Научная статья на тему 'Карабидокомплекс заповедного участка "Ямская степь" и прилежащих территорий в зоне влияния Лебединского горно-обогатительного комбината'

Карабидокомплекс заповедного участка "Ямская степь" и прилежащих территорий в зоне влияния Лебединского горно-обогатительного комбината Текст научной статьи по специальности «Энтомология»

CC BY
101
37
Поделиться
Ключевые слова
ЖУЖЕЛИЦЫ / "ЯМСКАЯ СТЕПЬ" / ИЗМЕНЕНИЯ

Аннотация научной статьи по биологии, автор научной работы — Присный А. В., Присный Ю. А., Мусина А. В.

На территории Губкинского и Старооскольского районов Белгородской области расположен комплекс горнорудных и других предприятий. В зоне их вляния находится и уникальный участок северной степи "Ямская степь". Изучались изменения в составе фауны жужелиц заповедной территории, произошедшие за 30 лет, а также современное состояние карабидокомплексов в зоне влияния Лебединского горно-обогатительного комбината. Установлено уменьшение численности или исчезновение видов, характерных для естественных дубрав и степей и увеличение разнообразия и обилия луговых мезофилов.

Похожие темы научных работ по биологии , автор научной работы — Присный А.В., Присный Ю.А., Мусина А.В.,

Текст научной работы на тему «Карабидокомплекс заповедного участка "Ямская степь" и прилежащих территорий в зоне влияния Лебединского горно-обогатительного комбината»

УДК 595.7(924.85)

КАРАБИДОКОМПЛЕКС ЗАПОВЕДНОГО УЧАСТКА «ЯМСКАЯ СТЕПЬ» И ПРИЛЕЖАЩИХ ТЕРРИТОРИЙ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ЛЕБЕДИНСКОГО ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА

А.В. Присный, Ю.А. Присный, А.В. Мусина

На территории Губкинского и Старооскольского районов Белгородской области расположен комплекс горнорудных и других предприятий. В зоне их вляния находится и уникальный участок северной степи «Ямская степь». Изучались изменения в составе фауны жужелиц заповедной территории, произошедшие за 30 лет, а также современное состояние карабидо-комплексов в зоне влияния Лебединского горно-обогатительного комбината. Установлено уменьшение численности или исчезновение видов, характерных для естественных дубрав и степей и увеличение разнообразия и обилия

Белгородский

государственный

университет

Россия, 308015, гБелгород, луговых мезофилов. ул. Победы, 85

Ключевые слова: жужелицы, «Ямская степь», изменения.

Введение

«Ямская степь», ныне один из участков государственного природного заповедника «Белогорье», расположен на севере Белгородской области в непосредсвенной близости к Лебединскому горно-обогатительному комбинату (ЛГОК). Вводом в эксплуатацию Лебединского рудника в 1959 г. и Стойленского рудника в 1968 г. началась открытая разработка богатых железных руд КМА. Строительство этих комбинатов завершено в 1975 г. [1]. С начала 8о-х годов начлось выраженное влияние предприятий горнорудного производства (пыление отвалов, изменение гидрологического и гидротермического режима) на биоценозы прилежащих территорий, включая уникальный участок плакорной лугостепи. В это же время (1981-1982 гг.) Харьковскими энтомологами были произведены обстоятельные сборы насекомых на участках Центральночерноземного заповедника, куда в то время входила и «Ямская степь». В настоящее время весь собранный ими материал хранятся в фондовой коллекции Харьковского энтомологического общества. Результаты обработки этих сборов, в сильно сокращенном виде, были опубликованы в 1984 году [2]. Повторная обработка собранных почвенными ловушками жужелиц (Coleoptera: CaraЫdae) была произведена Т.Э. Гречани-ченко, что позволило ей, с учетом собственных данных привести для фауны «Ямской степи» 85 видов жуков этого семейства, а для охранной зоны - дополнительно 6 видов [3]. При этом на ватных матрасиках, предоставленных нам для дополнительного анализа М.А. Филатовым, хранятся жужелицы 61-го вида, в том числе 34-х видов, собранных в границах заповедного участка, 33-х видов, собранных в смежных агробиоценозах. Из числа приведенных Т.Э. Гречаниченко в указанной публикации со ссылкой на данные сборы, 17 видов на матрасиках отсутствуют. Собственные данные автора по заповедному участку касаются 51-го вида. Примечательно, что в конце 90-х годов в «Ямской степи» не был обнаружен 41 вид из первоначального перечня.

