Биоразнообразие жужелиц (Insecta: Coleoptera, Carabidae) охраняемого природного ландшафта «Закамский бор» в городе Перми Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

БИОРАЗНООБРАЗИЕ ЖУЖЕЛИЦ (INSECTA: COLEOPTERA, CARABIDAE) ОХРАНЯЕМОГО ПРИРОДНОГО ЛАНДШАФТА «ЗАКАМСКИЙ БОР» В ГОРОДЕ ПЕРМИ

Козьминых Владислав Олегович

д-р хим. наук, профессор, зав. кафедрой химии Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета, РФ, г. Пермь

E-mail: [email protected]

BIOLOGICAL DIVERSITY OF CARABIDS (INSECTA: COLEOPTERA, CARABIDAE) IN THE PROTECTED NATURE LANDSCAPE "ZAKAMSKY

PINE FOREST" OF THE PERM CITY

Vladisla v Kozminykh

doctor of Chemical Sciences, Professor, Head of the Chemical Section of the Perm State Humanitarian Pedagogical University, Russia Perm

Исследование выполнено при финансовой поддержке в рамках Программы стратегического развития Пермского государственного гуманитарно -педагогического университета на 2012—2016 гг., грант № Ф-025.

АННОТАЦИЯ

Представлены данные по численному и видовому разнообразию, а также относительному обилию жесткокрылых насекомых (Insecta, Coleoptera) семейства Carabidae (жужелиц) в наиболее характерных биоценозах охраняемого природного ландшафта «Закамский бор» в городе Перми.

ABSTRACT

The numerical and species biological diversity data as well as relative abundance data on beetles (Insecta, Coleoptera) of the family Carabidae (carabids) in the most typical biocenoses of the Protected Nature Landscape "Zakamsky Pine Forest" of the Perm city are presented.

Ключевые слова: жесткокрылые насекомые; Insecta; Coleoptera; жужелицы; Carabidae; биоразнообразие; относительное обилие; охраняемый природный ландшафт «Закамский бор»; город Пермь.

Keywords: beetles; Insecta; Coleoptera; carabids; Carabidae; biological diversity; relative abundance; Protected Nature Landscape "Zakamsky Pine Forest"; Perm city.

Продолжая эколого-фаунистические исследования жесткокрылых насекомых (Insecta, Coleoptera) Пермского края в настоящем сообщении приведены сведения о таксономическом и численном разнообразии, структуре сообществ и обилию представителей одного из наиболее значимых в биоценозах активных и многочисленных семейств напочвенных жесткокрылых — жужелиц (Carabidae) — в трёх основных биоценозах охраняемого природного ландшафта «Закамский бор», расположенного в городе Перми [1].

Немногочисленные данные об отдельных находках жужелиц на территории Закамского бора и в близлежащих окрестностях Верхней Курьи представлены в ранее опубликованных работах [2, 3] (см. таблицу).

На протяжении более двух десятилетий (1986—2013 гг.) изучался состав, экологическая структура и динамика населения герпетобионтных жесткокрылых в нескольких биогеоценозах, типичных для природного комплекса «Закамский бор»: в липово-еловом лесу с примесью сосны, лиственницы, берёзы, рябины (I), на различных участках мохово-разнотравного сосняка (II), в экотоне на открытых песчаных массивах по краю сосняка (III). Сбор беспозвоночных, и в том числе жужелиц, осуществлялся в течение полевых сезонов, в основном с апреля до октября. Материал собран c помощью почвенных пластиковых ловушек с диаметром отверстия 65—70 мм, расположенных в линиях по 30—150 ловушек в биоценозе и заполненных на треть солевым фиксатором — раствором хлорида натрия. При маршрутных переходах материал собирали также вручную (ручные сборы — РС). Количественные данные по разнообразию, биотопическому распределению и численному обилию жужелиц с экспертной оценкой по Ю.А. Песенко [4] приведены в таблице.

