CC BY
39
Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія. - 2010. - Вип. 1S, т. 1. - С. 42-51. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology. Ecology. - 2010. - Vol. 18, N 1. - P. 42-51.
УДК 502.75+504.062.2
В. В. Качинська
Криворізький державний педагогічний університет
СТРУКТУРА ТА РІЗНОМАНІТТЯ НАЗЕМНОЇ МЕЗОФАУНИ КОНСОРЦІЙ ULMUS І POPULUS ПРОМИСЛОВИХ ДІЛЯНОК ГІРНИЧО-МЕТАЛУРГІЙНОГО КОМПЛЕКСУ КРИВБАСУ
Розглянуто структуру та біологічне різноманіття наземної мезофауни на консорційному рівні організації екосистем. Проаналізовано показники мезофауни у консорціях Ulmus і Populus в умовах промислових ділянок гірничо-металургійного комплексу Кривбасу. Таксономічна структура наземної мезофауни характеризується незначною загальною чисельністю та кількістю таксономічних груп. Переважання хортобіонтів і герпетобіонтів свідчить про значну приуроченість фауни до детермінантів консорцій і вплив степового клімату на її структуру. Переважання у трофічній структурі фітофагів і поліфагів зумовлене суміщенням специфіки детермінантів консорцій та «зональним джерелом» формування фауни. Наземна мезофауна консорцій Ulmus і Populus в умовах промислових ділянок характеризується спрощеною таксономічною структурою з невисоким різноманіттям на всіх рівнях.
В. В. Качинская
Криворожский государственный педагогический университет
СТРУКТУРА И РАЗНООБРАЗИЕ НАЗЕМНОЙ МЕЗОФАУНЫ КОНСОРЦИЙ ULMUS І POPULUS ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА КРИВБАССА
Рассмотрены структура и биологическое разнообразие наземной мезофауны на консорцион-ном уровне организации экосистем. Проанализированы показатели мезофауны в консорциях Ulmus и Populus в условиях промышленных территорий горно-металлургического комплекса Кривбасса. Таксономическая структура наземной мезофауны характеризуется незначительной численностью и количеством таксономических групп. Преобладание хортобионтов и герпетобионтов свидетельствует о значительной приуроченности фауны к детерминантам консорций и влиянии степного климата на ее структуру. Преобладание в трофической структуре фитофагов и полифагов обусловлено совмещением специфики детерминантов консорций и «зональным источником» формирования фауны. Наземная мезофауна в консорциях Ulmus и Populus в условиях промышленных участков характеризуется упрощенной таксономической структурой с невысоким разнообразием на всех уровнях.
V. V. Kachinskaya
Kryvyi Rig State Pedagogical University
STRUCTURE AND DIVERSITY OF GROUND MESOFAUNA IN ULMUS AND POPULUS CONSORTIA IN THE INDUSTRIAL AREAS OF MINING AND SMELTING COMPLEX OF KRIVYI RIG BASIN
The structure and biological diversity of ground mesofauna on a consortium level of organisation of ecosystems are considered. Indicators of structural organisation and biodiversity of ground mesofauna were analised in Ulmus and Populus consortia in the conditions of industrial territories of mining and smelting complex of Krivyi Rig Basin. It is established that taxonomical structure of ground mesofauna is character-
© В. В. Качинська, 2010
42
ised by insignificant number and quantity of taxonomical groups. Prevalence of hortobionts and herpetobi-onts in morpho-ecological structure of the community testifies to their attachment to consortium’s determinants and influence of steppe climate on its structure. Dominance of phytophages and polyphages in trophic structure is caused by a combination of consortium determinants specificity and «a zone source» of the fauna formations. The structural organisation of ground mesofauna in consortia of Ulmus and Populus in the conditions of industrial sites is characterised by simplified taxonomical structure with low biodiversity at all levels.
