Функциональная роль жуков-чернотелок (Coleoptera, Tenebrionidae) в степных экосистемах Тувы

• Автор: Маадыр-оол, Урана Александровна
• Шифр специальности: 03.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 135 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Г лава 1. Обзор литературы.

Глава 2. Характеристика района исследования.

Глава 3. Материал и методика исследования.

Глава 4. Население чернотелок тувинских степей.

4.1. Состав чернотелок

4.1.1. Распределение состава по котловинам

4.1.2. Распределение состава по секторам

4.1.3. Распределение состава по катенам.

4.2. Количественное распределение жковчернотелок

4.2.1. Распределение численности по катенам.
4.2.2. Распределение численности по секторам.
4.3. Распределение биомассы чернотелок.
4.4. Принадлежность изученных чернотелок к топоэкологическим группам
Глава 5. Потребление пищи и дефекация у чернотелок Тувы
5.1. Потребление пищи.
5.1.1. Уровень потребления .
5.1.2. Суточный ход питания.
5.1.3. Сезонный ход питания.
5.2. Дефекация5 у
5.2.1. Уровень дефекации .
5.2.2.Суточный ход фекалий
5.2.3.Соотношение суточного хода потребления и дефекации.
5.3. Отношение дефекации к потреблению и трофоэкологические группы чернотелок.
Глава 6. Роль чернотелок в разложении подстилки.
Глава 7. Влияние фекалий чернотелок на фитомассу
Выводы.
Слисок литературы.
Приложение6
Введение
Жукичернотелки СоеорераТепеЬлоги1ае яеляются одной из доминирующих по численности и биомассе групп безпозвоночных животных сухих степей Тувы. Их имаго относятся к герпетобионтам, т.е. обитателям поверхности почвы и живут на грани раздела двух сред воздушной и почвенной. Личинки обитают в почве. Поэтому закономерности распределения чернотелок в пространстве зависят как от атмосферных, так и от почвенных факторов, и, конечно, от особенностей растительного покроБа, который обеспечивает их пищей.
В степях Убсунурской котловины максимальная численность чернотелок достигает экземпляров на кв.м. Такое количество животных может оказывать сильное структурное и функциональное воздействие на верхние горизонты почвы, где сосредоточена основная часть живых корней, растительного опада и остатков отмерших животных.
Подстилка привлекает имаго жуковчернотелок, благодаря высокой концентрации в ней многих химических элементов, важных для обмена веществ. Козловская, .
Пропуская через свой кишечник растительные остатки и выделяя значительную их часть в виде фекалий, жуки осуществляют их механическое размельчение. При этом многократно увеличивается суммарная поверхность растительной ткани, доступная для микроорганизмов. В фекалях чернотелок число микроорганизмов может в 5 раз превышать их количество в почве. Также отмечено, что в экскрементах чернотелок содержатся витамины группы 8, которые стимулируют рост и прорастание растений. Стебаев и др, Стебзев, . Поскольку жуки стимулируют прежде всего активность целлюлозоразрущающей микрофлоры, их следует отнести к животнымминерализаторам, обеспечивающим поступление в подстилку освобожденных минеральных элементов.
Из примере степей Казахстана показано, что чернотелки своей деятельностью сдвигают балансовый процесс гумификацииминерализации в сторону минерализации Мордкович, . Наша работа направлена на выявление функциональной роли жуковчернотелок в сухих степях Тувы, отличающихся от казахстанских еще большей континентальноетью климата.
Актуальность исследования. Особенности структуры биоценоза во многом зависят от характера трофических взаимоотношений их компонентов. Чернотелки составляют одно из центральных звеньев в поддержании устойчивости степных экосистем Тувы. Неплохо изучены численность, таксономический и экологический составы чернотелок. Однако экология их питания и функциональная роль в биогеоценозах Тувы оказались практически не изученными. Своевременность исследования определяется еще и тем, что в последнее время возрастает влияние человека на природу степей, устойчивость которых во многом прямо зависит от состояния сообществ беспозвоночных животных, в частности чернотелок.
Цели и задачи работы. Основной целью работы было изучение характера питания имаго жуковчернотелок различных экологических групп и выявление их функциональной роли в степных экосистемах Тувы. В связи с этим необходимо было решить следующие задачи
выявить видовой состав и структуру населения чернотелок различных позиций катен в характерных вариантах степей.
выявить суточную активность в период питания.
определить уровень потребления пищи и дефекации отдельных видов
изучить влияние чернотелок на фитомассу
оценить в целом функциональную роль чернотелок в степных
экосистемах Тувы.
Научная новизна. До сих пор была известна экология питания только 7 видов жукое. Нами впервые получены экспериментальные данные по потреблению пищи и дефекации еще видов чернотелок из разных экологических групп, отражающих фауну Тувинского региона на .6. Изучена
суточная активность питания видов. Получены данные для модельных видов по уровню дефекации. Обследовано влияние жуков на фитомассу путем внесения в посевы пшеницы растворенных фекалий жуков. Таким образом, реально оценено функциональное значение чернотелок в степных экосистемах Тувы.
Практическое значение работы. Результаты исследования дают полезный материал для выяснения функциональной роли жуковчернотелок в поддержании в стабильном состоянии экосистем заповедника УбсуНур. Ревизия фауны видов вносит вклад в состояние кадастра животного мира заповедника.
Количественные учеты и оценка биомассы по позициям катен могут быть использованы для мониторинга Международного заповедника кУбсунурская котловина. Исследование в целом дает ценный материал для обоснования режима охраны природы и рационального природопользования в хрупких экосистемах Центра Азии. Сведения также могут быть использованы при чтении курса лекций по сельскохозяйственной энтомологии, экологии в соответствующих университетах и институтах.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях Тувинского госуниверситета, в Убсунурском Международном центре биосферных исследований, а также на межлабораторных семинарах в Институте систематики и экологии животных СО РАН.
Публикации. По защищаемой теме опубликованы 2 работы, 1 находится в печати.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на страницах, из которых текст занимает машинописных страниц, иллюстрирована таблицами, рисунками.
Список литературы


