0
Экологический клуб
 
"STENUS"
 
 
 
Калужский краеведческий Интернет-портал


 
Прохорова Н.Е.   Популяционно-фенетическая структура и стабильность развития жужелицы Carabus hortensis L. (Coleoptera: Carabidae) на ООПТ юго-востока Калужской области   / /   ИЗВЕСТИЯ КАЛУЖСКОГО ОБЩЕСТВА ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ. Книга девятая. (Сборник научных трудов)   Под ред. С.К. Алексеева и М.Н. Сионовой   Калуга:   Издательство КГПУ им. К.Э. Циолковского   -   2009 C. 186-190.


Популяционно-фенетической структура и стабильность развития жужелицы Carabus hortensis L. (Coleoptera: Carabidae) на ООПТ юго-востока Калужской области

Н.Е. Прохорова

Калуга. Экологический клуб «Stenus»

Резюме: Проведен анализ популяционного разнообразия и стабильности развития жужелицы Carabus hortensis L., 1758 на территории заповедника «Калужские засеки» и Жиздринского участка национального парка «Угра». Выделены биотопы с наиболее оптимальной фенетической структурой и стабильностью развития жужелицы. В целом условия особо охраняемых природных территорий юго-востока Калужской области благоприятны для данного вида, хотя в отдельных биотопах отмечена высокая частота асимметричного проявления на признак. Carabus hortensis является удобным биоиндикатором для лесов ООПТ Калужской области.

Особо охраняемые природные территории (ООПТ) в силу своего назначения нуждаются в биологическом мониторинге, без которого невозможна эффективная работа по сохранению видов. Важным инструментом биоиндикационных исследований на особо охраняемых природных территориях признаны фенетические методы, которые позволяют оценить состояние популяций того или иного биологического вида [Семенов и др., 1985]. Другим распространенным биоиндикационным методом является оценка стабильности развития по уровню флуктуирующей асимметрии, которая достаточно определенно говорит о степени благоприятности условий обитания для вида. Актуальной научной задачей в настоящее время является поиск видов-биоиндикаторов и параметров биологических систем, адекватно отражающих качество среды для наибольшего числа живых организмов.

Цель работы - биоиндикационный анализ особо охраняемых природных территорий юго-востока Калужской области на основе анализа популяционно-фенетической структуры и флуктуирующей асимметрии жужелицы Carabus hortensis Linnaeus, 1758.

Выбор жужелицы C. hortensis в качестве модельного объекта исследования обусловлен тем, что это активный хищник, который в силу высокой численности и крупных размеров играет важную роль в поддержании равновесия в биоценозах [Алексеев и др., 2003]. Как обитатель поверхности почвы, он испытывает сочетанное воздействие множества экологических факторов, поэтому может рассматриваться в качестве интегрального индикатора. C. hortensis – европейский лесной вид, доминирующий среди жуков рода Carabus в лесах Калужской области. Его максимальная уловистость наблюдается в широколиственных лесах и ельниках. Данный вид обладает осенним типом размножения, и наибольший пик активности приходится на август – сентябрь [Алексеев, Шашков, 1996].

Материалом послужили сборы в пределах Жиздринского участка национального парка «Угра», Северного и Южного участков заповедника «Калужские засеки» в 1995, 1996 и 2004 гг.

Были проанализированы выборки жужелиц со следующих пробных площадей:

  • «Тайфун 1»: НП «Угра», 18 км на восток от экологической базы Отрада, широколиственный лес на суглинках.

  • «Тайфун 2»: НП «Угра», в 4 км на юго-запад от ПП «Тайфун 1», широколиственный лес на суглинках.

  • «Шир. лес»: НП «Угра», 4 км на запад от экологической базы Отрада, НП «Угра».

  • Ельник: НП «Угра», в 5 км от экологической базы Отрада.

  • «Северный участок заповедника»: Северный участок ГПЗ «Калужские засеки», широколиственный лес.

  • «Южный участок заповедника»: Южный участок ГПЗ «Калужские засеки», широколиственный лес.

Использовались традиционные методы сбора наземной и почвенной фауны. Всего было обработано и проанализировано 227 экземпляров жужелиц.

Для анализа использовались количественные признаки: число ямок в трех рядах на левом и правом надкрыльях, число щетинок в рядах на бедрах и голенях трех пар ног [Прохорова, 2006].

Внутрипопуляционное разнообразие

Для характеристики разнообразия популяций C. hortensis были рассчитаны следующие показатели: среднее число морф «» и доля редких морф «h» [Животовский, 1982]. Максимальное значение «µ» отмечено для участка «широколиственный лес» в 1996 г., минимальное - для участка "Тайфун 1" в 1996 г. (табл. 1). Максимальные значения доли редких морф «h» наблюдались в выборках «широколиственный лес» в 1996 г., "Тайфун 1" в 2004 г., «Южный участок заповедника». Минимальное значение доли редких морф зафиксировано для участка "Тайфун 1" в 1996 г.

Таким образом, сочетание максимального значения «µ» и минимального значения «h» наблюдалось только на участке «широколиственный лес» в 1995 году. Оно отражает наиболее благоприятные условия обитания данного вида.

Таблица 1. Показатели внутрипопуляционного разнообразия для жужелицы C. Hortensis.

Биотоп, год сбора

µ

ошибка µ

h

ошибка h

"Тайфун 1", 2004 г.