Материалом для исследований служили насекомые жесткокрылые (Coleoptera) семейства жужелиц (Carabidae). В подавляющем большинстве они входят в группу герпетобионтов - обитателей поверхности почвы, ее верхнего горизонта и растительного опада. Оптимальным способом учета жужелиц является сбор почвенными ловушками Барбера. В Белгородской области в состав семейства, за исключением видов, исчезнувших во второй половине XX века, входит около 220 видов. Большая их часть -

Материал и методика

хищники, стоящие у вершины экологической пирамиды, меньшая - зоофитофаги и лишь несколько видов являются фитофагами. Среди представителей семейства выделяется несколько экологических групп по гигропреферендуму - прибрежные и луговые гигрофилы, лесные и лугово-лесные мезофилы, луговые мезофилы и мезоксерофилы, луговые и степные ксерофилы, - что позволяет использовать экологическую структуру карабидофауны для характеристики гидротермических условий среды обитания.

Для учета жужелиц в зоне потенциального влияния комплекса горнорудных предприятий, в различных направлениях от промплощадки ЛГОК, в 2006-2008 гг. на разном удалении от нее устанавливались группы почвенных ловушек Барбера: в нижней и средней частях балки «Суры», на плакоре и меловом останце в границах заповедного участка «Ямская степь», а также в 8-и пунктах, расположенных южнее и юго-западнее его. В большинстве пунктов ловушки размещались в относительно однородных условиях близких к условиям балки «Суры»: общий уклон на север; сочетание леса и лугостепи или луга. В каждом пункте в одном или двух местах устанавливалось по 10 ловушек: по 5 в стороны от линии опушки с расстоянием 10 м между ловушками. Кроме того, учеты почвенными ловушками произведены в двух лесных массивах, подверженных высокой рекреационной нагрузке вблизи г. Губкина, на действующем и рекультивированных гидроотвалах ЛГОК.

Пункты учетов (с расстоянием от промплощадки ЛГОК): отработанный карьер-гидроотвал у микрорайона Лебеди-2-2.5 км к северу (С); рекльтивированный гидроотвал ЛГОК - 0.5 км к западу (З); гидроотвалы ЛГОК у пос. Заповедный - 4 км к югу (Ю); балка «Суры» («Ямская степь») - 6.5 и 7 км к Ю; «Ямская степь», плакор - 7.5 км к Ю; «Ямская степь», меловой останец у юго-востчной (ЮВ) границы участка - 8.5 км к Ю; урочище «Михеево» - 11 км к ЮЮЗ; ур. «Сенное» у с. Сергиевка - 10 км к юго-запау (ЮЗ); лог «Должик» в урочище «Должик» у дер. Дубравка - 14 км; урочище «Дубянка» у с. Сапрыкино - 13,5 км к Ю; балка Жилина Владина в урочище «Хмеле-ватое» у с. Мелавое - 22 км к западу-юго-западу (ЗЮЗ); урочище «Водяное» у с. Дальняя Ливенка - 22 км ЮЗ; «Коньшинский лог» в урочище «Вислое» у с. Коньшино -30,5 км к Ю; склон правого берега р. Ольшанка у с. Кочегуры - 28 км к З; лесной массив «Теплый колодец» в окр. пос. Аверино - 13 км. (ЗСЗ); ур. «Журавлики» на З окраине г. Губкина - 8 км к западу-север-западу (ЗСЗ); лесной массив у с. Огибное -20 км к югу-юго-западу (ЗЮЗ).

Всего в пунктах учетов собрано около 25 000 экземпляров жужелиц.

Результаты исследований

По состояниию на начало 2001 года объединенный список видов, включающий сведения, опубликованные Т.Э Гречаниченко [3], и наши фрагментарные данные включал 93 вида, в том числе 78 видов собранных в 1981-1982 гг., из которых через полтора десятилетия не был отмечен 41 вид.