Всего в Закамском бору собрано более 28000 экземпляров жужелиц (семейство Carabidae), относящихся к 138 видам из 39 родов. В сборах ловушками (учтено более 173000 ловушко-суток) доминируют 9 видов герпетобионтов, активных на поверхности почвы (общее обилие 71 %); эти виды жужелиц представлены по убыванию численности (в скобках указаны предпочитаемые биоценозы и относительное обилие): Harpalus smaragdinus Duft. (III, 31 %), Trechus secalis Pk. (I, 15 %; II, 29 %), Pterostichus oblongopunctatus F. (I, 29 %; II, 14 %), Calathus erratus Sahlb. (III, 19 %), Pterostichus aethiops Pz. (I, 10 %; II, 13 %), Pterostichus melanarius Ill. (I, 9 %; II, 13 %), Amara bifrons Gyll. (III, 9 %), Calathus micropterus Duft. (II, 6 %), Carabus schoenherri F.-W. (II, 5 %). Общее численное обилие преобладающих таксонов жужелиц во всех изученных биоценозах (38 видов) составляет 95 % (табл.). Средняя динамическая плотность (СДП) по численному составу группировок жужелиц невысокая - составляет 16 экземпляров на 100 ловушко-суток.

Таблица 1.

Состав и распределение жужелиц (Insecta: Coleoptera, Carabidae) по биоценозам охраняемого природного ландшафта «Закамский бор», общая _оценка численного разнообразия и относительного обилия_

Виды жужелиц (Insecta: Coleoptera, Carabidae); в квадратных скобках приведены ссылки на литературные данные Количество жужелиц в биоценозах, экземпляров Численное обилие

Биоценозы I—III и методы сборов (ПЛ, РС) Всег о экз. (О) экспер я оце (Э , )тна нка

