Разнообразие и экология герпетобионтных жесткокрылых (Coleoptera: Carabidae, Staphylinidae) в лесах подзоны средней тайги Республики Коми

• Автор: Конакова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 193 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Характеристика семейств СагаЫбае и БГарйуНшйае
1.2. История изучения герпетобионтных жесткокрылых в Республике Коми
1.3. Герпетобионтные жесткокрылые лесных биоценозов
1.4. Особенности комплексов герпетобионтных жесткокрылых по градиенту влажности
1.5. Изменения комплексов герпетобионтных жесткокрылых при антропогенном воздействии
2. Физико-географическая характеристика района исследования
2.1. Физико-географические условия района исследования
2.2. Характеристика исследуемых участков
2.2.1. Комплексный заказник «Белый»
2.2.2. Лесной заказник «Ляльский»
2.2.3. Район выбросов ОАО «Монди СЛПК»
3. Материал и методика
3.1. Методы определения условий обитания герпетобионтов
3.2. Методы учета герпетобионтов в лесных биоценозах
3.3. Методы анализа данных
4. Структурно-функциональная организация комплексов герпетобионтных жесткокрылых в градиенте влажности среднетаежных лесов Республики Коми
4.1. Видовой состав и структура сообществ герпетобионтов в еловых лесах
4.2. Динамика состава и численности герпетобионтов в еловых лесах
4.3. Видовой состав и структура сообществ герпетобионтов в сосновых лесах
4.4. Динамика состава и численности герпетобионтов в сосновых лесах
4.5. Влияние влажности на герпетобионтых жесткокрылых
5. Структурно-функциональная организиция комплексов герпетобионтных жесткокрылых в зоне воздействия выбросов лесопромышленного комплекса
5.1. Видовой состав и структура сообществ герпетобионтов в еловых лесах
5.2. Динамика состава и численности герпетобионтов в еловых лесах
5.3. Видовой состав и структура сообществ герпетобионтов в сосновых лесах
5.4. Динамика состава и численности герпетобионтов в сосновых лесах
5.5. Оценка степени влияния выбросов лесопромышленного комплекса на герпетобионтных жесткокрылых
Выводы
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Герпетобионтные жесткокрылые (Со1сор1ега: СагаЫбае, 8тарНуПп1с1ае) составляют 40 % от всей колеоптерофауны европейского Северо-Востока России. Эти же семейства, представители которых обитают среди растительных или иных органических остатков на поверхности почвы или в толще подстилки, играют значимую роль в составе почвенной мезофауны исследуемого региона. Необычайная экологическая пластичность жужелиц и стафилинид является причиной повсеместного обилия этих жуков. Отличаясь высоким видовым и экологическим разнообразием, герпетобионтные жесткокрылые участвуют в возвращении в почву питательных веществ, вынесенных из нее растениями, и являются неотъемлемой частью единой системы трофических связей. Будучи хищниками, многие виды участвуют в регуляции численности вредных насекомых. Герпетобионты чутко реагируют на изменения почвеннорастительных условий и поэтому могут служить индикаторами состояния окружающей среды (Гиляров, 1965).
На европейском Северо-Востоке России проведены исследования карабид и стафилинид фаунистического характера (Крылова, 1974; Шилов, 1977; Колесникова, 2002; Ужакина, 2006), в результате которых составлены добротные аннотированные списки видов. Но, несмотря на относительную изученность этих двух семейств, до сих пор не охарактеризована структура видовых сообществ герпетобионтных жесткокрылых в среднетаежных лесах и не изучена структурнофункциональная организация сообществ жужелиц и стафилинид в связи с различными факторами среды. Экспериментально доказано, что эти жуки, в первую очередь, руководствуются поиском оптимальных условий среды (Кауфман, Бобровских, 1991). Факторами, лимитирующими распределение герпетобионов на Севере, являются низкие температуры, высокие влажность и кислотность подстилки и почв (Криволуцкий, Рубцова, 1987; Зенкова, 2000; Ананина, 2001, 2010; Воробьева, 2002; Шарова, Филиппов, 2004; Балашов и др., 2011). Однако, такие экологические исследования, объектами которых бы являлись жужелицы и стафилиниды, в исследуемом регионе ранее не проводились. Также в регионе