В материале, собранном в 2006-2008 гг. идентифицировано 99 видов: 60 - оме-ченных до 2001 г. и 39 - новых для фауны участка. Одновременно 33 вида из упомянутого списка не были обнаружены. В итоге на сегодняшний день список идентифицированных видов жужелиц когда-либо собранных на участке «Ямская степь» достиг 130-и. Обращает на себя внимание весьма низкое значение коэффициента общности Сёренсена фаунистических списков, составленных до 2001 года и после него: К = 0.47. Для сравнения: на отвалах ГОКов и в пригородных лесах выявлено 100 видов жужелиц; из них лишь 18 отсутствуют в сводном списке по «Ямской степи»; коэффициент фаунистической общности промзоны и заповедного участка по состоянию после 2001 г. - 0.70, а по состоянию до 2001 г. - 0.61.

Виды, устойчиво сохраняющие присутствие на заповедном участке, представлены собственно лугово-степными мезоксерофилами - 5 (Carabus arvensis Hbst., C. estreicheri F.-W., C. hungaricus F., Poecilus lepidus Leske., Zabrus spinipes F.), собственно лесными мезофилами - 2 (Leistus ferrugineus L., Pterostichus oblongopunctatus F.), луговыми и лугово-лесными мезофиллами - 20 (Amara aenea Deg., A. eurynota Pz., A. ovata F., Anchomenus dorsalis Pont., Badister bullatus Scrhk., Brachinus crepitans L., Calathus fuscipes Gz., C. melanocephalus L., Calosoma investigator Ill., Carabus cancella-

tus Ill., C. haeres F.-W., Curtonotus aulicus Panz., Harpalus griseus Pz., H. rubripes Duft., H. rufipes Deg., H. tardus Pz., Poecilus cupreus L., P. versicolor Sturm., Pterostichus melanarius Ill., P. niger Schall.). Особого упоминания заслуживает повторное обнаружение степных видов C. arvensis Hbst., C. hungaricus F. и P. lepidus Leske. Среди которых C. hungaricus F. считался «по-видимому исчезнувшим» на территории Белгородской области [4].

Не обнаружены ни разу, начиная с 2001 г., дубравные Abax parallelopipedus Pill. et Mitt., Calosoma inquisitor L, C. sycophanta L, Carabus glabratus Pk., лугово-лесные Carabus stscheglovi Mnnh. и Chlaenius tristis Schall., луговостепные мезофилы Agonum lugens Duft, A. micans Nic., Amara crenata Dej., A. equestris Duft., A. ingenua Duft., A. municipalis Duft., A. spreta Dej., Calathus ambiguus Payk., Calosoma auropunctatum Hbst., Cicindela campestris L., Harpalus affinis Schrnk., H. ampicollis Men., H. anxius Duft., H. atratus Latr., H. froelichi Sturm., H. pumilus Sturm., H. smaragdinus Duft., Lebia cruxminor L., L. cyanocephala L., Ophonus diffinis Dej., Paradromius linearis Ol., Philorhizus spilotus Ill., а также степные мезоксерофилы Calosoma denticolle Gebl., Harpalus modestus Dej., Poecilus crenuliger Ch., P. puncticollis Dej., P. punctulatus Schall. Правда вблизи участка на отвалах промышленной зоны и в лиственных лесах в этот же период из их часла были обнаружены C. ambiguus, C. auropunctatum, C. denticolle, C. inquisitor, Cicindela campestris, Harpalus affinis, H. ampicollis, H. anxius, H. atratus, H. modestus, P. punctulatus. Что касается C. glabratus, C. stscheglovi, P. crenuliger, P. puncticollis, P. punctulatus, то эти виды в последние десятилетия сокращают свою распространенность и встречаемость по всему региону, а C. sycophanta, вероятно, здесь исчез полностью. В целом же, подавляющее большинство из 33-х не обнаруживаемых видов на территории Белгородской области относятся к числу редких.

