CC BY
74
Д.К. Куренщиков, Д.Ю. Рогатных, В.С. Якубович, А.С. Бабенко
ФАУНА И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ЖУЖЕЛИЦ (COLEOPTERA, CARABIDAE) ОКРЕСТНОСТЕЙ ХАБАРОВСКА
Показана специфика фауны и особенности сезонной динамики активности жужелиц в окрестностях Хабаровска. Население жужелиц представлено 43 видами из 12 родов и 10 триб. Наибольшим количеством видов характеризуются роды Harpalus и Amara. На протяжении всего сезона доминируют C. billbergi (10%), Ch. pallipes (12,6%), P. reflexicollis (17%). Основу фауны составляют лугово-полевые (29%) и лесо-луговые (22%) виды. Наиболее представительны сибирско-притихоокеанская боре-альная лесо-лесостепная, притихоокеанская неморальная и транспалеарктическая полизональная ареальные группы видов (11, 9 и 6 видов соответственно). Отмечены два пика численности жужелиц: в средине июня и середине августа.
Ключевые слова: жужелицы; фауна; Хабаровск; сезонная динамика активности; ареалы.
Основу фауны хищных жесткокрылых - герпетоби-онтов в условиях Сибири и Дальнего Востока России составляют жужелицы (Carabidae). Известно не менее 25 000 видов из этого семейства в мировой фауне и около 3 100 видов на территории бывшего СССР [1]. Обладая широким спектром питания, жужелицы играют важную роль в естественных и измененных хозяйственной деятельностью человека экосистемах. Жужелицы как прекрасный индикатор состояния природной среды широко используются в экологических исследованиях для целей биологического мониторинга.
Фенологические исследования сообществ жужелиц получили в последнее время широкое распространение [2-11]. Однако на территории Хабаровского края подобных исследований до сих пор проведено не было. Поэтому целью нашей работы явилось изучение фауны и сезонных изменений населения жужелиц в окрестностях Хабаровска.
Материал и методика
Полевые исследования проводились с начала мая по третью декаду сентября 2008 г. на территории дачного массива «Энтузиаст», расположенного примерно в 10 км на запад от Хабаровска (географические координаты: 134° 51’ ВД, 48° 31’ СШ). До образования дачного массива (1988 г.) здесь находилось кочковое болото; на этой территории наблюдались спорадические палы. Жужелицы собирались в ловушки Барбера [12], размещаемые в линию в количестве 20 шт., с интервалом 1,2 м между ловушками. Емкость ловушек составляла 200 мл, диаметр входного отверстия 8 см; ловушки на 1/3 объема заполнялись 1%-ном раствором уксусной кислоты. Было отработано 2 820 ловушко-суток. Учетная линия располагалась параллельно грунтовой дороге, средняя интенсивность движения по которой 24 автомобиля в час. Расстояние между линией ловушек и дорогой 4 м. Между дорогой и учетной линией находилась мелиоративная канава, вода в которой сохранялась до начала июня. По краям мелиоративной канавы произрастала ива (Salix sp.), под кронами которой располагалась учетная линия.
Выборка жужелиц из ловушек осуществлялась два раза в неделю. За время полевых исследований было собрано 1 029 экземпляров жуков, относящихся к 43 видам. Для идентификации имаго были использованы таблицы из «Определителя насекомых Дальнего Востока» [13-15], а также ключи А. Jedlicka [16]. Ареалы видов уточнялись по монографии О.Л. Крыжанов-ского с соавт. [1]. Два вида удалось определить только
до рода, поэтому экологическая характеристика для них не приводится.
При классификации ареалов был использован метод М.Г. Сергеева [17], названия ареалов дается в соответствии с терминологией этого автора.
Сходство населения жужелиц за каждый месяц было рассчитано по коэффициенту Серенсена: Ks = = 2c/a+b, где с - количество общих видов; a - количество видов в одной группировке; b - количество видов в другой группировке.