Вступ
Збереження та вивчення біологічного різноманіття на різних рівнях організації -основне завдання в умовах потужної антропогенної трансформації екосистем. Розглядаючи рівні організації біорізноманіття, крім існуючих базових популяційно-видового та екосистемного слід виділяти також консорційний рівень, оскільки саме при вивченні організації цих елементарних функціональних екосистем передбачається висвітлення функціонального різноманіття [2; 5-7; 18; 19]. Незначні та опосередковані типи трофічних, топічних, фабричних, форичних зв’язків розглядаються як можливий наслідок спрощення структури консорцій, що проявляється у збідненні видового складу, порушенні співвідношення між різними морфоекологічними та трофічними групами організмів. Проте для отримання повнішої інформації про структуру та функціонування консорцій крім таксономічної, морфоекологічної, трофічної структури необхідним завданням повинно бути дослідження біорізноманіття на рівнях часткової участі таксономічних, морфоекологічних і трофічних груп організмів [5-6; 16; 19], що значною мірою дозволить розробити ефективні шляхи збереження біологічного різноманіття, особливо в умовах техногенезу.
На жаль, структура та різноманіття на рівні основних блоків (гетеротрофного, автотрофного, деструкційного) консорцій вивчені недостатньо. На нашу думку, доцільно звернути увагу на деструкційний блок консорції, оскільки процеси, які відбуваються в ньому, завдяки складній взаємодії між первинними (безхребетні) та вторинними (мікроорганізми) деструкторами є одними з найважливіших процесів, що забезпечують трансформацію, міграцію та біогеохімічний кругообіг речовин у автотрофно детермінованій консорції. При цьому хімічні процеси деструкції залежать від мікроорганізмів, але швидкість розкладу опаду, величина накопичення гумусу та масштаби кругообігу речовин і енергії залежать від інтенсивності діяльності безхребетних [3; 4; 10; 17; 21].
Основний компонент блоку первинних деструкторів фіто- та мортмаси - наземна мезофауна, що через специфіку свого місцеіснування (ґрунтово-підстилковий ярус у межах фітогенного поля консорції) зазнає прямого та опосередкованого впливу техногенного навантаження, а тому може бути індикатором стану детермінантів консорцій. Вивченню наземної мезофауни в умовах техногенезу присвячено багато праць [1; 9; 13; 14; 16; 22]. Проте структурно-функціональна організація наземної мезофауни на рівні консорцій в умовах техногенезу висвітлена недостатньо. Мета цієї роботи - оцінити структуру та різноманіття наземної мезофауни у консорцій Ulmus і Populus в умовах промислових ділянок Кривбасу.
Матеріал і методи досліджень
Об’ єкт досліджень - консорції Ulmus і Populus, найпоширеніші у зелених насадженнях санітарно-захисних зон промислових підприємств Кривбасу [15]. Закладено 6 пробних ділянок на території 5 основних гірничозбагачувальних комбінатів (ГЗК) Кривбасу.
І ділянка - території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Інгулецький ГЗК». Ґрунти - техногенні седиментаційно-акумулятивні (реліктові) технолесивовані. Зімк-
43
нутість деревостану - 0,6. Трав’яний покрив представлений Poa compressa L., Sonchus oleraceus L., Convolvulus arvensis L., Dactylis glomerata L., Achillea nobilis L. Проективне покриття - 80-90 %.
II ділянка - ВАТ «Південний ГЗК» на території дробильно-сортувальної фабрики. Ґрунти - техногенні седиментаційні змішано-багаточленні примітивні несформова-ні. Зімкнутість деревостану - 0,2. Трав’яний покрив представлений Elytrigia repens L., Роа compressa L., Achillea submillifolia L., Mellilotus albus L., Taraxacum officinalis L. Проективне покриття до - 65 %.
III ділянка - території цеху блюмінга гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг». Ґрунти - ристоземи з бітумозними та карбонатними включеннями на оскальпованому чорноземі звичайному, в якому відмічаються процеси вторинного засолення.
IV ділянка - території мартенівського цеху гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг». Ґрунти - техногенні седиментаційно-акумулятивні шлаково-графітовані примітивні розвинуті карбонатні пилуваті. Трав’яна рослинність представлена Elytrigia repens L., Galinsoga parviflora Cav., Diplotaxis muralis L., Phragmites australis Cav. Проективне покриття - близько 35 %.
