CC BY
47
С, мг/л
Рис. 3. Изменение концентрации толуола в анодной (1) и катодной (2) камерах в зависимости от количества пропущенного электричества
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Toluene. Eur. Chem. 2002. 76, № 1995, прил., с.27.
2. Корниенко В.Л., Колягин Г.А. Непрямое электрохимическое окисление органи-
ческих веществ интермедиатами восстановления кислорода // Электрохимия. 2003. Т. 39. № 12. С. 1462 - 1470.
3. Do J - S., Yen W - S., In situ electro oxidative degradation of formaldehyde with
electro generated hydrogen peroxide and hypochlorite ion // I . Appl. Electro -chem. -1998. V. 28. Рp. 703 - 710 .
4. Химия и технология пероксида водорода / Под ред. Г. А. Серышева. - Л.: Хи-
мия, 1984 . 200 с.
5. Алиев З.М., Харламова Т.А., Томилов А.П. Научные основы и перспективы ис-
пользования электролиза при повышенном давлении // Изв. вузов Сев.-Кав. региона. Техн. науки. 2004. Спец. выпуск. - С.44 - 51.
6. Харламова Т.А., Алиев З.М., Исаев А.Б. Очистка сточных вод от красителей
электролизом под давлением // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2004. Т. 47. Вып. 8. С. 56 - 58.
Д. В. Сущёв
РЕАКЦИИ ЭНТОМОФАУНЫ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫ
Состояние энтомофауны в условиях городской среды изучено недостаточно. В первую очередь это касается урбанизированных территорий Сибири. Важную роль в поддержании нормального существования и видового разнообразия фитоценозов в городах играют дневные бабочки. Бабочки выступают в качестве опылителей цветковых растений, их гусеницы, являясь активными фитофагами, способны приносить серьезный ущерб зеленым насаждениям городов. Имеющиеся в литера-
туре данные по реакциям чешуекрылых на действие факторов городской среды носят противоречивый характер. Таким образом, целью данной работы было изучения реакции дневных бабочек на воздействие урбанизированной среды.
Сбор бабочек проводился с 1992 по 2004 гг. на территории г. Кемерово, в его окрестностях и контрольной зоне, на участках, выбранных с учетом розы ветров, уровня загрязнения выбросами промышленных предприятий и степени рекреационного воздействия.
Участок 1 расположен в западной части города, на территории промышленной площадки, где находятся предприятия углехимического производства, энергетики и машиностроения, вносящие наибольший вклад в загрязнение атмосферы г. Кемерово. Местообитание включает разнотравно-злаковые луга и древесные насаждения из тополей, кленов, берез; растительность местами отсутствует. Участок 2 - городской сад - парковый комплекс с развитой тропиночно-дорожной сетью. Участки 3 и 4 являются «экологическими окнами» - местообитаниями с сохранившимися элементами естественной растительности в пределах урбанизированной территории. Участок 3 представлен разнотравно-злаковыми лугами с частично сохранившимися ивняками. Участок 4 - сосновый бор. Относится к соснякам разнотравным с преобладанием крапивы и сныти обыкновенной. Участки 5 и 7 - жилые кварталы Центрального (участок 5) и Ленинского (участок 7) районов. Участок 6 - Комсомольский парк. Участок 8 - окрестности города с разнотравно-злаковыми лугами с разобщенными березовыми колками. Контрольный участок представлен сходными с городскими и пригородными биотопами: разнотравно-злаковыми лугами, березовыми колками, участками соснового леса. Участок находится в 30 км северо-западнее города.
Экологическое зонирование города по степени загрязнения выбросами промышленных предприятий приведено по работе О.А. Неверовой (2001). К зоне сильного загрязнения отнесен участок 1, среднего - участки 2-5, слабого - участки 6-8. Степень рекреации определена по работе Н.М. Бугровой и Ж.И. Резниковой (Bugrova, Reznikova, 1990).
При изучении численности применялся метод маршрутного учета (Yamomoto, 1975; Сергеев, Дубатолов, 1988). В полосе шириной 4 метра визуально учитывали всех бабочек, трудные для определения виды отлавливали. Протяженность маршрута составляла 2,5-3 км. Полученные результаты пересчитывали на единицу площади (1 гектар).
На основании многолетних исследований численности были выделены четыре класса обилия бабочек: очень редкие виды - менее 0,3 % учтенных и отловленных экземпляров, редкие - 0,3-0,49 %, обычные - 0,5-2,6 %, массовые - более 2,6 %. Всего было учтено более 3 тысяч особей бабочек.