Весь период полевых исследований укладывается в понятие климатического лета, т.к. устойчивый переход среднесуточной температуры через отметку +10°С в 2007 г. отмечен в начале мая, а осенью такой переход происходит в первой декаде октября. Значения температуры и влажности, даты максимальных выпавших за месяц осадков приведены в табл. 1.
Результаты и обсуждение
В районе исследований отмечено 43 вида жужелиц из 12 родов и 10 триб (табл. 2). Наибольшим видовым разнообразием отличаются роды Harpalus, Amara, Carabus, Pterostichus (13, 10, 5 и 4 вида соответственно).
Население жужелиц изученной территории характеризуется полидоминантной структурой. К числу до-минантов, доля каждого из которых составляет более 10% от общей численности собранных жуков, относятся три вида: Carabus billbergi (10%), Chlaenius pallipes (12,6%) и Poecilus reflexicollis (17%). К субдоминантам, относительная доля которых составляет от 5 до 10%, отнесены три вида: Nebria coreica, Harpalus jureceki и Harpalus ussuriensis (6,1, 6,0, 5,8% от общей численности собранных жужелиц соответственно). Кроме того, относительная встречаемость 13 видов была в пределах от 1 до 5%, а представители 24 видов составляли в сборах не более 1% каждый.
При характеристике ареального состава все найденные нами во время полевых исследований виды жужелиц были отнесены к двум ареальным группам: широтной и долготной. В исследованном биотопе наиболее представлены транспалеарктические и сибирско-притихоокеанские виды (долготная группа), бореаль-ные лесные-лесостепные и неморальные виды (табл. 3). Для антропогенных ландшафтов характерно большое количество видов из широкоареальных групп. Это связано с интразональным характером антропогенных ландшафтов [18]. Значительное количество неморальных видов объясняется географическим положением исследованного биотопа.
Климатические показатели в районе исследований (2007 г.)
Месяц Температура, °С Осадки
Среднемесячная норма Фактическая средняя Отклонение от нормы Максимальная (дата/значение) Минимальная (дата/значение) Норма, мм Фактически Выпало, мм % от нормы Дата выпадения максимальных осадков/количество, мм
Май 11,7 12,2 +0,5 31/29,5 14/0,3 58 74 128 9/21,0 17/24,0
Июнь 17,7 19,0 +1,3 16/30,5 5/9,6 82 84 102 17/17,0 22/32,0
Июль 21,1 21.8 +0,7 15/35,5 1/11,5 144 119 83 19/27,0 27/61,3
Август 19,4 20,4 +1,0 8/30,4 30/9,2 154 149 97 9/23,0 10/19,0 13/26,0 14/22,0
Сентябрь 13,2 14,3 +1,1 2/26,2 29/3,7 89 54 61 10/12,6 24/15,6
Таблица 2
Количественные и качественные характеристики населения жужелиц в исследованном биотопе
№ п/п Вид Месяцы и декады Всего % ОТ общ. числа Ареал Эколог. группа Отнош. к влажн.