V ділянка - території теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК». Ґрунти - примітивні з реліктовим (техногенно-похованим) горизонтом із вторинним осолонцюванням. Пилогазове забруднення, ущільнення ґрунтів. Зімкнутість деревостану - 0,4. Рослинний покрив утворюють Elytrigia repens L., Melilotus albus Medik., Lactuca tatarica L. Проективне покриття сягає 40 %.
V! ділянка - території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК». Ґрунти - техногенні седиментаційні примітивні з фрагментарним ґрунтоутворенням.
Кількісний облік мезофауни проведений за загальноприйнятими методиками з використанням пасток Барбера - Гейлера [8]. Угруповання наземної мезофауни визначали за такими показниками: морфоекологічна, таксономічна, трофічна структури. Для морфоекологічної та трофічної структури наземної мезофауни використані класифікації життєвих форм і дані про особливості типу живлення, руху та ярусу, який займає вид за визначниками [11; 12; 20].
До морфоекологічної структури наземної мезофауни віднесено такі життєві форми: а) епігеобіонти - включає спеціалізованих до мешкання на поверхні ґрунту представників наземної мезофауни - види родини Carabidae (Calosoma auropunctatum Hbst., C. inquisitor L.); б) герпетобіонти - мешканці підстилки і трав’яного ярусу -представники класів Gastropoda, Diplopoda, Chilopoda, родини Carabidae (Calathus melanocephalus L., C. fuscipes Pz.); в) геобіонти - представники класу Oligochaeta та мешканці нір - родина Histeridae (Hister quadrimaculatus L.), родина Scarabaeidae (Onthophagus taurus L., O. coenobita Hbst., Lethrus apterus Laxm., Aphodius immundes Creutz.); г) хортобіонти - включає мешканців травостою - представники ряду Orthoptera (Decticus verrucivorus L, Tettigonia viridissima L., Acrida bicolor L., Calliptamus italicus L., Podisma pedestris L.), ряду Hemiptera (Eurygaster integriceps Put., Pirrhocoris apterus L.), родини Carabidae (Amara similata Gill., A. equestris Duft., A. luada Duft., Zabrus spinipes F., Z. tenebrioides Gz., Pseudophonus rufipes Deg.), родини Silphidae (Silpha obscura L.), родини Scarabaeidae (Pentodon idiota Hbst., Miltotrogus aeguinostialis Hbst.), родини Elateridae (Agriotes sputator L., Melanotus crassicollis Er.), родини Coccinellidae (Coccinella septempunctata L., C. quatuordecimpustulata L.), родини Tenebrionidae (Crypticus quisquilius Pk., Blaps halophila F.-W., Gonocephalumpusillum F., Opatrum sabulosum L.), родини Meloidae (Alosimus chalybeus Taysch.), родини
Cerambycidae (Dorcadion holocericeum Kryn.), родини Lucanidae (Dorcus parallelopipedus L.), родини Curculionidae (Cneorrhinus albinus Boh., Phyllobius brevis L., Omias mollinnus Boh., Sphenophorus striatopunctata Gz., Cleonus piger Scop.), родини Chrysomelidae (Gastroidea palygoni L., Clytra laeviuscula Ratz.), родини Cantharidae (Cantharis oculata Gebl.); д) дендрохортобіонти - види родини Scarabaeidae (Valgus hemipterus L., Cetonia aurata L.).
