WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]

Эколого-фаунистическая характеристика насекомых-дендрофагов в насаждениях урбанизированных территорий г. Волгограда

Автореферат кандидатской диссертации

 

На правах рукописи

ЕЛЬНИКОВА Юлия Сергеевна

 

 

ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАСЕКОМЫХ-ДЕНДРОФАГОВ В НАСАЖДЕНИЯХ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ Г. ВОЛГОГРАДА

 

03. 02. 08 – экология

 

 

 

 

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

 

 

 

Орел – 2012

Работа выполнена на кафедре зоологии, экологии и общей биологии

ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный социально-педагогический университет»

Научный руководитель          доктор биологических наук, профессор                                          

Белицкая Мария Николаевна

Официальные оппоненты:     Бубликова Людмила Ивановна

доктор биологических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Орловский государственный университет», профессор кафедры общественного здоровья, здравоохранения и гигиены

Вышегородских Николай Викторович

кандидат биологических наук,

начальник Управления по охране и использованию объектов животного мира, водных биоресурсов и экологической безопасности Орловской области

Ведущая организация              ФГУ Ботанический сад УрО РАН

Защита состоится 25 мая 2012 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.183.05. при Орловском государственном университете по адресу: 302026, г. Орел, ул. Комсомольская, 95.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного университета по адресу: 302026, г. Орел, ул. Комсомольская, 95.

Текст автореферата размещен на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки РФ http://vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан «23» апреля 2012г. и опубликован в сети Интернет на официальном сайте Орловского государственного университета  www.univ-orel.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета,

к.б.н., доцент                                                                                  И. Г. Кириллова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Зеленые насаждения – неотъемлемая часть урбанизированной территории. Они выполняют важные средообразующие и средозащитные функции, обладают возможностями трансформации городского пространства. Рост промышленности, расширение транспортного сообщения в сочетании с другими антропогенными факторами приводят к серьезному вмешательству в окружающую среду и, как следствие, деградации озеленительных посадок.

Сложная экологическая ситуация, наличие особых экологических ниш в урбаценозах обусловливают изменение разнообразия и формирование специфических сообществ насекомых, связанных новыми взаимоотношениями. Поэтому немаловажно всестороннее изучение энтомофауны древесного яруса озеленительных посадок как составляющей части исследования биоразнообразия в новых экологических условиях. Проведение таких исследований дает возможность оценить население насекомых-дендрофагов по целому ряду биотических показателей, характерных для разнообразных по своей структуре и составу зеленых насаждений города.

Необходимость решения проблемы сохранения биоразнообразия, стабильности озеленительных посадок в урбаценозах и отсутствие комплексного исследования экологии насекомых-дендрофагов в городских насаждениях засушливого региона определили актуальность темы диссертационной работы.

Цель исследования – изучение структуры комплексов насекомых-дендрофагов в насаждениях разных экологических категорий и выявление факторов, влияющих на их формирование.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Выявить таксономический состав и количественное обилие насекомых-дендрофагов в зеленых насаждениях разных экологических категорий Волгограда.

2. Исследовать экологическую структуру сообщества насекомых-дендрофагов.

3.   Установить доминирующую группу дендрофагов  и особенности их пространственной дифференциации на урбанизированных территориях.

4. Оценить влияние факторов городской среды на энтомокомплекс  дендрофагов  и отдельные виды насекомых в насаждениях различных экологических  категорий.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение энтомофауны дендрофагов в урбаценозах крупного промышленного города Нижнего Поволжья. Выявлен видовой состав фауны и изучена трофическая структура насекомых-дендрофагов в городских насаждениях. Определены доминирующие виды насекомых-дендрофагов, обитающие в зеленых насаждениях на урбанизированной территории. Исследованы особенности экологии и распространения дендрофагов в насаждениях разных экологических категорий. Исследовано влияние факторов городской среды на комплекс насекомых-дендрофагов на урбанизированной территории и отдельные виды.

Теоретическое и практическое значение работы. Материал диссертации вносит определенный вклад в изучение биоразнообразия  городских экосистем. Результаты, полученные в ходе проведенных исследований, дают целостное представление об особенностях формирования фауны дендрофагов урбанизированной территории промышленного центра Нижневолжского региона.  Полученные данные вносят существенный вклад в изучение фауны. Результаты исследований могут являться основой для теоретического обоснования и разработки рекомендаций по сохранению биоразнообразия насекомых-дендрофагов и ограничению численности вредных видов в городских насаждениях. Выявлены биологические параметры энтомокомплекса, которые изменяются наиболее характерно в насаждениях различных экологических категорий. Эти параметры позволяют получить обобщенные показатели состояния среды.