Май Июнь Июль Август Сентябрь
1 2 3 1 2-3 1 2 3 1 2 3 1 2
1 2 3 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 Nebria coreica Solsky, 1875 1 1 15 1 8 6 15 16 63 6,1 ПТ-Н Пр Г
2 Carabus arvensis Herbst, 1784 1 3 2 3 1 1 1 3 15 1,5 ТП-БЛ Лс м
3 C. billbergi Mannerheim, 1827 4 15 27 18 16 1 3 3 9 4 2 1 103 10 ДП-Н Лс м
4 C. granulatus Linnaeus, 1758 2 1 7 5 8 4 8 4 2 3 44 4,3 тп-п Э м
5 C. canaliculatus Adams, 1812 1 1 0,1 СП-БЛ Лс м
6 C. tuberculosus Dejean, 1829 2 2 6 8 13 4 3 1 2 1 42 4,1 СП- БЛЛ Лс м
7 Poecilus fortipes Chaudoir, 1850 1 1 2 3 1 1 1 10 1 СП- БЛЛ Л-Ст м
8 P. reflexicollis (Gebier, 1830) 3 2 8 23 73 17 11 15 14 11 177 17,2 СП- БЛЛ Л-П м
9 Pterostichus niger (Schaller, 1783) 3 3 5 11 1,1 СП- БЛЛ Л-Б м
10 P. microcephalus Motschulsky, 1860 6 11 3 1 2 1 24 2,3 ДП-н Лс-Л г
11 P. nigrita (Paykull, 1790) 1 1 0,1 тп-п Л-Б г
12 P. prolongatus A. Morawitz, 1862 1 1 5 3 2 1 13 1,3 ПТ-Н Л-Б г
13 Calathus halensis (Schaller, 1783) 2 1 2 9 8 3 25 2,4 тп-п Л-Ст к
14 Synuchus congruous (A. Morawitz, 1862) 12 12 1,2 сп- БЛЛ Л-П м
15 S. vivalis (Illiger, 1798) 4 4 0,4 тп-п Лс м
16 Synuchus sp. 1 20 11 9 3 44 4,3
17 Amara aeneola Poppius, 1906 1 1 0,1 сп- БЛЛ Л-П к
1 2 3 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
18 A. communis (Panzer, 1797) 1 1 1 3 0,3 ТП-П Лс-Л М
19 A. coraica Kolbe, 1886 1 1 0,1 СП- БЛЛ Л-Ст К
20 A. magnicollis Tschitscherine, 1894 3 1 4 0,4 СП-П Лс-Л м
21 A. obscuripes H. Bates, 1873 2 6 8 0,8 ПТ-Н Лс-Л к
22 A. tibialis (Paykul, 1798) 2 2 0,2 ТП-БЛ Лс-Л к
23 A. ussuriensis Lutshnik, 1935 2 1 2 2 2 1 10 1 СП- БЛЛ Лс-Л м
24 A. minuta (Motschulsky, 1844) 2 2 0,2 ДП- БЛЛ Л-Ст к
25 A. amplipennis Baliani, 1943 1 1 0,1 ПТ-Н Л-Б г
26 Amara sp. 1 3 4 0,4
27 Trichotinchus coruscus Tschitscherine, 1895 2 2 0,2 ПТ-Н Лс м
28 Harpalus capita A. Morawitz, 1862 1 1 0,1 ПТ-Н Л-П м
29 H. eous Tschitscherine, 1901 3 3 0,3 дп- БЛЛ Л-П к
30 H. griseus (Panzer, 1797) 1 8 18 12 5 3 47 4,6 ТП-П Л-П к
31 H. jureceki (Jedlicka, 1928) 1 6 25 13 10 7 62 6 ПТ-Н Л-П к
32 H. ussuriensis Chaudoir, 1863 4 6 6 23 16 4 1 60 5,8 ПТ-Н Л-П к
33 H. tschiliensis Schauberger, 1929 1 1 2 0,2 ПТ-Н Л-П к
34 H. rubripes (Duftschmid, 1812) 1 1 0,1 ТП-П Л-П к
35 H. pusillus Motschulsky, 1850 6 6 12 1,2 вп- БЛЛ Л-Ст к
36 H. bungii Chaudoir, 1844 23 8 8 6 2 47 4,6 ПТ-Н Л-П м
37 H. tarsalis Mannerheim, 1825 1 1 0,1 сп- БЛЛ Л-П м
38 H. xanthopus Gemminger et Harold, 1868 1 3 1 5 0,5 ТП-БЛ Лс-Л м
39 H. nigrans A. Morawitz, 1862 2 2 2 1 7 0,7 сп- БЛЛ Лс-Л м
40 H. crates H. Bates, 1883 4 2 2 4 3 15 1,5 ПТ-Н Л-Ст к
41 Chlaenius pallipes Gebier, 1823 1 1 16 18 28 5 4 8 28 14 4 3 130 12,6 дп-н э м
42 Licinus setosus (J. Sahlberg, 1880) 1 1 2 3 7 0,7 сп- БЛЛ Лс-Л м
43 Cymindis daimio H. Bates, 1873 2 2 0,2 тп-н Л-Ст к
ИТОГО 60 56 90 104 162 40 30 32 83 144 103 73 52 1029
Примечание. Ареальные группы: долготные группы ареалов: ТП - транспалеарктические, ДП - дауро-притихоокеанские, СП - сибирско-притихоокеанские, ПТ - притихоокеанские, ВП - восточно-палеарктические.