По-иному характеризуются виды, впервые отмеченные на заповедном участке. Из 39-и таких видов - 28 - широко распространенные луговые, лугово-лесные и лесные мезофилы обитающие также и в техногенных биотопах промышленной зоны ЛГОК (Amara brunnea Gyll, A. convexior Steph., A. littorea Thoms., A. similata Gyll, Ani-sodactylus signatus Panz, Asaphidion flavipes L., Badister lacertosus Sturm, Bembidion properans Steph, B. quadrimaculatum L., Blemus discus F., Carabus granulatus L., Chlaenius vestitus Pk, Cicindela germanica L., Clivina fossor L., Drypta dentata Rossi., Epaphius secalis Pk., Lebia chlorocephala Hoffm., Licinus depressus Pk., Microlestes fissuralis Rtt., M. minutulus Gz., Notiophilus laticollis Chd., N. palustris Duft., Panagaeus cruxmajor L., Platynus assimile Pk., Pterostichus ovoideus Sturm, P. strenuus Pz., P. vernalis Pz., Trechus quadristiatus Schrnk.), и еще 8, также мезофильных видов, известны из других пунктов Губкинского и Старооскольского районов, хотя встречаются спорадически (Agonum duftschmidti Smidt., Amara tibialis Pz., Harpalus smaragdinus Duft., H. xanthopus winkleri Schaub, Ophonus subquadratus Dej., Oxypselaphus obscurus Hbst., Patrobus assimilis Pk., P. septemtrionis Dej.). Остальные три вида - новые для Белгородской области: Amara taurica Motsch. - восточно-степной вид, вероятно, ранее не выявленный в силу своей редкости; Bembidion minimum F. и Bembidion rethenum Tachit., предположительно, присутствовали в сборах и ранее, но не были идентифицированы.

Отмеченные изменения в фаунистических списках одной и тойже территории за почти 30-летний период не могут быть объяснены с позиций ритмики биоценозов: наблюдается явное смещение структуры карабидокомплекса в направление мезо-фильности; исчезают стенотопные (дубравные и степные) виды, заменяясь политоп-ными (луговыми и лугово-лесными). Фактически, наблюдается «растворение» биоценоза целинной лугостепи в окружающих биоценозах сорных залежей и сельскохозяйственных угодий, при выраженом изменении гидротермического режима в зоне влияния горнообогатительных комбинатов.

Подтверждение сказанного мы находим в сопоставительных значениях суммарного численного индекса «лес / луг (степь)» в карабидокомплексах в зоне влияния ЛГОК и СГОК, расчитанного для пунктов учетов, удаленных от промзоны на разные

расстояния (рис.) по уловам в ловушки в период массового выхода особей нового поколения (июль-август) в 2006 году по формуле

И = (а-б)/(а+б),

где а - число особей, отловленных в лесу, б - число особей, отловленных на лугу. Для примера в таблице 1 приведены индексы доминирующих видов, характеризующие их приуроченность к биотопу. В данном случае положительные значения имеют виды «преимущественно лесные», а отрицательные - «преимущественно луговые».

Из 35 видов жужелиц, вхо-

Таблица1

Топические предпочтения доминирующих в пунктах учетов в Губкинском районе Белгородской области в 2007, 2008 г., видов жужелиц

Виды Индекс «лес/луг»

Pterostichus strenuus Pz. + i.oo

Patrobus atrorufus Stroem. + i.oo

Platynus assimilis Pk. + i.oo

Pterostichus oblongopunctatus F. + 0.9B

Harpalus rufipes Deg. + 0.72

Anchomenus dorsalis Pont. + 0.69

Pterostichus melanarius Ill. + 0.6B

Carabus granulatus L. + 0.63

Badister bullatus Scrhk. + 0.50

Licinus depressus Pk. + 0.50

Panagaeus bipustulatus F. + 0.47

Pterostichus niger Schall. + 0.44

Pterostichus vernalis Pz. + 0.25

Amara aenea Deg. + 0.25

Epaphius secalis Pk. + 0.20

Carabus cancellatus Ill. - o.oi

Pterostichus nigrita F. - 0.25

Pterostichus ovoideus Sturm. - 0.25

Poecilus versicolor Sturm. - o.3i

Harpalus griseus Pz. - 0.33

Poecilus cupreus L. - 0.37

Leistus ferrugineus L. - 0.3B

Bembidion quadrimaculatum L. - 0.50

Ophonus azureus F. - 0.50

Carabus marginalis F. - o.5i

Harpalus distinguendus Duft. - 0.67

Amara eurynota Pz. - 0.75

Anisodactylus signatus Pz. - 0.75

Curtonotus aulicus Panz. - 0.79

Harpalus rubripes Duft. - 0.B0

Ophonus rupicola Sturm. - 0.B9

Cymindis angularis Gyll. - 0.92

Calathus melanocephalus L. - i.oo

Amara consularis Duft. - i.oo

Brachinus crepitans L. - i.oo

дящих в число доминантов, субдо-минантов и «обычных» в пунктах сборов большинство представлены луговыми формами с интраполи-зональным типом распространения: лесные - 6, лугово-лесные -10, луговые - 19; бореальные - 1, неморальные - 4, интраполизо-нальные - 22, интрастенозональ-ные - 8. В доминирующей группировке отсутствуют лугово-степные и степные интрастенозональные и зональные виды.