До трофічної структури віднесено такі трофоморфи: а) зоофаги - представники класу Chilopoda, родини Carabidae (Calosoma auropunctatum Hbst., C. inquisitor L., Calathus melanocephalus L., C. fuscipes Pz.), родини Coccinellidae (Coccinella septempunctata L., C. quatuordecimpustulata L.), родини Cantharidae (Cantharis oculata Gebl.), родини Histeridae (Hister quadrimaculatus L.); б) фітофаги - представники типу Mollusca, ряду Orthoptera (Decticus verrucivorus L., Tettigonia viridissima L., Acrida bicolor L., Calliptamus italicus L., Podisma pedestris L.), ряду Hemiptera (Eurygaster integriceps Put., Pirrhocoris apterus L.), родини Scarabaeidae (Pentodon idiota Hbst., Lethrus apterus Laxm., Miltotrogus aeguinostialis Hbst., Valgus hemipterus L., Cetonia aurata L.), родини Elateridae (Agriotes sputator L., Melanotus crassicollis Er.), родини Meloidae (Alosimus chalybeus Taysch.), родини Cerambycidae (Dorcadion holocericeum Kryn., D. caucasicum Kust.), родини Lucanidae (Dorcus parallelopipedus L.), родини Curculionidae (Cneorrhinus albinus Boh., Phyllobius brevis Boh., Omias mollinnus Boh., Sphenophorus striatopunctata Gz., Cleonus piger Scop.), родини Chrysomelidae (Gastroidea palygoni L., Clytra laeviuscula Ratz.) в) некрофаги - представники родини Silphidae (S. obscura L.), родини Scarabaeidae (Onthophagus taurus L., O. coenobita Hbst., Aphodius immundes Creutz.); г) поліфаги - представники родини Carabidae (Amara similata Gill., A. luada Duft., A. equestris Duft., Zabrus tenebrioides Gz., Z. spinipes F., Pseudophonus rufipes Deg.), родини Tenebrionidae (Crypticus quisquilius Pk., Blaps halophila F.-W., Gonocephalum pusillum F., Opatrum sabulosum L.); д) сапротрофи-нітроліберанти (представники наземної мезофауни, які беруть участь у розкладі та мінералізації органічних речовин, збагачених на нітроген) - представники типу Oligochaeta; е) сапротрофи-карболіберанти (представники наземної мезофауни, які беруть участь у розкладі безазотистих речовин) - Diplopoda, Mollusca, Isopoda.
Різноманіття на рівнях часткової участі таксономічних, морфоекологічних і трофічних груп організмів визначали за функціоналом Сімпсона, показником кількості таксонів, які складають комплекс мезофауни, та загальною чисельністю. Екологічна місткість екотопу визначалась за індексом RIS, який відображує такі аспекти структури як ентропію (через часткову участь таксонів), місткість екологічних ніш (через загальну чисельність вибірки) та місткість екосистеми (через кількість таксонів певного рангу) [16].
Результати та їх обговорення
Для угруповань наземної мезофауни в обох консорціях із детермінантами Ulmus і Populus характерна незначна загальна чисельність (рис. 1). Загальна чисельність наземної мезофауни має найбільші значення у консорціях Ulmus і Populus на територіях дробильно-сортувальної фабрики «Південний ГЗК» та ВАТ «Інгулецький ГЗК», середні значення - у консорціях на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК» та мартенівського цеху гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг», мінімальні значення - у консорціях на території промислових ділянок блюмінга гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» та на території теплосилового цеху ПівнГЗК. Для групового складу угруповань наземної мезофауни в обох консорціях із детермінантами Ulmus і Populus характерне еудо-
мінування класу Ішесіа. - ряду Соіеоріега та домінування рядів Иушепоріега, Иешіріега, Біріега. Характерна особливість для групового складу консорцій Ulmus і Populus - незначна чисельність сапротрофного комплексу О^осИаеІа, Моїішса, Diplopoda з поступовим зменшенням його чисельності в обох консорціях на території промислових ділянок блюмінга та мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» та теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК». а б
300
250
л200
150
100
50
0
HColeoр tera HHemiptera ■ Orthoptera I Arand HDiplopoda ^Chilopoda
350
^300
S250
P
І200
U Hymenoptera J5 Ш Diptera |U Crustacea HMollusca Q Oligochaeta
150
100
50
T
71
І ild
■ Coleo рtera
■ Hemiptera Ц Oithoptera Ц Агяпєі ^Diplopoda Ц Chilopoda
Щ Hymenop tera Щ Diptera В Crustacea 0 Mollusca Щ Oligochaeta
4 5
1 2
5 6
Ділянки Ділянки
Рис. 1. Загальна чисельність наземної мезофауни (екз./1700 пастко-діб) у консорціях Ulmus (а) і Populus (б): 1 - консорції на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Інгулецький ГЗК», 2 - консорції на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Південний ГЗК», 3 і 4 - консорції на території промислових ділянок блюмінга та мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг»,
5 - консорції на території теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК», 6 - консорції на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК»
У родинному спектрі ^^рієш обох консорцій із детермінантами Ulmus і Populus домінантне та субдомінантне положення займають представники родин Tenebrionidae, Carabidae, Silphidae, Scarabaeidae. Представники інших родин відмічені одиничними екземплярами (рис. 2). Розбіжність у родинному спектрі відмічається лише на території мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» у консорціях Populus, де спостерігається висока чисельність представників родини Histeridae, що може бути пояснено збільшеною чисельністю ряду Diptera, оскільки види Hister - активні хижаки для личинок зоофільних мух.