Широтные группы ареалов: БЛ - бореальные лесные, БЛЛ - бореальные лесо-лесостепные, П - полизональные, Н - неморальные.
Экологические группы: Б - болотный, Л - луговой, Лс - лесной, П - полевой, Пр - прибрежный, Ст - степной, Э - эвритопный.
Отношение к влажности: Г - гигрофил, М - мезофил, К - ксерофил.
Распределение видов жужелиц по долготным и широтным группам ареалов
Долготная группа ареалов Широтные группы ареалов
Полизональ- ная Бореальная лесная Бореальная лесо- лесостеп- ная Немораль- ная Всего
Количество видов
Транспалеарктическая 7 3 0 3 13
Сибирско-притихоокеанская 1 1 11 0 13
Дауро-притихоокеанская 0 0 2 3 5
Восточно-палеарктическая 0 0 1 0 1
Притихоокеанская 0 0 0 9 9
Всего 8 4 14 15 41
Анализ собственного материала, а также литературных данных показывает, что среди населения жужелиц исследованной территории можно выделить 7 экологических групп, из которых наиболее многочисленными оказались лугово-полевые (29%) и лесо-луговые (22%) группы видов. Достаточный вклад в население вносят лугово-степные (17%) и лесные (15%) виды. Меньше остальных отмечено лугово-болотных (10%), эвритоп-ных (5%) и прибрежных (2%). Преобладание луговополевых видов, а также наличие достаточно пёстрого сочетания разных по характеру экологических групп, на наш взгляд, является следствием высокой степени антропогенной нагрузки. По отношению к влажности доминируют мезофилы (51%), также велика доля ксе-рофилов (37%), доля гигрофилов составляет всего 12%.
Анализ динамики численности жужелиц показал, что жуки активны на протяжении всего теплого периода года; их численность в ловушках уже в начале мая составляла около 30 экз./ 10 ловушко-суток и оставалась приблизительно на этом уровне до середины июня. Первый выраженный пик численности особей в ловушках отмечался в средине июня, а второй - в средине августа (162 и 131 экз./ 10 ловушко-суток соответственно); небольшие всплески активности наблюдались также в начале июня, начале августа и в середине сентября. Наибольший спад численности жуков (до 13 экз./10 ловушко-суток) отмечен во второй половине августа Количество видов, отмеченных во время учетов, колебалось в пределах от 6 (во второй половине мая), до 13 (в первой половине июня, в первой половине и в конце августа, а также в начале сентября) (рис. 1).
180
ф
о
Количество особей,----------количество видов
Рис. 1. Сезонная динамика активности жужелиц в мае-сентябре 2007 г.
(по оси ординат - количество видов и количество жуков на 10 ловушко-суток)
В целом в мае было собрано 119 экземпляров жужелиц 22 видов из 7 родов. В июне собрано 266 экземпляров жуков 16 видов из 8 родов. В июле собрано 102 экземпляра жуков 19 видов из 10 родов. В августе было собрано 330 экземпляров жуков 29 видов из 11 родов, а в сентябре было собрано 125 экземпляров жуков 19 видов из 10 родов. На протяжении фактически всего время исследований доминировали два вида - СИ. раШре^' и Р. ге/1ех1соШ^\ В первой половине
лета (май-июль) качественный состав видов доминан-тов резко отличается от такового во второй половине (августе-сентябре), когда в числе доминирующих видов появляются представители рода Harpalus (табл. 4).