Со всей очевидностью проявляется резкая смена структуры карабидокомплекса в самой «Ямской степи» с доминирования луговых мезоксерофилов на доминирование лугово-степных мезофи-лов во времени и сглаживание этой тенденции по мере удаления от гидроотвалов ЛГОК.

В общем проанализированном материале из 12-и пунктов учета, расположенных в секторе юг - юго-запад от промзоны ЛГОК в 2006-2008 гг. идентифицирован 121 вид. При этом ни расстояние от объекта, ни общее количество собранного материала не явились условием, определяющим видовое разнообразие (табл. 2). Предположительно, локальная фауна определяется исходным типом сообщества и степенью его сохранности.

Выводы

В Губкинском районе за весь анализируемый период исследований (с 1981 г.) отмечено 183 вида жужелиц, в т.ч. 150 - после 2001 г.

Общий список видов жужелиц «Ямской степи» составляет 130 видов.

0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8

ЯС-1982 ЯС-2006 14 км 22 км 29 км

□ Значения индекса

Рис. Значения суммарного численного индекса «лес / луг (степь)» в карабидокомплексах в зоне влияния ЛГОК и СГОК (1982 и 2006 гг.)

ЯС - «Ямская степь»; 14 км - Дубравка + Сапрыкино; 22 км - Мелавое + Д.Ливенка+Огибное;

29 км - Коньшино + Проточное + Савенково

Таблица 2

Объем собранного материала (экз.) и видовое разнообразие жужелиц в пунктах учетов в 2007 и 2008 гг.

У

/

1 1 1 Г 1 1 Г ' | '

* ?

Пункты учетов Число экземпляров Число видов Индекс разнообразия Расстояние от «объекта» (км)

2007 2008 2007 2008 2007 2008

1 2 3 4 5 6 7 8

Май-июнь

Ямская степь, Суры 769 531 53 45 0.069 0.085 6.5; 7

Ямская степь, плакор 113 509 17 26 0.150 0.051 7.5

Ямская степь, Останец 61 133 8 9 0.131 0.068 8.5

Михеево - 543 - 38 - 0.070 8

Дубравка 597 147 51 33 0.085 0.224 14

Сергиевка 443 567 32 33 0.072 0.058 14

Сапрыкино 148 194 23 20 0.155 0.103 15

Дальняя Ливенка 479 378 36 33 0.075 0.087 22

Мелавое 117 499 11 31 0.094 0.062 22

Кочегуры 812 524 43 45 0.053 0.086 29.5

Коньшино 395 330 29 45 0.073 0.136 30.5

Июль-август

Гидроотвал 664 - 18 - 0.027 - 4

Ямская степь, Суры 287 144 31 33 0.108 0.229 6.5; 7

Ямская степь, плакор 90 315 15 22 0.167 0.070 7.5

Ямская степь, Останец 15 27 7 6 0.467 0.222 8

Михеево 230 79 13 17 0.057 0.215 8

Дубравка 133 150 23 25 0.173 0.167 14

Сергиевка 298 451 29 23 0.097 0.051 14

Сапрыкино 83 55 11 15 0.133 0.273 15

Дальняя Ливенка 83 71 25 21 0.301 0.296 22

Мелавое 168 77 22 18 0.131 0.234 22

Окончание табл. 2

1 2 3 4 5 6 7 8

Кочегуры 310 678 26 34 0.084 0.050 29.5

Коньшино 127 106 24 31 0.189 0.292 30.5

Всего 6422 6508 122 124 0.020 0.019 4-30.5

Среди впервые отмечаемых видов за период исследования (с 2001 по 2008 год) 39-и видов - 28 - широко распространенные луговые, лугово-лесные и лесные мезо-филы обитающие также и в техногенных биотопах промышленной зоны ЛГОК, и еще 8, также мезофильных видов, известны из других пунктов Губкинского и Старооскольского районов, как встречающиеся спорадически. Остальные три вида - новые для Белгородской области (Amara taurica, Bembidion minimum и B. rethenum).