Колеоптерокомплекс консорцій Ulmus і Populus збіднений (Opatrum sabulosum L., Silpha obscura L., Calathus fuscipes L., C. melanocephalus L., Pseudophonus rufipes Deg., Lethrus apterus Laxm., Hister quadrimaculatus L., Amara lucida Duft., A. equestris Duft., A. similata Gill., Pentodon idiota Hbst., Cetonia aurata L., Coccinulla quatuordecim-pustulata L., C. septempunctata L., Gonocephalum pusillum F., Dorcadion holocericeum Kryn., D. caucasicum Kust., Cleonus piger Scop., Melanotus crassicollis Er., Valgus hemipterus L., Blaps halophila F.-W., Alosimus chalybeus Taysch., Cneorrhinus albinus Boh., Dorcus parallelopipedus L., Dermestes laniarius L., D. lardarius L., Miltotrogus aeguinostialis Hbst., Crypticus quisquilius Pk., Agriotes sputator L., Zabrus tenebrioides Gz.,
0
3
6
Z. spinipes F., Calosoma auropunctatum Hbst., C. inquisitor L., Onthophagus taurus Schreb.,
O. coenobita Hbst., Aphodius immundes Creutz., Cneorrhinus albinus Boh., Omias mollinnus Boh., Sphenophorus striatopunctata Gz., Gastroidea palygoni L., Clytra laeviuscula Ratz., Cantharis oculata Gebl.).
За значеннями індексу Сімпсона, який відображає часткову участь таксономічних груп у формуванні комплексу наземної мезофауни, максимальна вирівняність чисельності таксонів (0,18) властива для мезофауни консорцій Populus на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК» і мезофауни консорцій Ulmus на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК» та ВАТ «Ін-гулецький ГЗК» (табл. 1).
Иэ
го 40
ЦІ Histeridae H Cantharidae Ц Chrysomelidae
■ Dermestidae
■ Curculionidae
□ Lucan idae
Щ Cerambycidae И Meloidae
■ Tenebrionidae
■ Coccinellidae Щ Elateridae
Ц Scarabaeidae Ц Silp hidae
□ Carabidae
250
Ц Histeridae И Cantharidae
□ Chry somelidae Ц Dermestidae
■ Curculionidae И Lucanidae
□ Cerambycidae Ц Meloidae
■ Tenebrionidae В Coccinellidae И Elateridae
Ц Scarabaeidae
□ Silphidae
■ Carabidae
Ділянки
Рис. 2. Родинний спектр Соїеоріега у консорціях Ulmus (а) і Рориіш (б):
назви ділянок див. рис. 1
Дещо менші значення S (0,16-0,17) характерні для мезофауни консорцій Populus на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Інгулецький ГЗК» і ВАТ «Південний ГЗК» та консорцій Ulmus на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Південний ГЗК» (див. табл. 1). Зменшення різноманіття спостерігається в обох консорціях із детермінантами Ulmus і Populus на території промислових ділянок блюмінга та мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» та на території теплосилового цеху ПівнГЗК (0,10-0,13). Максимальні значення за кількістю таксономічних груп, які беруть участь у формуванні комплексу наземної мезофауни, характерні для мезофауни консорцій Populus на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Південний ГЗК». Дещо менші значення цього показника - у консорціях Ulmus і Populus на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК» і промислових ділянок мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» і на території теплосилового цеху ПівнГЗК. Мінімальні значення властиві комплексу наземної мезофауни консорцій Ulmus і Populus території промислових ділянок блюмінга гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг».