Жужелицы из различных родов характеризуются определенной сезонной приуроченностью. Так, количество видов рода Amara максимально в мае, в июне-июле видовое многообразие снижается до 1-2 видов, в августе наблюдается увеличение численности видов
до четырех. В сентябре отмечено два вида из рода сентябре. Количество видов рода Harpalus нарастает в
Amara. Род Carabus ежемесячно был представлен августе, а в сентябре представители рода достигают
тремя-пятью видами, что не позволяет говорить о максимального видового разнообразия среди рассмат-
достоверном изменении количества видов в мае- риваемых родов (рис. 2).
Т а б л и ц а 4
Сезонное доминирование отдельных видов жужелиц, % от общего числа особей
Вид Май Июнь Июль Август Сентябрь
Carabus billbergi 34 13 - - -
C. granulatus - - 17 - -
Chlenius pallipes 14 17 16 13 -
Nebria coreica - - - - 25
Harpalus griseus - - - 13 -
H. jureceki - - - 13 14
H. ussuriensis - - - 14 -
Poecilus reflexicollis 8 36 16 - 20
I р. Amara Н р. Carabus 4
□ р. Harpalus 4
Рис. 2. Сезонная динамика количества видов родов Amara, Carabus и Harpalus (по оси ординат - количество видов)
Некоторые виды жужелиц встречались лишь на протяжении одного из месяцев. Так, только в мае собраны такие виды, как: Amara coraica, A. magnicollis, A. obscuripes, Amara tibialis, Harpalus pusillus, Pterosti-chus nigrita. Только в июне в ловушках отмечены Harpalus rubripes и H. tarsalis. Лишь в августе собраны Amara amplipennis, A. minuta, Cymindis daimio, Harpalus eous, Pterostichus niger и Synuchus congruus. Два вида: Amara aeneola, Harpalus capito, характеризуются осенним типом активности, они отмечены в ловушках лишь в сентябре. Таким образом, только в мае встречено 16%, а только в августе 14% от общего числа зарегистрированных на учетной площадке видов жужелиц.
Сходство между списками видов различных месяцев достаточно велико. Наибольшее сходство отмечается между «соседними» месяцами (например, между июлем и августом - 88%). Несколько ниже сходство в парах июнь-август (70%) и июль-сентябрь (79%). Минимально сходство между фауной мая и второй половиной лета, но даже здесь оно выше 55%.
Следует отметить, что представители приблизительно 50% видов встречены лишь во время 1-3 учетов. Низкая встречаемость в большинстве случаев совпадает с низкой численностью представителей данного вида. Так, числен-
ность двух «майских» видов A. obscuripes и H. pusillus (встречаемость 8% в обоих случаях) составила 8 и 12 экземпляров. Наиболее ярким исключением является S. congruus, особи которого попали в почвенные ловушки только один раз, во время учета с 25 по 29 августа в количестве 12 экземпляров. Более трети от общего числа видов встречались в 8-40% учетов. Виды, встреченные более чем в 40% учетов (Carabus billbergi, С. granulatus, C. tuberculosus, CИaenius pallipes, Nebria coreica, РоесИш reflexicollis), отнесены нами к категории фоновых. Обращает на себя внимание тот факт, что во второй декаде июля численность таких видов минимальна, а пик численности приходится на конец июня и первую половину августа (рис. 3). В целом для фоновых видов наблюдаются два пика численности в течение сезона.
Проведенные нами исследования позволяют заключить, что конкретная фауна жужелиц окрестностей Хабаровска достаточно интересна в зоогеографическом отношении, включая в себя комплекс как широкоареальных (транспалеарктических и сибирско-притихо-океанских), так и неморальных видов. В экологическом плане основная масса жуков представлена видами лугового комплекса с существенным влиянием лесных элементов.
7
6
5
4
3
2
0
Рис. 3. Динамика численности фоновых видов жужелиц (по оси ординат - количество жуков на 10 ловушко-суток)
В целом у жужелиц отмечены два пика активности: в середине июня и в середине августа. Несмотря на относительно ровную видовую представленность жужелиц в ловушках в течение сезона, шесть
видов проявляют двигательную активность только в мае или, соответственно, только в августе. Видов, проявляющих активность только в середине лета, не отмечено.
