WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

На правах рукописи

Аникина Мария Александровна

ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

И БИОИНДИКАЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ

ХИРОНОМИД РОДА PROCLADIUS SKUSE, 1889

(DIPTERA, CHIRONOMIDAE, TANYPODINAE)

03.00.16 – экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Саратов – 2009

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении

высшего профессионального образования

«Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского»

Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

на кафедре общей биологии, фармакогнозии и ботаники

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент

Сергеева Ирина Вячеславовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Зинченко Татьяна Дмитриевна

доктор биологических наук, доцент

Морозова Елена Евгеньевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Мордовский государственный

университет им. Н.П. Огарева»

Защита состоится «25» декабря 2009 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.243.13 при Государственном образовательном учреждении высшего профессио-нального образования «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского» по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83; Е-mail: biofac@sgu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского».

Автореферат разослан «23» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета С.А. Невский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Род Procladius Skuse, 1889 входит в состав одного из подсемейств семейства Chironomidae (Diptera) – Tanypodinae. Хирономиды этого подсемейства являются одним из наиболее древних, крупных и разнообразных таксонов в данном семействе Chironomidae. В подсемействе Tanypodinae род Procladius занимает одно из ведущих мест: широкий ареал и важное экологическое значение видов этого рода привлекают исследо-вателей и делают эту группу животных уникальным объектом для всестороннего изучения (Сергеева, 2006; Сергеева, Макарченко, 2006). Для рода Procladius, как самого многочислен-ного среди Tanypodinae России, представители которого имеют широкое распространение, до настоящего времени комплексная ревизия не проводилась. Анализ фаунистического разнообразия с учетом зоогеографического расселения видов этого рода является приоритет-ным направлением в современной экологии хирономид подсемейства Tanypodinae и двукрылых насекомых в целом.

С точки зрения экологической оценки хирономиды рода Procladius, имея продолжи-тельную водную стадию, отвечают всем требованиям, предъявляемым к индикаторным орга-низмам; при оценке степени загрязнения и экологического состояния водоемов и водотоков их значимость среди других хирономид достаточно велика (Шилова, 1976; Зинченко, 2002, 2004; Щербина, 2005, 2006). Обладая высокой экологической пластичностью, личинки Procladius являются ценным компонентом в рационе рыб, участвуют в процессах биологи-ческого самоочищения водоемов, как хищные формы они регулируют численность других водных беспозвоночных, в том числе хирономид, а так же используются как индикаторы трофности водоемов и экологического качества вод, составляя основу биоиндикационного комплекса Tanypodinae (Сергеева, 2006). Однако роль личинок Procladius в составе этого комплекса раскрыта не в полной мере. Поэтому, изучение фауны, экологии и экологических зональных комплексов рода Procladius, входящего в состав подсемейства Tanypodinae, является актуальным и практически значимым.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является комплексная оценка хиро-номид рода Procladius Skuse, 1889 (Diptera, Chironomidae, Tanypodinae) с учетом таксономии-ческого, морфологического, экологического и зоогеографического аспектов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

– выявить особенности распределения видов этого рода в зависимости от типа биотопа, в котором они обитают, и на основе этих данных выделить экологические группировки Procladius;

– определить биоиндикационную роль хирономид рода Procladius при оценке состояния гидроэкосистем Саратовской области. Оценить значение таниподин Procladius (H.) сhoreus (Meigen) и P. (H.) ferrugineus Kieffer как «модельных» видов в составе экологического комплекса Tanypodinae;

– выявить особенности зоогеографического распространения хирономид рода Procla-dius для России по критериям видового разнообразия.

Научная новизна. Изучена биотопическая приуроченность личинок Procladius к водоемам и водотокам разного типа; выделено 5 экологических группировок. Впервые пока-зана ведущая роль видов Procladius как биоиндикаторов антропогенного загрязнения водое-мов Саратовской области (на примере 12 рек) в биоиндикационном комплексе таниподин Волжского бассейна. Проведена оценка видов Procladius (H.) сhoreus (Meigen) и P. (H.) ferru-gineus Kieffer как «модельных» видов в составе экологического комплекса Tanypodinae. Проанализировано распределение видов рода Procladius в зоогеографиических областях в границах России по критериям видового разнообразия и эндемизма.

