7%). Незначною кількістю видів представлені голарктичний (4,8%), європейсько-кавказький (2,1%), степовий скіфський (1,6%), північносередземноморський (0,5%) та східносередземноморський

(0,5%) типи ареалів. У ріпальному угрупованні переважають транспалеарктичні види, а в заплавному - європейсько-сибірські види.

РОЗДІЛ 8. ОЦІНКА ВПЛИВУ АНТРОПІЧНИХ ФАКТОРІВ НА БІОГЕОЦЕНОЗИ ЗАПЛАВНИХ ЛАНДШАФТІВ

8.1. Ріпальпе угруповання турунів в умовах руслових водосховищ

Аналіз отриманих результатів показав, що у складі ріпальних угруповань турунів на позбавлених рослинності берегах кількість видів заплавного угруповання не перевищувала 20%. В умовах берегових фацій 1-ї і 2-ї стадій заростання рослинністю співвідношення ріпальних і заплавних видів врівноважується, а в умовах фацій 3-ї стадії заростання, на фоні зникнення преферентів ріпального угруповання, види з заплавного угруповання складають від 60 до 80%. В результаті зарегулювання русел річок водосховищами зникають стснотопи ріпального угруповання: Г). пегеяЬеітегі, В. аг§еМеоЬип, В. Шогаїе, В. Шісоїіе, В. пфсоїіе, В. апсігеае. Під впливом заростання рослинністю на берегах руслових водосховищ формуються угруповання турунів за складом наближені до літоральних синузій.

8.2. Віишв осушення на видову структуру болотної еннузії як складової заплавною угруповання турунів

В умовах різнотипних боліт було зареєстровано 61 вид турунів з 27 родів. Максимальну кількість преферентів боліт ((,'. тепеіїіе.чі, ('. скйЬгсйш. А. і/югеуі, В. ііііаіаіих) було зареєстровано на трав'яних болотах Полісся Лівобережної України. На територіях, на яких було осушено болота, на фоні зменшення преферентів болотної синузії, загальна кількість видів турунів збільшується. На цих територіях реалізується динамічна варіанта заплавного біоценозу за складом найбільш наближена до лук. Збільшення кількості видів на осушених територіях, де були болота, супроводжується зменшенням загальної кількості видів у заплавному біоценозі, спрощенням його видової структури і падінням рівня різноманіття в його межах*

8.3. Екологічна оцінка стану берегів річок на основі аналізу видової і кількісної структури нреферентного комплексу ріпального угруповання турунів

Останнім часом все частіше в якості індикаторних видів використовують представників різних систематичних груп комах (Богач, Ружичка, 1983; Шишова, 1994; Висіїаг, 1983; Воііас, 1986), серед яких найбільш

популярними є туруни і стафіліни (§и5(ск, 1983). Оскільки було встановлено, що виділені нами види преферентного комплексу ріпального угруповання мають різну толерантнісіь до поступового забруднення берегів та їх заростання рослинністю, то це дає підстави використовувати їх як індикаторні види. Для градації градієнту умов запровадили систему балів, прийнявши, що поступові зміни якості берегів відбуваються в інтервалі від 5 балів (відкриті береги) до 0 балів (забруднені, щільно зарослі рослинністю). На берегах річок, стан яких відповідає 5 балам, реалізується природна структура угруповань турунів, а на берегах річок, що мають бал 0, види-преференти ріпального угруповання не реєструються, і відповідно ріпальне угруповання тут не існує.

Ранжування градієнту умов здійснювали за такою схемою. Непорушена структура ріпального угруповання турунів відповідає інтервалу від 5 до 4 балів. Мінімальний ступінь порушення структури ріпального угруповання вкладається в інтервал між 4 і 3 балами. Ці обидва ступені порушення структури угруповання відповідають 0-й стадії заростання рослинністю. Середній ступінь порушення структури угруповання відповідає інтервалу від 3 до 2 балів, і збігається з візуальною оцінкою, що має назву 1-ї стадії заростання берегів. Максимальний ступінь порушення структури ріпального угруповання вкладається в інтервал між 2 і 1 балами, відповідаючи 2-й стадії заростання берегів рослинністю. Вкрай порушений стан структури угруповання турунів вважається ступенем деградації, який вкладається в інтервал між 1 і 0 балами. Умовно ця критична ступінь порушення візуально реєструється на 3-й стадії заростання берегів рослинністю.

Для встановлення індивідуального балу виду скористались його кількісним розподілом у градієнті умов, за який приймали стадії заростання берегів:

де х, - бал певного ступеню порушення структури угруповання, fj - ступінь преферентності вид\' в межах окремих берегових фацій певної стадії заростання рослинністю.