сравнительно слабо изучена структура сообществ герпетобионтов, подверженных антропогенному воздействию.
Цель и задачи исследования. Цель работы состояла в изучении разнообразия и структурно-функциональной организации видовых сообществ герпетобионтных жесткокрылых (Со1еор1ега: СагаЫёае, ЗгарЬуПтбас) в лесах подзоны средней тайги Республики Коми.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Установление видового состава и характеристика экологической структуры населения карабид и стафилинид в среднетаежных лесах.
2. Выявление закономерностей формирования и распределения герпетобионтов по градиенту влажности в еловых и сосновых лесах.
3. Изучение механизмов преобразования комплексов герпетобионтных жесткокрылых в хвойных лесах под действием техногенной нагрузки (на примере лесопромышленного комплекса).
Научная новизна. Впервые в динамике исследованы такие структурные параметры сообществ герпетобионтных жесткокрылых, как видовое разнообразие, доминирование, экологическая и трофическая структуры, спектр жизненных форм в естественных и подверженных антропогенному прессу сосновых и еловых фитоценозах. В экологических рядах хвойных лесов установлена зависимость комплексов жужелиц и стафилинид от влажности и кислотности подстилки. Показано, что самыми благоприятными биотопами для герпетобионтов являются участки в середине градиента увлажнения. При этом ельники, по сравнению с сосняками, являются более буферными фитоценозами, способными сглаживать влияние абиотических факторов среды на герпетобионтов. Впервые зарегистрированы изменения структурных параметров сообществ герпетобионтов в районе воздействия выбросов крупнейшего предприятия целлюлозно-бумажного производства в европейской части России. Выявлено, что относительное обилие жужелиц снижается, а стафилинид повышается в середине градиента промышленного загрязнения, тем самым показана экологическая пластичность герпетобионтов к данному виду антропогенных нарушений. Рассмотрена зависимость жуков от основных загрязняющих веществ (различных соединений

подзолов характерно наличие маломощной слабооторфованной рыхлой подстилки, слаборазложенной в верхней части и несколько лучше - в нижней. Присутствие на границе с подзолистым горизонтом углистых частиц свидетельствует о послепожарном происхождении современного растительного покрова. Профиль почвы четко дифференцирован на элювиальную (А2) и иллювиальную (В Г, В) части. Подзолистый горизонт имеет белесоватую или белесовато-серую окраску, его мощность невелика, варьирует от 5(7) до 15(20) см. Иллювиальный горизонт (В) окрашен в желто-бурые тона, верхняя его часть на границе с подзолистым горизонтам отличается выраженным накоплением полуторных оксидов, обусловливающим охристую окраску, что позволяет выделить здесь иллювиальножелезистый горизонт В Г Эти почвы кислые, не насыщены основаниями, малогумусны, бедны элементами питания (Подзолистые почвы
В молодом сосново-лишайниковом насаждении (С2 представленном саженцами сосны на грядах, подзолистый процесс выражен слабо. Почвенный покров нарушен вследствие предшествующей посадке механической обработки почвы. На этом участке выражен характерный микрорельеф, представленный полосами гряд с саженцами сосны и межгрядовыми микропонижениями. На грядах с лишайниковым напочвенным покровом подзолы иллювиально-железистые погребены слоем насыпного песчаного грунта мощностью до 3-5 см, на поверхности которого начинает формироваться маломощный рыхлый органогенный горизонт - лесная подстилка. В межгрядовых пространствах, где механически удалены верхние горизонты подзола (А0 и А2), на мертвопокровных участках и под лишайниковым напочвенным покровом идет формирование примитивных слаборазвитых, недифференцированных почв, почвообразующей породой для которых служит иллювиальный горизонт, сохранившийся после механического удаления верхних горизонтов. В их профиле прослеживается