5,92

0,137

0,133

0,047

"Тайфун 1", 1996 г.

5,21

0,151

0,106

0,062

Южный участок, 1996 г.

5,75

0,171

0,115

0,064

Северный участок, 1996г.

5,74

0,069

0,069

0,051

Шир. лес, 1996 г.

6,06

0,217

0,135

0,068

Шир. лес, 1995 г.

6,03

0,179

0,096

0,059

Ельник,1995 г.

5,62

0,173

0,112

0,063

"Тайфун 2", 1996 г.

5,35

0,149

0,108

0,062


Стабильность развития

Для оценки стабильности развития нами использовался показатель средней частоты асимметричного проявления на признак (ЧАП) [Захаров, Кларк, 1993]. Показатели ЧАП по щетинкам были рассчитаны сначала для голеней и бёдер отдельно, а после была найдена средняя арифметическая – ЧАП «ног».

Среднее значение ЧАП у жужелицы садовой на ООПТ юго-востока Калужской области составило 0,710. Максимальное значение ЧАП наблюдалось на Южном участке заповедника в 1996 г., минимальное – на ПП «Тайфун 1» (табл. 2). Биотопами с благоприятными для стабильного развития условиями можно считать «Тайфун 1» (1996 г.) и ельник. Неблагоприятные условия для развития жужелицы были на ПП «широколиственный лес», Северный и Южный участки заповедника в 1996 году (рис. 1).

В целом на территории заповедника «Калужские засеки» и национального парка «Угра» развитие жужелицы достаточно стабильно. Отмечено изменение стабильности развития во времени: в 1996 г. наблюдался более высокий уровень флуктуирующей асимметрии, чем в 1995 г., а в биотопе «Тайфун 1» флуктуирующая асимметрия в 2004 г. была выше, чем в 1996 г.

Таблица 2. Частота асимметричного проявления на признак (ЧАП) для жужелицы C. hortensis на юго-востоке Калужской области.

Биотоп, год сбора

ЧАП

1

Заповедник, Южный участок, 1996г

0,775

2

Заповедник, Северный участок, 1996г

0,750

3

Широколиственный лес, 1996г.

0,760

4

Широколиственный лес, 1995г.

0,687

5

"Тайфун 1", 1996г.

0,607

6

"Тайфун 2", 1996г.

0,712

7

Ельник, 1995 г.

0,645

8

"Тайфун 1", 2004г.

0,713














Рис. 1. Картосхема распределения коэффициентов асимметрии у C. hortensis по ООПТ юго-востока Калужской области.

Таким образом, популяционно-фенетическая структура и стабильность развития жужелицы C. hortensis являются удобными биоиндикационными параметрами. Вместе с некоторыми другими видами жужелиц (Carabus granulatus, Pterostichus oblongopunctatus) данный вид может использоваться в качестве основного модельного объекта в биомониторинге особо охраняемых природных территорий Калужской и других центральных областей РФ.

Литература

Алексеев С.К., Рогуленко А.В., Перов В.В. Жужелицы родов Carabus и Cychrus (Coleoptera: Carabidae) березняков Угорского участка национального парка «Угра» // Природа и история Поугорья (краеведческие очерки). - Калуга, 2003. – С. 67-69.

Алексеев С.К., Шашков М.П. Жужелицы трибы Carabini и Cychrini Жиздринского участка национального парка "Угра" // Биологическое разнообразие Калужской области. Проблемы и перспективы развития ООПТ. Сб. тез. докл. -Калуга, 1996. Ч. 1 -С. 133-137.

Животовский Л.А. Показатели популяционной изменчивости по полиморфным признакам // Фенетика популяций. – М., 1982. С. 38-44.

Захаров В.М., Кларк Д.М. «Биотест»: Интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов. – М.: Московское Отделение Международного Фонда «БИОТЕСТ», 1993. – 68 с.

Прохорова Н.Е. Описание фенов жужелицы C. hortensis с юго-востока Калужской области. Известия Калужского общества изучения природы. Кн. 7 / Под ред. С.К. Алексеева, В.Е. Кузьмичева. – Калуга: Издательство КГПУ им. К.Э. Циолковского, 2006. – С. 132-151.

Семенов В.А., Лихацкий Ю.П., Масалыкин А.И. Фенетика и заповедное дело // Фенетика популяций. Материалы III Всесоюзного совещания АН СССР. - Саратов, 1985. – С. 39.


The phenetic structure and developmental stability of the ground beetle Carabus hortensis L. (Coleoptera, Carabidae) on the protected

area of the southeast of Kaluga region

N.E. Prokhorova

Abstract: An analysis of the developmental stability and phenetic structure of a ground beetle Carabus hortensis L., 1758 is obtained in the national park "Ugra" and the reserve "Kaluzhskie Zaseki". We have found some habitats, which have the best phenetic structure and developmental stability of the beetle. As a whole the protected area in the southeast of Kaluga region provide satisfactory conditions for this species. However some samples have high values of the fluctuating asymmetry. Carabus hortensis has a great bioindicative value in the forests of protected areas in Kaluga region.




Скачать.rar



Сайт создан при поддержке РОССИЙСКОГО ГУМАНИТАРНОГО НАУЧНОГО ФОНДА проект № 09-06-59610 а/Ц "Создание экологического Интернет-портала, как регионального компонента экологического образования"; № 10-06-59629 а/Ц"Создание региональной экологической Интернет-библиотеки"


© Авторы статей