Достоверность и обоснованность выводов и рекомендаций основываются на многолетних исследованиях автора, применении общепринятых методов исследования, репрезентативности выборки в энтомокомплексах насаждений различных экологических категорий и статистически надежном цифровом материале.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на II чтениях памяти лесного энтомолога О.А. Катаева «Экология насекомых-дендрофагов» (Санкт-Петербург, 2008); круглом столе «Эколого-экономические оценки регионального развития» (Волгоград, 2009); IV чтениях памяти О.А. Катаева «Фауна и экология насекомых-дендрофагов лесов Евразии» (Санкт-Петербург, 2010); XXIV межреспубликанской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 2011); Международной научно-практической конференции «Современные проблемы географии, экологии и природопользования» (Волгоград, 2012); на заседаниях кафедры зоологии, экологии и общей биологии ВГПУ/ВГСПУ (2008–2012 гг.).

Декларация личного участия автора заключается в постановке цели и задач исследования, сборе полевого материала в течение 2008–2011 гг. Обработка данных, их интерпретация и оформление осуществлены соискателем самостоятельно. В совместных публикациях вклад автора составил 70–80%.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Фауна насекомых-дендрофагов в насаждениях на урбанизированной территории представлена 322 видами из 6 отрядов и отличается по своему составу, структуре населения, количественным показателям.

2. Структуру населения дендрофагов в урбаценозах определяют экологические условия и характер воздействия факторов городской среды, важнейшими из которых являются ассортимент древесных насаждений, длительность их существования и площадь посадок, уровень антропогенного воздействия.

3. Большинство видов доминантной группы дендрофагов проявляют специфические реакции на факторы городской среды, важнейшим из которых является уровень техногенного и рекреационного пресса. 

Публикации: по материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 работы – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка цитируемой литературы и приложений. Текст диссертации изложен на 202 страницах, включает 11 таблиц и 20 рисунков; приложения изложены на 20 страницах и содержат 2 таблицы. Список литературы включает 265 источников, из них 42 – на иностранных языках.

Благодарности. Выражаю глубокую благодарность научному руководителю д.б.н., проф. М.Н. Белицкой за всестороннюю поддержку и внимание, ценные советы и конструктивные замечания. Выражаю искреннюю благодарность энтомологам д.б.н.  С.Ю. Синеву, заведующему лабораторией систематики насекомых ЗИН РАН,  д.б.н. А.Ф. Емельянову, д.б.н. Э.П. Нарчук, д.б.н. О.Г. Овчинниковой, к.б.н. Б.А. Коротяеву, к.б.н.          А.Ю. Матову,  к.б.н. Д.А. Гапон,   к.б.н. Ю.В. Астафуровой;  асп. А. Ковалеву и К.А. Гребенникову – сотруднику ВРБС за помощь в определении насекомых. Признательна к.б.н. Л.Н. Щербаковой, к.б.н. А.В. Мясниковой – сотрудникам кафедры защиты леса и охотоведения СПбГЛТУ им.

С.М. Кирова за помощь в определении гербарного материала. Особую благодарность выражаю коллективу кафедры зоологии, экологии и общей биологии ВГСПУ за многостороннюю поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ НАСЕКОМЫХ ДЕНДРОФАГОВ В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

Глава содержит сведения об основной литературе по фауне и экологии насекомых-дендрофагов в городской среде. Приведен обзор исследований энтомофауны дендрофагов в специфических условиях городских насаждений, отмечены особенности формирования видового состава и структуры населения дендрофагов на урбанизированных территориях. Рассмотрена возможность использования дендрофагов как биоиндикаторов состояния окружающей среды.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Волгоград – крупнейший индустриальный и культурный центр, основанный в 1589 г. Население составляет более 1 миллиона человек. В настоящее время длина города достигает примерно 100 км при ширине от 3 до 10 км. Общая площадь в пределах границ города – около 578 кв. км. Волгоград – крупный многоотраслевой индустриальный центр Юга России, где лидирующее место в экономике занимает промышленность. В нем насчитывается более 150 заводов и фабрик. Предприятия города работают с нарушением технологических регламентов, в атмосферу выбрасывается более 250 видов загрязнителей. Озелененность Волгограда значительно меньше той величины, которая принимается за оптимальную. В настоящее время в городе насчитывается 1292,82 га насаждений общего пользования, в том числе 852,0 га – посадки, высаженные до 1965 г.

Характеристика зеленых насаждений  Волгограда

Среди городских насаждений наиболее богатым породным составом отличаются лесопарк и парки. В лесопарке и парках было обследовано около 30 видов деревьев, количественное соотношение пород примерно равное.  Значительно менее разнообразны насаждения в скверах и на бульварах, включающие 26 видов древесных растений. Наибольшее количество составляют катальпа, дуб красный, тополь. Им уступают насаждения Зеленого кольца и посадки во дворах, представленные 17–18 видами древесных растений, в них преобладают тополь, вяз. Особенно бедны по составу насаждения на набережных и вдоль дорог, представленные преимущественно тополем, вязом, акацией.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 2007–2011 гг. на постоянных пробных площадях, расположенных в насаждениях различных экологических категорий Волгограда. Экологические категории посадок выделены в соответствии с классификацией, предложенной Е.Г. Мозолевской, Е.Г. Ку-

ликовой (2000 г.).