Из отмеченных на исследованной территории 63 видов бабочек 15 видов являются эвритопными: Thymelicus lineola O., Leptidea sinapis L., Pieris rapae L., Pieris napi L., Pontia edusa F., Aglais urticae L., Inachis io L., Araschnia levana L., Neobrenthis ino Rott., Hyponephele lycaon Kuhn, Aphanthopus hyperantus L., Plebejus argus L., Cyaniris semiargus Rott., Polyommatus amanda Schn., Polyommatus icarus Rott. Также широко, как и эвритопные виды, на территории города распространена Minois dryas Sc. По литературным данным (Комаров, Филимонова, 2000), к эври-топным видам относят Aporia crataegi L., Pieris brassicae L. и Polygonia C-album L. Довольно чувствительны к антропогенному воздействию белянки P. brassicae и P. C-album, что проявляется в их отсутствии в кварталах города, хотя там их кормовые растения произрастают в изобилии. Имаго A. crataegi встречены во всех местообитаниях. Этот вид является абсолютным доминантом в городе и окрестностях (более 500 экз./га). Однако, гусеницы A. crataegi развиваются исключительно
на древесных розоцветных растениях, которые отсутствуют в некоторых урбоце-нозах, в связи с чем выделять этот вид как эвритопный только по нахождению имаго и без учета трофических связей на стадии гусеницы нецелесообразно.
В промзоне (участок 1), несмотря на высокий уровень промышленного загрязнения, отмечено 36 видов дневных бабочек. Такое довольно высокое видовое разнообразие, на наш взгляд, связано с наличием у каждого промышленного предприятия буферной санитарной зоны, с обширными участками, покрытыми травянистой растительностью, где практически не ведется хозяйственная деятельность. Почти половина видового состава дневных бабочек исследованного урбоценоза представлена эвритопными видами, доминирующими по численности. Другие виды бабочек в промзоне немногочисленны. Максимальная плотность булавоусых чешуекрылых отмечена на участках, где рудеральная бурьянная растительность сменяется на придорожную.
Местообитания 2 и 6 находятся на территориях с разным уровнем загрязнения промышленными выбросами, но с одинаково сильным рекреационным воздействием, что, вероятно, является важным фактором в снижении видового разнообразия дневных бабочек. На участке 2 выявлено 27 видов, а на участке 6 - 29 видов дневных чешуекрылых. Уменьшение видового состава бабочек парков, вероятно, обусловлен тем, что растительные сообщества здесь созданы искусственными насаждениями, в которых немалая доля растений представлена видами, характерными для других географических зон. Кроме того, городские парки отличаются малым количеством открытых участков с травянистой растительностью. Значительные территории парков покрыты асфальтом и заняты постройками развлекательного и спортивного назначения. Встреченные здесь виды заметно снижают свою численность. Так, Rathora lathonia L., Argynnis adippe L. и Argynnis aglaja L. обычные в промзон (8-15 экз./га), на территории городского сада редки (2-3 экз./га). Большинство видов, встреченных на участке 2, представлено эвритопами. Наибольшая численность отмечена у T. lineola, L. sinapis, P. rapae, A. urticae, H. lycaon, A. hyperantus - 18-25 экз./га. В отличие от городского сада, в Комсомольском парке выявлены 2 луговых вида - Colias hyale L. и R. lathonia.
На участке 3 встречено 45 видов дневных бабочек. Бабочки, связанные с травянистой растительностью, испытывают в долине и устье р. Искитимки сильное антропогенное воздействие, включающее в себя покос и вытаптывание. Здесь доминируют эвритопные виды, а также M. dryas. Их численность превышает 10-14 экз./га.
Наибольшее видовое разнообразие среди городских ценозов (63 вида) отмечено на участке 4. Только здесь встречаются Syrichtus tessellum Hb., Pyrgus malvae L., Nymphalis antiopa L., Vanessa cardui L., Coenonympha hero L., Erebia ligea L., Erebia aethiops Esp., Fixsenia pruni L., Callophrys rubi L., Albergia frivaldszhkyi Ld., Maculinea nausithous Brgstr., Aricia eumedon Esp. Из представленных видов самой высокой численностью обладают E. ligea, E. aethiops и A. frivaldszhkyi - от 8 до 12 экз./га. Остальные 9 видов редки и выявлены единичными экземплярами. Из 63 видов, отмеченных в сосновом бору, 50 % приходится на долю лесных, более половины которых представлена лесными хортофилами (20 видов).
Уровень загрязнения и рекреационной нагрузки в урбоценозах 3 и 4 одинаков, но видовое разнообразие дневных бабочек в сосновом бору выше. Это, вероятно, связано с большей площадью бора и наличием разнообразных биотопов.
Видовой состав булавоусых чешуекрылых жилых кварталов (участки 5 и 7) беден, как по количеству видов, так и по их численности. Всего в исследованном местообитании отмечено 20 видов бабочек. Из отмеченных бабочек 4 вида - подвижные, хорошо летающие эвритопы, способные развиваться на сорной расти-
тельности и выявленные на всей территории города. Это P. rapae, A. urticae, I. io, A. levana. Остальные виды более оседлы и встречаются на газонах, клумбах, пустырях, в скверах, где иногда достигают довольно высокой численности. Боярышница успешно развивается в жилых кварталах, однако имаго предпочитают мигрировать на окраины и в «экологические окна» города, такие как сосновый бор и долина р. Искитимки.
В окрестностях города (участок 8) выявлено довольно большое видовое разнообразие бабочек - 58 видов. Только здесь отмечены три лесных хортофила -Carterocephalus palaemon Pall., Lasiommata maera L., Thersamonolycaena dispar Haw. и один дендрофил - Celastrina argiolus L. Численность этих видов составила 4-8 экз./га.