У таблиці 8.1 наведено приклад розрахунку індивідуального балу для Ch. nitidulus - преферешу ріпального угруповання турунів. За таким принципом був розрахований індивідуальний бал кожного виду преферентного комплексу ріпального угруповання турунів: О. limbatum -£,36, Е. riparius - 4,46, D. arenosus - 4,21, D. п. nitidus - 4,25, D. neresheimcri -i,85, Л. Jlcrvipes - 2,65, B. argenleolum - 4,98, B. litorale - 4,87, B. striatum - 4,85,

100%

В. Iciticolle - 4,95, В. nificalle - 4,74, В. semipunctatum - 4,90, В. azurescens -4,70, В. gilvipes - 4,85, В. quadrimacidatum - 4,56, В. andreae - 4,89, В. femoratum - 4,34, В. tetracolum - 3,50, A. impressum - 3,51, A. marginatum - 3,05,

A.fulva - 3,85, Ch. nitidulus - 3,53,0. melanura - 2,14.

Таблиця 8.1

Складові розрахунку індивідуального балу виду____________

Стадії заростання берегів рослинністю 0 1 2 3

Бал ступеню порушення ' структури угруповання (х,) 5 4 3 2 1

Ступінь преферентності виду (/;,) 15 27 54 4 0

Індивідуальні бали виду 0,75 Ш 1,62 0,08 0

Сума індивідуальних балів виду (/,) 3,53

Оцінка стану угруповання проводиться в балах за запропонованим нами індексом цснотичного порушення (/?), результати розрахунку якого реєструють структурні зміни в ріпальних угрупованнях турунів відповідно до змін в граді а пі умов:

R =

-1

(3)

де І і - індивідуальний бал і- го виду преферентного комплексу, 5, - кількість видів «референтного комплексу в угрупованні, £ — загальна кількість видів в угрупованні, а'\Ь — коефіцієнти.

Запровадження індексу ценотичного порушення дозволяє максимально чутливо реєструвати зміни у структурі ріпальних угруповань, на основі чого можлива адекватна оцінка стану біоценозів, локалізованих пс берегах річок.

ВИСНОВКИ

1. По берегах річок Полісся та Лісостепу Лівобережної Україш зареєстровано 98 видів з 36 родів, при цьому у Поліссі - 70 видів з 2‘. родів, в Лісостепу — 77 з 32 родів.

2. По берегах стоячих водойм в обох досліджених зонах знайдено 67 виді) турунів з 34 родів: у Поліссі - 38 з 20 родів, в Лісостеп}' - 64 з 34 родів.

3. На болотах в обох зонах зареєстровано 61 вид з 27 родів: у Поліссі - 49 22 родів, Лісостепу'- 46 з 22 родів.

4. У заплавних ландшафтах обох досліджених зон зареєстровано 187 виді турунів з 55 родів, 28 триб. При цьому у заплавах Лісостепу - 166 виді з 55 родів, а в Поліссі - 107 видів з 33 родів.

5. Вперше для заплав Полісся Лівобережної України вказано 87 видів турунів з 32 родів, для заплав Лісостепу Лівобережної України - 80 видів з ЗО родів.

6. У заплавних ландшафтах рівнинних річок існує два угруповання турунів

- ріпальне і заплавне, в складі яких виділено преферентні комплекси. Преферентний комплекс ріпального угруповання представлений 24 видами з 10 родів - Omophron limbatum (F.), Elaphnis riparius (L.), Dyschirius arenosiis Steph., Dyschiriodes nitidus nitidus (Dej.'), D. neresheimeri Wagn., Asaphidion flavipes (L.), Bembidion argenteolum A hr.,

B. litorale (01.), B. striatum (F.), B. laticolle (Duft.), B. ruficolle (P/„), B. semipunctatum (Don.), B. varitcm (01.), B. azuresccns D.-Torre, B. gilvipes Sturm, B. quadrimaculatum (L.), B. andreae (F.), B. femorcitum Sturm, B. tetrcicohim Say, Agonum impressum (Pz.), A. marginatum (L.), Amara fulva (Mull.), Chlaenius nitidulus (Sclimak), Odacantha melamira (L.). Преферентний комплекс заплавного угруповання представлений 44 видами з 21 роду, з яких 5 видів зараховано до преферентів болотної синузії (Carabus menetriesi Humm., С. clathratus L., Agonum thorcyi Dej., Chlaenius nigricornis (F.), Badister dilatatus Chaud.), 5 - до преферентів лучної синузії (Pterostichus ovoideus Sturm, Agonum muelleri (Hbsl.), A. versutum Sturm, A. piceum (L.), Drypta dentata (Rossi)) і 3 - до преферентів літоральної синузії (Tachys bistriatus (Duft.), Stenolophus skrimshiranus Steph., Philorhizus sigma (Rossi)).