Максимальне значення індексу Kis, який відображає збільшення кількості та місткість екологічних ніш, властиве для мезофауни консорцій Populus на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК» та ВАТ «Південний ГЗК» та
для мезофауни консорцій Ulmus на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Інгулецький ГЗК» та ВАТ «Південний ГЗК» (табл. 1). Дещо менші значення - у консорціях Populus і Ulmus на території промислових ділянок мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» і територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК». Мінімальні значення індексу характерні для мезофауни обох консорцій із детермінантами Ulmus і Populus на території промислових ділянок блюмінга гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» і на території теплосилового цеху ПівнГЗК.
Таблиця 1
Різноманіття наземної мезофауни у консорціях Ulmus і Рориіш
Хара- ктери- стика Консорції Populus Консорції Шшш
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
N 297 345 166 256 180 269 275 249 131 230 176 214
W 17 21 16 20 18 20 17 19 14 16 16 19
S 0,17 0,16 0,11 0,12 0,10 0,18 0,18 0,17 0,12 0,13 0,11 0,18
1532 1982 882 1501 1029 1701 1419 1430 664 1125 921 1249
Примітки: назви ділянок див. рис. 1; N - загальна чисельність (екз./1700 пастко-діб); S - індекс Сімпсона; К -інтегрований індекс Сімпсона; W - кількість таксономічних груп.
Трофічна структура наземної мезофауни в обох консорціях із детермінантами Ulmus і Populus є бідомінантною (поліфаги та некрофаги, поліфаги та фітофаги) та тридомінантною (фітофаги, поліфаги, сапротрофи-карболітеранти) (рис. 3). Для мезофауни консорцій Ulmus на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК», ВАТ «Південний ГЗК», ВАТ «Інгулецький ГЗК» та мезофауни консорцій Populus на території мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» властива тридомінантна структура із приблизно рівною часткою фітофагів, поліфагів, сапротрофів-карболітерантів, де субдомінантами є зоофаги та некрофаги. Бідомінантною структурою наземної мезофауни характеризуються консорції Ulmus на території промислових ділянок блюмінга та мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» та на території теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК» (поліфаги та некрофаги), де субдомінантами є зоофаги, фітофаги, сапротрофи-карболітеранти. Бідомінантною структурою наземної мезофауни характеризуються також консорції Populus на території дробильно-сортувальної фабрики «Південний ГЗК», ВАТ «Інгулецький ГЗК», блюмінга гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» та на території теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК». Тут домінують поліфаги та фітофаги, субдомінанти - зоофаги, сапрофаги-карболіберанти та некрофаги.
Аналіз трофічної структури наземної мезофауни у консорціях родів Ulmus і Populus свідчить про незначну участь сапротрофів-нітролітерантів із поступовим її зменшенням у консорціях на території промислових ділянок блюмінга та мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» та на території теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК» (рис. 3). Морфоекологічна структура наземної мезофауни в обох консорціях із детермінантами Ulmus і Populus є бідомінантною (домінанти - герпетобіонти та хортобіонти). Інші морфоекологічні групи представлені одиничними екземплярами (рис. 4).
100%
90%
80%
'З 60% фі 50%
о
^ 40%
§ 30% * 20% 10% 0%
1
2 3 4
Ділянки
5 6
^Сапротрофи-кар болібер анти
НСапротрофи-нітролібераши Ц Некрофаги
g| Поліфаги
И Зоофаги
Щ Фітофаги
3 4 5
Ділянки
Щ Сапротрофи-карболіберанти
■ Сапротрофи-нітроліберанти
□ Некрофаги Ш Поліфаги
□ Зоо фаги Ц Фітофаги
Рис. 3. Трофічна структура наземної мезофауни у консорціях родів Ulmus (а) і Populus (б):
назви ділянок див. рис. і
100%
пи 90%
15- 80%
8 70%
іго 60%
ол
ко 50% е
40%
! 30%
8 20%
Й
£ 10% -I-0%
1 00%
Щ Де вдр охор то бі онти Іу
ШХортобіонти
80%
ІГеобіонти
□ Гер петобіо нти
ЩЕпігеобіонти
5 50% -40%
ро
s 30%
Л
| 20%
" 10% 0%
|Ц Де ндрохор то біонти
1 Хорто біонти
0 Геобіонти
Герпетобіонти
і Епігеобіонти
1
2 3 4
Ділянки
5 6
1 2 3 4 5 6
Ділянки
Рис. 4. Морфоекологічна структура наземної мезофауни у консорціях родів Ulmus (а) і Populus (б): назви ділянок див. рис. і
Максимальна вирівняність морфоекологічної структури властива для мезофауни консорцій Populus на території теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК» і для мезо-фауни консорцій Ulmus на територіях дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК», мінімальні значення - для мезофауни у консорціях Populus на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Інгулецький ГЗК» (табл. 2). Максимальна екологічна місткість характерна для мезофауни консорцій Populus на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Південний ГЗК», мінімальна - для мезофауни консорцій Populus на території теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК» та мезофауни консор-цій Ulmus на території промислової ділянки блюмінга гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг». Трофічна структура має інший розподіл індексів різноманіття. Максимальна вирівняність трофічної структури властива для мезофа-уни консорцій Populus на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Південний ГЗК», мінімальна - для мезофауни консорцій Ulmus на території дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Інгулецький ГЗК». Максимальна екологічна місткість характерна для мезофауни обох консорцій із детермінантами Ulmus і Populus на території
49
а
П
ло 60%
дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Інгулецький ГЗК», мінімальна - для мезофау-ни обох консорцій із детермінантами Ulmus і Populus на промислових ділянках блюмінга гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг».