На контрольном участке выявлено 74 вида бабочек, из которых Parnassius apollo L., Neolycaena falkovitchi Zh. et Korsh., Tongeia fischeri Ev., Glaucopsyche lycormas Btl., Plebejidaea cyane Ev., Polyommatus thersites Cant., Polyommatus damon D. et S., Polyommatus erotides Stgr. в других местообитаниях не найдены. В целом численность лесных и луговых видов на контрольном участке превышает таковую в «экологических окнах» города почти на треть.
В результате проведенных исследований выявлена достоверная отрицательная корреляция между степенью загрязнения среды промышленными выбросами и количеством видов дневных бабочек (r = -0,38, n = 9, p < 0,05; здесь и далее в тексте r - коэффициент корреляции, n - число выборок, p - вероятность нулевой гипотезы). Аналогичная зависимость получена и между степенью рекреационного воздействия и количеством видов булавоусых чешуекрылых (r = -0,86, n = 9, p < < 0,05). Полученные результаты согласуются с данными других авторов (Сергеев, Дубатолов, 1988; Мартыненко, 1994; Комаров, Филимонова, 2000 и др.), отмечавших снижение видового разнообразия и численности насекомых под действием факторов городской среды.
При построении дендрограмм сходства видового состава (рис. 1) установлено, что местообитания с практически полностью исчезнувшей естественной растительностью (участки 2, 5, 6 и 7) четко выделяются в отдельный кластер. Представленные участки характеризуются наибольшим сходством фауны дневных бабочек (k = 0,14 - 0,38, k - коэффициент совстречаемости; стремление коэффициент сов-стречаемости к нулю указывает на большую степень сходства рассматриваемых показателей). Наибольшую долю от суммарного числа видов в данных урбоцено-зах составляют эвритопы. Несмотря на различный уровень промышленного загрязнения, участки 2 и 6 (городские парки), а также участки 5 и 7 (жилые кварталы города), сходны по количеству видов дневных бабочек. Данные местообитания отличаются от остальных исследованных урбоценозов почти полным отсутствием естественной растительности. Решающим фактором здесь выступает степень рекреационной нагрузки.
Анализ видового состава и численности булавоусых чешуекрылых в урбоце-нозах с элементами естественной растительности (участки 1, 3, 4, 8) показал, что между градиентом загрязнения выбросами и долей в фауне массовых и обычных видов дневных бабочек существует достоверная положительная корреляция (r = 0,85, n = 5, p < 0,05). Такая же зависимость установлена между степенью рекреационного воздействия и долей массовых и обычных видов в фауне участков (r =
0,72, n = 5, p < 0,05). Вместе с тем в городских условиях повышается не только суммарное число массовых и обычных видов, но и их обилие как при увеличении степени загрязнения (r = 0,83, n = 5, p < 0,05), так и при возрастании уровня рекреационного воздействия (r = 0,61, n = 5, p < 0,05).
1,0
0,9
Рис. 1. Дендрограмма сходства видового состава дневных чешуекрылых в исследованных урбоценозах г. Кемерово
Как видно из представленных результатов, дневные чешуекрылые проявляют неадаптивный тип реакции на действие факторов городской среды. При увеличении степени рекреационного воздействия и загрязнения среды выбросами предприятий снижается доля редких видов, но растет вклад массовых и обычных видов как в отношении их числа, так и в отношении количества особей. Основу фауны булавоусых чешуекрылых в городских ценозах составляют обычные виды. При максимальном воздействии факторов городской среды наблюдается смена структуры доминирования сообществ булавоусых чешуекрылых.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Комаров К.М., Филимонова Е.Е. Динамика фауны булавоусых чешуекрылых (Lepidoptera, Diurna) г. Томска и его окрестностей в XX веке // Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы. -Томск, 2000. Т. 1. - С. 120-121.
2.Мартыненко А.Б. Булавоусые чешуекрылые (Lepidoptera, Rhopalocera) города Владивостока // Чтения памяти Алексея Ивановича Куренцова. - Владивосток, 1994. Вып. 5. С. 41-53.
3.Неверова О.А. Биоэкологическая оценка загрязнения атмосферного воздуха по состоянию древесных растений. - Новосибирск: Наука, 2001. - 119 с.
4. Сергеев М.Г., Дубатолов В.В. Особенности сообществ булавоусых чешуекрылых (Lepidoptera, Rhopalocera) в условиях города диффузного типа // Ландшафтная экология насекомых. - Новосибирск, 1988. - С. 75-80.
5. Bugrova N.M., Reznikova J.I. The state of Formica polyctena Foerst. (Hymenoptera, Formicidae) population in recreation forest // Mem. Zool. 1990. - 44. - P. 13-19.
6. Yamomoto M. Notes on the methods of belt transect census of butterflies // J. Fac. Sci. Hokkaido Univ., Ser. VI, Zool. - 1975. Vol. 20, №1. - P. 93-116.