I, ПЛ II, ПЛ III, ПЛ Р С О (%) Э 1

Cicindela campestris L. 16 4 20 0,07 2

Cicindela hybrida L. 51 31 82 0,29 3

Cicindela sylvatica L. 359 73 432 1,53 3

Leistus ferrugineus L. 21 6 27 0,10 2

Leistus terminatus Hellw. 7 2 1 10 0,04 2

Notiophilus aestuans Mötsch. 15 1 16 0,06 2

Notiophilus aquaticus L. 136 33 169 0,60 3

Notiophilus germinyi Fauv. 5 176 36 217 0,77 3

Notiophilus palustris Duft. 20 387 9 416 1,47 3

Notiophilus biguttatus F. 3 184 2 189 0,67 3

Notiophilus reitteri Späth. 1 1 0,004 1

Calosoma auropunctatum Hbst. 1 1 2 0,01 1

Carabus granulatus L. 50 4 1 55 0,19 2

Carabus aeruginosus F.-W. 7 1 8 0,03 1

Carabus glabratus Pk. 49 3 52 0,18 2

Carabus schoenherri F.-W. [2] 7 664 1 2 674 2,38 4

Carabus convexus F. [2] 1 4 5 0,02 1

Cychrus caraboides L. 24 156 1 181 0,64 3

Elaphrus cupreus Duft. 1 1 0,004 1

Loricera pilicornis F. 5 1 6 0,02 1

Clivina fossor L. 1 1 0,004 1

Dyschiriodes aeneus Dej. 1 1 0,004 1

Dyschiriodes politus Dej. 3 1 4 0,01 1

Broscus cephalotes L. 16 21 37 0,13 2

Miscodera arctica Pk. 8 8 0,03 1

Trechus (= Epaphius) secalis Pk. 410 422 4 4 4638 16,38 5

Trechus quadristriatus Schrnk. 4 11 15 0,05 2

Tachyta nana Gyll. 2 1 1 4 0,01 1

Asaphidion pallipes Duft. 1 1 0,004 1

Bembidion quadrimaculatum L. 2 20 312 334 1,18 3

Bembidion lampros Hbst. 23 21 44 0,16 2

Bembidion properans Steph. 1 5 6 0,02 1

Bembidion cruciatum polonicum Müll. 6 6 0,02 1

Bembidion tetracolum uralensis Fassati 2 2 0,01 1

Bembidion guttula F. 10 10 0,04 2

Bembidion mannerheimi Sahlb. 1 2 3 0,01 1

Bembidion gilvipes Sturm 3 3 0,01 1

Poecilus cupreus L. 3 22 25 0,09 2

Poecilus lepidus Leske 3 182 163 348 1,23 3

Poecilus punctulatus Schall. 1 1 0,004 1

Poecilus versicolor Sturm 34 31 3 68 0,24 3

Pterostichus vernalis Pz. 2 2 0,01 1

Pterostichus oblongopunctatus F. 791 197 5 3 2769 9,78 4

Pterostichus quadrifoveolatus Letzner 24 2 26 0,09 2

Pterostichus minor Gyll. 2 2 4 0,01 1

Pterostichus nigrita Pk. 20 6 26 0,09 2

Pterostichus rhaeticus Heer 2 1 3 0,01 1

Pterostichus melanarius Ill. 233 187 9 9 2121 7,49 4

Pterostichus uralensis Motsch. 268 268 0,95 3

Pterostichus diligens Sturm 2 2 0,01 1

Pterostichus strenuus Pz. 50 357 2 409 1,44 3

Pterostichus niger Schall. 61 375 2 1 439 1,55 3

Pterostichus aethiops Pz. 260 184 7 83 3 2193 7,75 4

Pterostichus mannerheimi Dej. 1 1 0,004 1

Calathus erratus Sahlb. 217 2140 2357 8,33 4

Calathus melanocephalus L. 1 18 111 130 0,46 3

Calathus micropterus Duft. 52 924 5 981 3,47 4

Agonum gracilipes Duft. 2 3 5 0,02 1

Agonum muelleri Hbst. 1 1 0,004 1

Agonum sexpunctatum L. 3 2 5 0,02 1

Agonum fuliginosum Pz. 12 5 1 18 0,06 2

Agonum gracile Sturm 2 2 0,01 1

Agonum micans Nicol. 1 1 0,004 1

Platynus assimilis Pk. 3 3 0,01 1

Oxypselaphus obscurus Hbst. 1 1 0,004 1

Olisthopus rotundatus Payk. 1 1 0,004 1

Synuchus vivalis Ill. 6 43 4 53 0,19 2

Amara (Amara) aenea Deg. 2 165 167 0,59 3

Amara (Amara) communis Pz. 14 7 88 1 110 0,39 3

Amara (Amara) convexior Steph. 11 20 31 0,11 2

Amara (Amara) curta Dej. 402 402 1,42 3

Amara (Amara) eurynota Pz. 6 6 0,02 1

Amara (Amara) famelica Zimm. 25 25 0,09 2

Amara (Amara) familiaris Duft. 2 2 6 1 11 0,04 2