Таблиця 2
Різноманіття наземної мезофауни у консорціях Ulmus і Рориіш за морфоекологічною та трофічною структурою
Мор- фо- еколо- гічна струк- тура Хара- ктери- стика Консорції Populus Консорції Шшш
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
N 297 345 166 256 180 269 275 249 131 230 176 214
W 3 5 4 4 3 4 3 4 3 4 3 3
S 0,37 0,41 0,44 0,45 0,52 0,45 0,45 0,46 0,44 0,45 0,47 0,52
107 278 100 138 54 145 88 133 49 127 59 62
Тро- фічна струк- тура N 297 345 166 256 180 269 275 249 131 230 176 214
W 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
S 0,20 0,35 0,32 0,31 0,32 0,21 0,18 0,19 0,27 0,25 0,28 0,22
Кь 444 412 234 340 252 407 427 390 210 337 259 334
Примітки: назви ділянок див. рис. 1; назви характеристик див. табл. 1.
Висновки
Для таксономічної структури наземної мезофауни консорцій Ulmus і Populus в умовах промислових ділянок характерні незначна загальна чисельність і кількість таксономічних груп. Співвідношення морфоекологічних і трофічних груп відображає формування деструкційного блоку консорцій під впливом зональної фауни, пертинетної дії детермінантів консорції та значного пригнічення внаслідок впливу полютантів. Структура наземної мезофауни в консорціях Ulmus і Populus в умовах промислових ділянок характеризується спрощеною таксономічною структурою з невисоким різноманіттям на всіх рівнях. Найбільші показники різноманіття наземної мезофауни за всіма розрахованими параметрами характерні для консорцій Ulmus і Populus на територіях дробильно-сортувальної фабрики «Інгулецький ГЗК» та ВАТ «Південний ГЗК», менші значення притаманні фауні територій дробильно-сортувальної фабрики ВАТ «Центральний ГЗК» і мартенівського виробництва гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг», а мінімальні - мезофауні у консорціях на територіях блюмінга гірничо-металургійного комбінату ВАТ «АрселорМітал Кривий Ріг» та теплосилового цеху ВАТ «Північний ГЗК». Встановлені показники структури та різноманіття угрупувань наземної мезофауни можуть бути використані при пізнанні структурно-функціональної організації та розробки шляхів відновлення біологічного різноманіття на рівні консорцій індустріального регіону.
Бібліографічні посилання
1. Березіна О. М. Видовий склад мурах Інгулецького гірничо-збагачувального комбінату / О. М. Березіна, Н. М. Сметана // Проблеми природокористування та охорона рослинного і тваринного світу. Матер. І Міжнар. наук.-практ. конф. - Кривий Ріг, 2004. - С.6-8.
2. Голубець М. А. Екосистемологія. - Львів : Полли, 2000. - 316 с.