Касаба, которые являются результатом экспедиции года. Материалы собраны почти по всей территории Монголии, включая Котловину Больших Озер Касаб, , . В году написана докторская диссертация А. Цэндсурэном, в которой освещается фауна чернотелок. Составлен список 1 видов жуков, относящихся к родам, охвачена и Убсунуоская котловина Цэндсурэн, Изучая особенности фауны почвообитающих безпозвоночных Монголии К. Улыкпан частично затрагивает и чернотелок . Ч.Т. Сагды обобщила данные по фауне тенебрионид, включив в список синантропные и лесные виды, а также виды, обитающие в Монгольской части Убсунурской котловины. Всего ею отмечено вида чернотелок Сагды . Самой полной сводкой по тенебриофауне Монголии, в том числе Убсунурской котловины служит определитель Г. С.Медведева . В ряде работ И. В. Стебаева по Туве показано, что при помощи насекомых происходит значительное ускорение процессов разложения сложных органических веществ и обеспечение корневой системы растений подвижными соединениями Фекалии насекомых, насыщенные витаминами группы В являются центрами микробиологического разложения и минерализации Стебаев, , Стебаев и др, . Отмечены важнейшие функции жуковчернотелок стимуляционная, каталитическая и минерализующая. В фекалиях чернотелок выявлено очень высокое содержание и наибольшее видовое разнообразие целлюлозоразрушающих микроорганизмов. Таким образом, они являются активными стимуляторами микробиологических процессов в сухих степях. Причиной является, в первую очередь, наличие наиболее стабильных условий температуры и влахотости во внутренней полости насекомых, а также благоприятных физиологических условий в фекалиях Стебаев и др, 5еЬае7, Г1ар1екоуа, Уокоу1пгег . В ландшафтах сухих степей И. В.Стебаев выделяет 3 главные качественно различные и дополняющие друг друга системы зоомикробиологических комплексов. Одним из главных очагов микробиолотческого разложения клетчатки является система нанофитонжукичернотелки. Кроме того, оценена роль жуков как индикаторов свойств почв, которые составляют значительную часть населения в опустыненных и сухих степях Усбунурской котловины. Стебаев, Керженцев, . Имеется статья, в которой приводятся данные по потребности в стандартном кроме 7 видов чернотелок Мордкович, Чернышев, . В.Г. Мордковичем в степях Казахстана Мордкович, а, 6, . В его статьях указано, что уровень потребления пищи жуками выражает степень приспособленности к экстремальным условиям. Разные жизненные формы потребляют неодинаковое количество пищи. Меньшая потребность в пище характерна мезофильным чернотелкам Ора1гит, вопосерИаНтт. На 0 мг веса они потребляют мг подстилки. На втором месте по количеству съеденного корма стоят представители трибы Тепугнп1. На их долю приходится мг. Изучен уровень фекалий тех же чернотелок. Результаты эксперимента показали разную продукцию экскрементов. Жуки Тепула, В1арз дефецируют в сутки мг, а Ора1гигп, СопозерГгаит около мг на 0 веса. Следовательно, из потребленных в полевом опыте 0 кг подстилки чернотелки Тепупа возвратили на поверхность почвы 8 кт, СопосерЬаюттолько кг на га Мордкоеич, Тилли, . В году в Туве создан Международный Центр научных исследований УбсуНур. Целью его программ является разработка комплексных характеристик для оценки состояния природных экосистем, и их изменений под влиянием антропогенных факторов. В частности было проведено комплексное исследование модельной катены Ончалаан Аракчаа и др. Изучалось строение, динамика влажности и физикохимический состав почв структура фитоценозов и динамика запасов фитомассы. Одной из основных задач исследования было изучение численности и зоомассы животных микрои мезобионтов, герпетобионтов и хортобионтов. Отмечено, что в структуре животного населения степных биогеоценозов по численности и зоомассе господствуют фитофаги и сапрофаги. Среди сапрофагов особую роль играют чернотелки, более которых представлены детритофагэми, измельчающими опад. Показано, что в результате многолетней бессистемной эксплуатации территории Тувы происходит упрощение структуры биогеоценозов.