Научно-практическая значимость. Фактический материал расширяет научные представ-ления о видовом составе и распространении хирономид рода Procladius в границах России. Результаты работы по распределению личинок Procladius в гидроэкосистемах (на примере Саратовской области) могут быть рекомендованы для определения типов водоемов и водо-токов с целью оценки качества водных экосистем. Полученные данные о биоиндикационной роли личинок Procladius в составе экологического комплекса таниподин могут найти приме-нение в гидробиологических, мониторинговых и других экологических исследованиях. Ключи для определения имаго самцов, куколок и личинок используются в учебном процессе на кафедре морфологии и экологии животных ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского», а также могут быть использованы российскими учебными и научно-исследовательскими учреждениями биологического и экологического профиля для идентификации видов хирономид Procladius Skuse, 1889.

Апробация результатов исследования. Материалы диссртационной работы докладыва-лись на: XIII съезде Русского Энтомологического общества (Краснодар, 2007); XXI Люби-щевских чтениях (Ульяновск, 2007); II Международной научной конференции «Фаунисти-ческие исследования в урбосистемах» (Саранск, 2009); II Международной научной конфе-ренции «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики живот-ных» (Саранск, 2009). По теме диссертации опубликовано 10 работ.

Декларация личного участия автора. Автором было собрано и определено 80 % факти-ческого материала. Лично проведен анализ биотопической приуроченности видов, фаунисти-ческого состава рода исследуемой территории. Доля личного участия в совместных публикациях составила 60%.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Общий объем работы составляет 146 страницы; содержит 24 таблицы, 20 рисунков. Список литературы включает 167 источников отечественной и зарубежной литературы.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Видовой состав хирономид рода Procladius имеет особенности экологического распределения в водоемах и водотоках на исследованной территории.
  2. Личинки Procladius (H.) сhoreus (Meigen) и P. (H.) ferrugineus Kieffer являются «модельными» видами в составе биоиндикационного комплекса Tanypodinae при оценке экологического состояния гидроэкосистем Саратовской области.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования, его практическая и теорети-ческая значимость; сформулирована цель и задачи исследования.

Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ХИРОНОМИД РОДА

PROCLADIUS SKUSE, 1889 (обзор литературы)

Род Procladius Skuse, 1889 входит в состав одного из крупнейших подсемейств семейства Chironomidae (Diptera) – Tanypodinae. В Палеарктике род включает два подрода – Holotanypus Roback, 1982 и Psilotanypus Kieffer, 1906 (Wiederholm, 1983, 1986, 1989; Ashe, Cranston, 1990; Oliver, Dillon, Cranston, 1990; Сергеева, 2006). Фауна Procladius для Палеарк-тики представлена 60 видами (Сергеева, 2001, 2006). Из них подтвержденный видовой статус имеют 22 вида Procladius (Holotanypus) и 7 – Procladius (Psilotanypus). Остальные виды требуют пересмотра, так как большинство из них являются синонимами (Аshe, Cranston, 1990). Последние данные по видовому разнообразию рода представлены в «Определителе насекомых Дальнего Востока России» (2006), где имеются определительные таблицы всех фаз метаморфоза.

Широкое распространение и важное экологическое значение видов рода Procladius в жизни водоемов приводит к их частому упоминанию в работах различных авторов (Беляв-ская, Константинов, 1956; Мурагина-Коренева, 1957; Константинов, 1958, 1961; Луферов, 1960, 1961; Мирошниченко, 1967; Нечваленко, 1978; Шилова, 1976, 1979; Зеленцов, Шилова, 1983, 1996; Мисейко, 1986, 2004; Щербина и др., 1983, 1985; Щербина, 1985, 1992, 2005, 2006; Клишко, 1992; Зинченко, 1997, 2002, 2004; Морозова, Сергеева, 2001; Сергеева, 1995, 2001, 2006; Sergeeva, 2000; Сергеева, Морозова, 2003; Головатюк, 2005; Макарченко и др., 2005; Сергеева, Аникина, 2006, 2007; Сергеева и др., 2007).