7. Просторово ріпальне угруповання турунів обмежене берегами середніх і великих річок, а заплавне реалізується в умовах долин малих, середніх і великих річок.

?. В ріпальному угрупованні переважають зоогеографічні елементи

транспалеарктичного тапу ареал}', а в заплавному - європейсько-сибірського типу ареалу.

). В умовах берегів руслових водосховищ і на ділянках річок, що

витримують підвищене органічне забруднення, спостерігається зменшення кількості видів ріпального угруповання: D. neresheimeri Wagn., В. argenteolum Ahr., В. litorale (01.), В. laticolle (Duft.), В. ruficolle (Pz.), В. andreae (F.). Зникнення цих видів призводить до зниження видового різноманіття ріпальних угруповань в масштабі річкових долин. До зниження різноманіття турунів призводять і меліоративні заходи у річкових долинах, внаслідок яких зникають преференти болотних і лучних синузій.

0. На основі видів преферентного комплексу ріпального угруповання турунів запроваджено систему індексної оцінки стан}’ біогеоценозів, локалізованих по берегах річок. Запропоновано індекс ценотичного порушення (К), який є чутливим показником змін структури ріпального

угруповання, шо відбуваються внаслідок порушеного гідрологічного режим)' річок:

Індексна оцінка може бути використана в ході моніторингу і оціночних досліджень, а також контролю за станом прибережних смуг річок.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Кириченко М.Б. К изучению фауны жужелиц (Coleoptera, Carabidae) пойменных биотопов Левобережной Лесостепи Украины // Вестник зоологии. - 1998. - № 4. - С. 38-44.

2. Кириченко М.Б. Вплив зарегульованості річок на угруповання туру ні в (Coleoptera. Carabidae) навколоводних біотопів // Вестник зоологии. -1998.-вып. 9.-С. 69-72.

3. Кириченко М.Б. До вивчення фауни турунів (Coleoptera, Carabidae) північно-східного Лісостепу’ України // Известия Харьковского энтомол. об-ва. - 1997. - Т. 5, вып. 2. - С. 75-79.

4. Кириченко М.Б., Бабко Р.В. До питання про карабідофауну прибережної смуги малої річки // Проблеми охорони і раціонального використання природних ресурсів Сумщини. - Суми, 1992. - С. 59-63.

5. Кириченко М.Б. Туруни (Coleoptera, Carabidae) навколоводних біотопів урбанізованого ландшафту // Урбанізоване навколишнє середовище: охорона природи та здоров’я людини. - Київ, 1996. - С. 181-184.

6. Kirichenko М. Ground-beetlcs from the floodplain of the river Zgar (Insecta, Coleoptera, Carabidae) // Environment protection: modem studies in ecology and microbiology: Proceedings of the International regional seminar, May 1316, 1997, Ukraine. - Uzhgorod, 1997. - P. 219-223.

7. Кириченко М.Б., Бабко P.B. Карабидофауна прирусловой поймы малых рек как показатель степени их антропогенной трансформации // Актуальные вопросы экологии и охраны природных водных экосистем и сопредельных территорий: Материалы межреспублик. науч.-практич. конфер. - Краснодар, 1995, - Ч. 1. - С. 159-160.

8. Кириченко М.Б., Бабко Р. В. Комплексы жужелиц прибрежной полосы малых рек в условиях города // Тез. докл. науч.-техн. конфер. преподавателей, сотрудников и студентов. - Сумы, 1995. - С. 122.

V

S, S

Кириченко М.Б. Жуки-турунн (Соїеоріега, СагаЬі(Іае) навколоводних біотопів Полісся та Лісостепу Лівобережної України. -Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.09 - ентомологія. - Інститут зоології ім. 1.1. Шмальгаузена НАН України. Київ, 1999.

У заплавних ландшафтах Полісся та Лісостепу' Лівобережної України зареєстровано 187 видів турунів з 55 родів, 28 триб: у Поліссі - 107 з 33 родів, 22 триб, у Лісостепу - 166 видів з 55 родів, 28 триб. У навколоводних біотопах Полісся відмічено 95 видів з 32 родів, Лісостепу - 110 з 40 родів. У навколоводних біотопах обох зон зареєстровано 130 видів з 41 роду, 24 триб. Встановлено, що у заплавних ландшафтах реалізується лише два угруповання турунів - ріпальне і заплавне, у складі яких виділено преферентні комплекси видів, відповідно 24 і 44. Показано, що ріпальне угруповання турунів просторово обмежене берегами середніх і великих рівнинних річок, тоді як по берегах малих річок воно не існує. На основі видів преферентного комплекс}' ріпального угруповання запроваджено систему оцінки стану берегів річок і локалізованих в їхніх межах біогеоценозів. Традиційно виділяємі угруповання турунів боліт та лук виявились об’єднаннями синузіагтьного рівня.