Amara (Amara) littorea Thoms. 50 50 0,18 2

Amara (Amara) lunicollis Schiödte 5 37 42 0,15 2

Amara (Amara) montivaga Sturm 1 22 12 35 0,12 2

Amara (Amara) nitida Sturm 3 3 0,01 1

Amara (Amara) ovata F. 3 43 46 0,16 2

Amara (Amara) similata Gyll. 2 3 5 0,02 1

Amara (Amara) tibialis Pk. 1 16 17 0,06 2

Amara (Bradytus) apricaria Pk. 1 1 0,004 1

Amara (Bradytus) consularis Duft. 1 5 6 0,02 1

Amara (Bradytus) fulva Müll. 1 35 36 0,13 2

Amara (Bradytus) majuscula Chaud. 1 1 0,004 1

Amara (Celia) bifrons Gyll. 5 1 996 1002 3,54 4

Amara (Celia) brunnea Gyll. 33 2 1 36 0,13 2

Amara (Celia) erratica Duft. 3 3 0,01 1

Amara (Celia) fusca Dej. 2 2 0,01 1

Amara (Celia) infima Duft [2] 26 26 0,09 2

Amara (Celia) ingenua Duft. 13 13 0,05 2

Amara (Celia) municipalis Duft. 7 408 415 1,47 3

Amara (Paracelia) quenseli Schoenh. 119 119 0,42 3

Amara (Paracelia) saxícola Zimm [3] 1 1 0,004 1

Curtonotus gebleri Dej. 102 3 5 110 0,39 3

Anisodactylus binotatus F. 2 2 0,01 1

Anisodactylus signatus Pz. 1 1 0,004 1

Bradycellus caucasicus Chaud. 1 84 85 0,30 3

Acupalpus meridianus L. 2 5 7 0,02 1

Harpalus affinis Schrnk. 180 180 0,64 3

Harpalus anxius Duft [2] 17 17 0,06 2

Harpalus calathoides Motsch. 3 3 0,01 1

Harpalus calceatus Duft. 1 2 3 0,01 1

Harpalus distinguendus Duft. 3 42 1 46 0,16 2

Harpalus flavescens Pill. et Mitt [2, 3] 452 452 1,60 3

Harpalus froelichi Sturm 16 16 0,06 2

Harpalus hirtipes Pz [2] 1 317 318 1,12 3

Harpalus latus L. 131 131 6 1 269 0,95 3

Harpalus luteicornis Duft. 5 5 0,02 1

Harpalus modestus Dej. 1 1 0,004 1

Harpalus progrediens Schaub. 1 13 1 15 0,05 2

Harpalus laevipes Zett. 7 70 2 79 0,28 3

Harpalus rubripes Duft [2] 2 4 1 7 0,02 1

Harpalus rufipes Deg. 21 22 128 171 0,60 3

Harpalus servus Duft. 6 6 0,02 1

Harpalus smaragdinus Duft. 3459 3459 12,22 4

Harpalus solitaris Dej. (= fuliginosus Duft.) 1 1 2 0,01 1

Harpalus tardus Pz [2] 92 92 0,32 3

Harpalus xanthopus winkleri Schaub. 33 1 3 37 0,13 2

Ophonus stictus Steph. 1 1 0,004 1

Ophonus laticollis Mnnh. (= nitidulus Steph.) 1 1 2 0,01 1

Ophonus puncticeps Steph. 1 1 0,004 1

Ophonus puncticollis Pk. 28 28 0,10 2

Ophonus rufibarbis F. 1 1 0,004 1

Panagaeus bipustulatus F. 1 1 0,004 1

Badister bullatus Schrnk. 1 1 0,004 1

Badister lacertosus Sturm 21 29 3 53 0,19 2

Badister dilatatus Chaud. 1 1 0,004 1

Lebia cruxminor L. 1 1 0,004 1

Dromius agilis F. 1 1 0,004 1

Dromius schneideri Crotch 1 1 2 0,01 1

Dromius quadraticollis Mor. 1 1 0,004 1

Paradromius linearis Ol. 5 5 0,02 1

Syntomus truncatellus L [2] 3 4 168 175 0,62 3

Microlestes maurus Sturm 3 20 23 0,08 2

Microlestes minutulus Goeze 1 26 27 0,10 2

Cymindis angularis Gyll. 14 26 40 0,14 2

Cymindis vaporariorum L. 7 7 0,02 1

Итоговые данные по биоразнообразию жужелиц

Всего СагаЫёае К, экземпляров 270 0 143 33 1113 7 13 8 Всего: 28308 экз.

Всего СагаЫёае 8, видов 38 85 120 17 Итого: 138 видов из 39 родов

Количество ловушко-суток (ПЛ) 670 1 113 308 5315 2 — Всего: 173161 лов.-сут.

Средняя динамическая плотность по числу жужелиц (СДП, экз. / 100 лов.-суток) 40,2 9 12,6 5 20,95 — По всем биоценозам: 16,35 экз./100 лов.-сут.