Особое место в изучении экологии хирономид рода Procladius отводилось роли их личинок в минерализационной деятельности, самоочищении водоемов и биоиндикации. Выявлено (Нечваленко, Каширская, 1976), что наиболее активная роль в минерализационной деятельности среди таниподин принадлежит личинкам рода Procladius.

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Основой для настоящих исследований послужили гидробиологические и энтомологи-ческие сборы хирономид рода Procladius, осуществленные автором в 2005-2008 гг. на терри-тории Саратовской области и материалы из различных регионов России с 1989 по 2005 гг., предоставленые И.В. Сергеевой. В границах Саратовской области автором были исследо-ваны 32 станции. Сбор материалапроводился в мае, июне, августе и сентябре каждого года исследований. Всего обработано более 780 проб и просмотрено свыше 1000 экземпляров насекомых; изготовлено более 500 микропрепаратов.

Сбор и обработка имаго, куколок и личинок таниподин осуществлялись по общепри-нятым методикам энтомологических и гидробиологических исследований (Черновский, 1949; Шилова, 1976; Руководство…, 1983; Макарченко, 1985). Базовой основой аутэколо-гической характеристики таниподин явилась методика, предложенная Т.Д. Зинченко (2002). Для характеристики условий обитания личинок Proclаdius были использованы измерения гидродинамических и гидрохимических характеристик водотоков (Доклад….2005, 2006, 2007, 2008).

Эколого-биотопическое распределение видов сравнивалось с помощью формулы индекса сходства Чекановского-Съеренсена. Значения данного показателя применялись для построения дендрограмм кластерного анализа по среднему присоединению. Достоверность полученных результатов (различия между процентными долями двух видов) оценивалась с помощью – критерия Фишера.

Анализ морфологических препаратов и фотографии выполнены на микроскопах JSM-U3, МБС-2 и ЭРГАВАЛЬ с рисовальным аппаратом РА-5. Графики и диаграммы выполнены в программе Excel 5.0, компьютерные версии фотоматериалов отсканированы с оригиналов в Photoshop 8.0, реализованных на компьютере Pentium-4.

Глава 3. СИСТЕМАТИКА РОДА PROCLADIUS SKUSE, 1889

Род Procladius Skuse, 1889 в границах России представлен 20 видами, относящимися к двум подродам – Holotanypus Roback, 1971 и Psilotanypus Kieffer, 1906. Для 18 видов извест-ны все фазы метаморфоза, а для двух – только личинки. В главе представлены морфологи-ческие характеристики фаз метаморфоза, даны определительные таблицы имаго, куколок и личинок видов Procladius.

Глава 4. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИРОНОМИД

РОДА PROCLADIUS SKUSE, 1889.

В результате исследования 12 водоемов в границах Саратовской области выявлено, что на ее территории из рода Procladius встречаются только 2 вида – P. (H.) choreus (Meigen) и P. (H.) ferrugineus (Kieffer). Эти эврибионтные виды, адаптированные к различным водоемах, в том числе, эвтрофным и гиперэвтрофным, предпочитают серые и черные илы, реже песок и заиленную почву. Распределение P. (H.) choreus и P. (H.) ferrugineus в исследованных водоемах и водотоках Саратовской области представлено в табл. 1.

Таблица 1

Распределение хирономид рода Procladius в водоемах и водотоках

Саратовской области с 2005 по 2008 гг.

Вид

Водоемы, водотоки


р. Волга (у Шумейских о-вов)

р. Волга (у с. Чардым)

р. Волга (у с. Усть-Курдюм

р. Волга (с. Софьино)

р. Волга (Мостотряд)

р. Гуселка

р. Сазанка

р. Клещевка

р. Каменка

р. Чардымка

р. М. Иргиз

р. Б. Иргиз

р. М. Чалыкла

р. Медведица

р. Б. Караман

р. Назаровка

Пруд городского парка

P. (H.) choreus

+

+

+

+

+

+

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»