Ключові слова: Соїеоріега, СагаЬісІае, фауна, навколоводний біотоп, угруповання, Полісся, Лісостеп, Лівобережна Україна.

Кириченко М.Б. Жуки-жужелицы (Соїеоріега, СагаЬі(Іае) околоводных биотопов Полесья и Лесостепи Левобережной Украины. -Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.09 - энтомология. - Институт зоологии им. И. И. Шмальгаузена НАН Украины, Киев, 1999.

В пойменных ландшафтах Полесья и Лесостепи Левобережной Украины зарегистрировано 187 видов из 55 родов, 28 триб, из которых в Полесье отмечено 107 видов из 33 родов, 22 триб, а в Лесостепи - 166 видов из 55 родов, 28 триб. В околоводных биотопах на этой территории зарегистрировано 130 видов из 41 рода, 24 триб, при этом в Полесье найдено 95 видов из 32 родов, а в Лесостепи - 110 видов из 40 родов. Установлено существование двух сообществ в пределах пойменных ландшафтов -рипального и пойменного. В составе рипального сообщества выделено 24 вида-преферента, а в составе пойменного - 44. Показано, что рипалыгое сообщество жужелиц не реализуется в условиях берегов малых рек, а существует лишь на берегах средних и больших равнинных рек. На основе

видов преферентного комплекса рипального сообщества предложено систему оценки состояния берегов рек и локализованных в их пределах биоценозов. Традиционно выделяемые сообщества жужелиц болот и лугов представляют собой объединения синузиального уровня организации.

Ключевые слова: Со1еор1сга, СагаЫс1ае, фауна, околоводный биотоп, сообщество, Полесье, Лесостепь, Левобережная Украина.

Kirichenko M.B. The carabid fauna (Coleoptera, Carabidae) of the banks river, lakes shores and marshes of the Forest and Forest-Steppe of eastern part of the Ukraine. - Manuscript.

Thesis for degree of Doctor of Philosophy (Ph. D.) by speciality 03.00.09

- entomology. - Schmalhausen Institute of Zoology, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 1999.

The carabid fauna in flood plain landscapes of the Left-Bank Forest (Polesye) and Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine was investigated. A total of 187 species from 55 genera, 28 tribes were found, among which 107 species from 33 genera, 22 tTibes were found in Polesye area, and 166 species from 55 genera, 28 tribes in the Forest-Steppe. The similarity (Sorensen index) between carabid fauna of the Left-Bank Polesye and of the Left-Bank Forest-Steppe was 63 %.

On the river banks, lakes shores and at the marshes in both of these areas 133 species from 41 genera, 24 tribes were found. At these landscapes elements 95 species from 32 genera were found in Polesye area, and 110 species from 4C genera in Forest-Steppe area. The similarity between carabid fauna of river banks, lakes shores and of the marshes in these areas was 82 %.

The spatial borders of communities is set equal to the spatial borders oi preferent species complexes. The preferent species were set according the biotope preference. The biotope preference of species was determined from the Bekiemishew’s equation (Beklemishew, 1961) in our modification. This methoc admits to prevent the influence of population numbers on the setting of preferen complex, hence it differs from method of dominants. The species which have 80°/ population is grouped on a single landscape element have been assigned to th< preferent complex.

There are two communities in a flood plain landscape were distinct witl the use of summing preferendums method: the riparian community and the flooi plain community. 24 preferent spesies of the riparian community and 44 preferen spesies of the flood plain community were set. The carabids populations o marshes and of flood plain meadows are considered as a marshes synusia and ; flood plain meadow synusia. These two synusia are constituent of a single flooi plain community. The carabids populations on the shores of lake is a synusia of; flood plain community too.

As our investigations show, the riparian community do not exists on the banks of small rivers. They are realized on the banks of large- and middle-sized rivers only. Riparian communities are also disappears from the reservoir’s banks which are overgrown with vegetation. The preferent specics of the marshes svnusia disappear in response to the drainage of marshes. As a result the biodiversity of flood plain landscapes is lowering.

For the estimation of the level of anthropogenous influences to the river banks and to tlie riparian communities the index of cenotie disturbance was proposed.

Key words: Coleoptera, Carabidae, fauna, banks of river, shores of lake, narsh, community, Left-Bank Forest, Left-Bank Forest-Steppe, Ukraine.