Общие сроки сборов IV. - X. 1986 - 2013

Количество доминантных жужелиц с баллами обилия 4 и 5 (О > 1,6 %) — 9 видов (6,5 % от всего состава — 138 видов), из них с численным обилием > 5 % — 6 видов (4 % от всего видового состава). Общее обилие 9 видов-доминантов — 71 % (с учётом РС)

Количество преобладающих (не редких) жужелиц с баллами обилия 3, 4 и 5 (О > 0,2 %) — 38 видов (27,5 % от всего видового состава), общее обилие этих видов — 95 % (с учётом РС)

Ряд доминантов для локальной фауны "Закамский бор" (9 видов; приведены в порядке увеличения численного обилия; в скобках указаны предпочитаемые биоценозы): Carabus schoenherri F.-W. (II) < Calathus micropterus Duft. (II) < Amara bifrons Gyll. (III) < Pterostichus melanarius Ill. (I, II) < Pterostichus aethiops Pz. (I, II) < Calathus erratus Sahlb. (III) < Pterostichus oblongopunctatus F. (I, II) < Harpalus smaragdinus Duft. (III) < Trechus secalis Pk. (I, II)

Примечания к таблице:

1 Расчёт экспертной оценки обилия (Э): единично (балл обилия 1): от 1 до 8экз. (№'2);редко (балл обилия 2): от 9 (№'2 + 1) до 60экз. ; обычно (балл обилия 3): от 61 (№'4 + 1) до 469экз. (№'6); обильно (балл обилия 4): от 470 + 1) до 3644 экз.

; очень обильно (балл обилия 5): от 3645 (№'8 + 1) до

28308 экз. N

Средняя динамическая плотность по видовому составу Caгabidae (СДПВ) во всех изученных биоценозах в сумме составляет 080 видов / 1000 ловушко -суток.

Численное и видовое обилие приведены с учётом ручных сборов.

Условные обозначения в таблице:

Нумерация биоценозов: липово-еловый лес (I), сосняк моховый (II), песчаные участки по краю сосняка — экотон (III) ПЛ — сборы в почвенные ловушки РС — ручные сборы

СДП — средняя динамическая плотность по численному составу жужелиц (уловистостъ), экземпляров /100ловушко-суток О — численное обилие жесткокрылых (%)

Э — экспертная оценка по Ю.А. Песенко (1982) [4]: единично (балл обилия 1): от 1 экз. до NN0'2; мало (редко, балл обилия 2): от N02 + 1 до N0'4; средне (обычно, балл обилия 3): от N0'4 1 до N0,6 ; много (обильно, балл обилия 4): от N06 1 до N0,8 ; очень много (очень обильно, балл обилия 5): от N08 + 1 до N; где N — общее количество особей в генеральной выборке

Таким образом, на территории ландшафтного комплекса «Закамский бор» в городе Перми изучены состав (138 видов из 39 родов), структура населения и биотопическое распределение жужелиц (Coleoptera, Carabidae), проведён краткий анализ биоразнообразия их сообществ. Выделены 9 преобладающих по численности видов Carabidae для выявления закономерностей распределения напочвенных жужелиц по биоценозам и расчётам показателей активности: Harpalus smaragdinus Duft., Trechus secalis Pk., Pterostichus oblongopunctatus F., Calathus erratus Sahlb., Pterostichus aethiops Pz., Pterostichus melanarius Ill., Amara bifrons Gyll., Calathus micropterus Duft. и Carabus schoenherri F.-W. Наиболее разнообразным по видовому составу является комплекс жужелиц на экотонном участке песчаных стаций, расположенном по краю сосняка.

Список литературы:

1. Бузмаков С.А., Воронов Г.А., Кулакова С.А. и др. Особо охраняемые природные территории г. Перми. Монография. Пермь: Пермский гос. нац.-исслед. ун-т, 2012. — 204 с.

2. Воронин А.Г. Фауна и комплексы жужелиц (Coleoptera, Trachypachidae, Carabidae) лесной зоны Среднего Урала (эколого-зоогеографический анализ). Пермь: Пермский гос. ун-т, 1999. — 244 с.

3. Козырев А.В. Проблемы внесения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в Красную книгу Среднего Урала // Экологические основы стабильного развития Прикамья. Материалы науч.-практ. конф. Пермь: Пермский гос. ун-т, 2000. — С. 162—163.

4. Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Изд-во «Наука», 1982. — 288 с.