ЛИТЕРАТУРА
1. Kryzhanovskij O.L., Belousov I.A., Kabak I.I. et al. A checklist of the ground-beetles of Russia and adjacent lands (Insecta, Coleoptera, Carabidae).
Sofia; Moscow: Pensoft, 1995. 281 p.
2. Ананина Т. Л. Жужелицы западного макросклона Баргузинского хребта. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2006. 192 с.
3. Гречаниченко Т.Э., Гусева Н.А. Структура и динамика населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) луговой степи // Зоологический журнал.
1999. Т. 78, вып. 4. С. 442-450.
4. Киселев И.Е. Динамика структуры населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) урбанизированных ландшафтов города Саранска в условиях
Среднего Поволжья: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 1997. 17 с.
5. Лапшин Л.В. Сезонная динамика численности жужелиц в степи и на обрабатываемых землях в условиях Оренбургской лесостепи // Мате-
риалы IV науч. конф. зоологов педагогических ин-тов. Горький: Горьков. гос. пед. ин-т, 1970. С. 199-200.
6. Лапшин Л.В. Сезонная активность доминантных видов жужелиц (Carabidae) в лесостепи Зауралья // Зоологический журнал. 1971. Т. 50,
вып. 6. С. 825-830.
7. Потапова Н.А. Сезонная динамика активности жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в полупустыне Северо-Западного Казахстана // Зоологиче-
ский журнал. 1972. Т. 51, вып. 11. С. 1651-1658.
8. Семёнова О.В. Сезонная динамика населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) парковой зоны промышленного города // Современные про-
блемы популяционной, исторической и прикладной экологии: Материалы конф. молодых учёных-экологов Уральского региона. Екатеринбург: Екатеринбург, 1998. С. 257-258.
9. Шарова И.Х., Денисова М.И. Сезонная динамика лесных популяций жужелиц рода Pterostichus (Coleoptera, Carabidae) // Зоологический жур-
нал. 1997. Т. 76, № 4. С. 418-427.
10. Шарова И.Х., Филиппов Б.Ю. Сезонная динамика размножения доминантных видов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в условиях северной тайги под Архангельском // Биоразнообразие наземных и почвенных беспозвоночных на Севере: Тез. докл. Междунар. конф. Сыктывкар: Изд-во Коми НЦ УрО РАН, 1999. С. 209-210.
11. Шарова И.Х., Филиппов Б.Ю. Особенности жизненных циклов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в условиях северной тайги // Зоологический журнал. 2003. Т. 82, № 2. С. 229-238.
12. Гиляров М.С. Учет крупных беспозвоночных (мезофауна) // Количественные методы в почвенной зоологии. М.: Наука, 1987. С. 9-26.
13. Лафер Г.Ш. Сем. Carabidae - жужелицы // Определитель насекомых Дальнего Востока СССР. Т. 3: Жесткокрылые, или жуки. Л.: Наука,
1989. Ч. 1. С. 95-97.
14. Лафер Г.Ш. Семейство Carabidae - Жужелицы (дополнение - род Agonum) // Определитель насекомых Дальнего Востока СССР. СПб.: Наука, 1992. Т. 3, ч. 2. С. 602-621.
15. Лафер Г.Ш. Сем. Сarabidae - Жужелицы. Дополнение 3. // Определитель насекомых Дальнего Востока России. Владивосток, 1996. Т. 3, Ч. 3. С. 396-408.
16. Jedlicka A. Monographie des Tribus Pterostichini aus Ostasien (Pterostichi, Trigonotomi, Myadi) (Coleoptera, Carabidae) // Entomol. Abhandlungen.
1962. Bd. 26, № 21. S. 177-346.
17. СергеевМ.Г. Закономерности распространения прямокрылых насекомых Северной Азии. Новосибирск: Наука, 1986. 238 с.
18. Воронин А.Г. Фауна и комплексы жужелиц (Coleoptera, Trachypachidae, Carabidae) лесной зоны Среднего Урала (эколого-зоогеографический анализ). Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1999. 244 с.
Статья представлена научной редакцией «Биология» 22 ноября 2009 г.