Видов, устойчиво сохраняющих присутствие на заповедном участке за период с 2001 по 2008 год, отмечено 24. Среди них собственно лугово-степных мезоксерофилов -2, собственно лесных мезофилов - 2, луговых и лугово-лесных мезофиллов - 20.

Большинство устойчиво не обнаруживаемых в «Ямской степи» видов (всего 33) на территории Белгородской области относятся к числу редких. C. glabratus C. stscheglovi P. crenuliger, P. puncticollis, P. punctulatus в последние десятилетия сокращают свою распространенность и встречаемость по всему региону, а C. sycophanta, вероятно, здесь исчез полностью.

Наблюдается явное смещение структуры карабидокомплекса «Ямской степи» в направление мезофильности; исчезают стенотопные (дубравные и степные) виды, заменяясь политопными (луговыми и лугово-лесными).

Со всей очевидностью проявляется резкая смена структуры карабидокомплекса в самой «Ямской степи» с доминирования луговых мезоксерофилов на доминирование лугово-степных мезофилов во времени и сглаживание этой тенденции по мере удаления от гидроотвалов ЛГОК.

В техногенных и трансформированных естественных биотопах губкинско-страрооскольской промышленной зоны в 2006-2009 гг. зарегистрировано 100 видов семейства Жужелицы.

В общем проанализированном материале из 12-и пунктов учета в 2007, 2008 гг. идентифицирован 121 вид. При этом ни расстояние от объекта, ни общее количество собранного материала не явились условием, определяющим видовое разнообразие. Предположительно, локальная фауна определяется исходным типом сообщества и степенью его сохранности.

Часть работы выполнена при финансовой поддержке РНПВШ. Проект № 2.2.3.1/ 3723, РФФИ № 09-04-97513 р_центр_а.

Список литературы

1. Природные ресурсы и окружающая среда Белгородской области / Под ред. С.В. Лукина. - Белгород, 2007. - 556 с.

2. К фауне и экологии насекомых и пауков Ямского участка Центрально-Черноземного государственного заповедника / Б.М. Якушенко, В.Н. Грамма, А.В. Захаренко и др. // Эколого-фаунистические исследования Центральной лесостепи Европейской части СССР: Сб. науч. тр. ЦНИЛ Главохоты РСФСР. - М., 1984. - C. 54-61.

3. Гречаниченко, Т.Э. Карабидофауна Центрально-Черноземного заповедника / Т.Э. Гречаниченко // Зоологические исследования в заповедниках Центрального Черноземья: Тр. Ассоциации особо охраняемых природных территорий Центрального Черноземья России.-Тула, 2001. - Вып. 2. - С. 132-138.

4. Красная книга Белгородской области: Редкие и исчезающие растения, грибы, лишайники и животные. Официальное издание / Общ. науч. ред. А.В. Присный. - Белгород, 2005. - 532 с.

COMPLEX of GROUND-BEETLES of a RESERVED SITE «YAMSKAYA STEPPE » and of BESIDE LOCATED TERRITORIES in a ZONE of INFLUENCE of LEBEDINSKY ORE-DRESSING COMBINE

The large mining complex is located on the territory of Gubkinsky and Starooskolsky districts of Belgorod region. In a zone of its influence there is also a unique area of northern steppe «Yamskaya Steppe». The changes in the fauna structure of ground-beetles of the reserved territory (in the past 30 years) and present-day condition of carbide complexes in the zone of influence of Lebedinsky mining and processing combined works were studied. The reduction of species number or extinction of species, characteristic for natural both oak-forests and steppes are recorded. The diversity increase and abundance of meadow mesophi-lous are defined.

Key words: ground-beetles, «Yamskaya Steppe», change.

A.V. Prisnyi,

Yu.A. Prisnyi,

A.V. Musina

Belgorod State University Pobedy Str., 85, Belgorod, 308015, Russia

E-mail: prisniy@bsu.edu.ru