3. Роль беспозвоночных в разложении и гумификации растительных остатков / М. С. Гиляров, Т. С. Перель, Б. Р. Стриганова, Н. М. Чернова // Матер. Х Междунар. конгресса почвоведов. -Т. 3. - М. : Наука, 1974. - С. 35-43.
4. Гришина Л. А. Гумусообразование и гумусное состояние почв. - М. : Изд-во МГУ, 1986. -244 с.
5. Емельянов И. Г. Разнообразие фаунистических комплексов как показатель состояния биоты // Фауна Східних Карпат: сучасний стан і охорона. - Ужгород, 1993. - С. 8-20.
6. Емельянов И. Г. Таксономическое разнообразие фаунистических комплексов и стратегия сохранения генофонда животного мира / И. Г. Емельянов, И. В. Загороднюк // Проблемы изучения и сохранения биологического разнообразия. - Фрунзе : Илим, 1990. - С. 45-46.
7. Качинська В. В. До питання про вивчення біологічного різноманіття в ландшафтно-техногенних системах Криворіжжя // Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження біорізноманіття. Матер. Міжнар. наук. конф. - Львів, 200S. - С. 16S-169.
S. Количественные методы в почвенной зоологии / Ю. Б. Бызова, М. С. Гиляров, В. Дунгер и др. - М. : Наука, 19S7. - 2SS с.
9. Квітко М. О. Консорції в’яза на шахтних відвалах / М. О. Квітко, М. Г. Сметана // Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенних територіях. - Кривий Ріг, 2002. -
С. 14S.
10. Курчева Г. Ф. Роль беспозвоночных животных в разложении дубового опада // Почвоведение. - 1960. - № 4. - С. 16-23.
11. Определитель насекомых Европейской части СССР / Под ред. Г. Я. Бей-Биенко. - Т. 1. -М.-Л. : Наука, 1964. - SS1 с.
12. Определитель насекомых Европейской части СССР / Под ред. Г. Я. Бей-Биенко. - Т. 2. -М.-Л. : Наука, 1965. - 666 с.
13. Лапін Є. І. Деякі особливості екологічної структури та сезонної динаміки активності твердокрилих техногенних біотопів Криворіжжя // Проблеми фундаментальної екології: структура угруповань. Матер. І Всеукр. конф. - Кривий Ріг : КДІII. 1999. - С. 27-30.
14. Лапін Є. І. Спектри життєвих форм в техногенних екотопах Криворіжжя / Є. І. Лапін, Т. І. Осипенко // Проблеми фундаментальної екології: структура угруповань. Матер. І Всеукр. конф. - Кривий Ріг : КДІ ІІ, 1996. - Ч. 2. - С. 44-45.
15. Сметана О. М. Біогеоценотичний покрив ландшафтно-техногенних систем Кривбасу / О. М. Сметана, В. В. Перерва. - Кривий Ріг : Видавничий дім, 2006. - 290 с.
16. Сметана О. М. Структура наземної мезофауни Кривбасу / О. М. Сметана, Н. М. Сметана. -К. : Фітоцентр, 2005. - 227 с.
17. Стриганова Б. Р. Питание почвенных сапрофагов. - М. : Наука, 19S0. - 243 с.
1S. Царик І. Й. Консортивна структура сосни муго в Чорногірському високогір’ї: Автореф. дис. ... канд. біол. наук: 03.00.16. - Д.: ДГУ, 1999. - 19 с.
19. Шеляг-Сосонко Ю. Р. Экологические аспекты концепции биоразнообразия / Ю. Р. Шеляг-Сосонко, И. Г. Емельянов // Экология и ноосферология. - 1997. - № 1/2. - С. 131-140.
20. Шарова И. Х. Жизненные формы жужелиц. - М. : Наука, 19S1. - 360 с.
21. Dunger W. Uber dies Zersetzung der Laubstreu durch die Boden-Makrofauna in Auenwald // Zool. Jahrb., Syst. - 195S. - Vol. S6. - S. 129-1S0.
22. Pullmanova M. Аssessment of succession stage of soil fauna in mining ladscape of Кarvina region // Proceedings: X Conference on Environment and Mineral Processing 22-24.6.2006 - P. 3. -Publishing services department, VSB-Technical University of Ostrava. - S. 75-79.
Надійшла до редколегії 18.05.2010