Сбор материала осуществляли с использованием общепринятых методик А.И. Ильинского и др. (1965 г.), В.Ф. Палий (1970 г.), К.К. Фасулати (1971 г), «Рекомендаций по надзору…» (1984 г.).

Разнообразие населения насекомых-дендрофагов оценивали по следующим параметрам: видовой состав, численность, спектр зоогеогра-

фических групп, трофическая специализация, структура доминирования.

Уровень доминирования насекомых оценивали согласно принятой системе: < 5% – доминанты, 2–5% – субдоминанты, > 2% – обычные и > 1% – редкие виды.

Анализ структуры населения выполняли путем расчета индексов, широко использующихся при оценке сходства и различий сообществ, их разнообразия и выравненности (Мэгарран, 1992).

Бета-разнообразие населения дендрофагов оценивали на уровне сообществ, приуроченных к насаждениям разных экологических категорий, с использованием коэффициента Жаккара и величины ?-разнообразия.

При характеристике уровня загрязнения атмосферного воздуха в

г. Волгограде использовали опубликованные материалы доклада «О состо-

янии окружающей среды…» (2009, 2010).

Степень рекреационного воздействия устанавливали с использованием методики Bugrova N. V., Reznikova J. I. (1990).

Математическую обработку данных, построение графиков и диаграмм проводили с помощью программ Microsoft Excel. Для выявления достоверных связей и степени влияния отдельных факторов на дендрофагов проводился корреляционный и кластерный анализ.

ГЛАВА 4. ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАСЕЛЕНИЯ ДЕНДРОФИЛЬНЫХ НАСЕКОМЫХ

Таксономическое разнообразие насекомых-дендрофагов

Глава посвящена изучению видового и численного обилия сообществ насекомых-дендрофагов в городских насаждениях. Впервые для Волгограда представлен список насекомых, трофически связанных с древесными и кустарниковыми породами, произрастающими на территории города. Видовой список дендрофагов включает 322 вида, принадлежащих к 66 семействам и 6 отрядам (рис. 1).

Рис. 1. Соотношение отрядов насекомых-дендрофагов в городских насаждениях

По числу выявленных представителей первое место занимает отряд Lepidoptera (111 видов), за ним в порядке убывания располагаются отряды Coleoptera (104), Homoptera (43), Hymenoptera (39), Diptera (11), Hemiptera (9).  Среди семейств данных отрядов наиболее многочисленны по числу выявленных видов Curculionidae (27),  Chrysomelidae (21), Cicadellidae (18). Среди чешуекрылых чаще других встречаются: Tortricidae (18 видов), Geometridae (16 видов). Из отряда Hymenoptera  в насаждениях города встречено 15 видов сем. Tenthredinidae.

К видам, доминирующим по численности, относятся  Galerucella luteola Mull., Ribautiana ulmi L., Oncopsis scutellaris Fieb.,  Arocatus melanocephalus F., Cicadella viridis L., Neuroterus quercus-baccarum L., Pemphigus populi Courh., Neodiprion sertifer Geoffr. Количественное обилие прочих видов невелико.  

Эколого-трофическая структура населения

В составе энтомокомплекса зарегистрировано 8 эколого-трофических групп (см. рис. 2). Как по видовому (74,8% от общего числа видов), так и по численному (96,1% от общей численности) обилию преобладают насекомые, повреждающие ассимиляционный аппарат древесных растений. Особенно богата по составу группа открыто живущих насекомых с ротовым аппаратом грызущего типа – 122 вида (37,9%). Она включает представителей трех отрядов: Lepidoptera, Hymenoptera и Coleoptera. Среди них наибольшим разнообразием отличается отряд Lepidoptera.

%

  


Рис. 2. Соотношение эколого-трофических групп дендрофагов

по видовому обилию

Значительно менее разнообразна группа насекомых, ведущих скрытый

образ жизни: минеры и галлообразователи. Комплекс минеров включает 27 видов (8,4%), относящихся к отрядам Lepidoptera, Hymenoptera, Diptera, Coleoptera. Наиболее разнообразны чешуекрылые – 16 видов (5,0%). Численное обилие группы – 9,3%. Галлообразователи представлены 20 видами (6,4%) из  отрядов Hymenoptera и Diptera. По численности особей доминирует Neuroterus quercus-baccarum L. (Cynipidae).

Более бедна по составу группа насекомых, ведущих полускрытый образ жизни, представленная 19 видами из отрядов Lepidoptera и Coleoptera. Количественное обилие данной группы колеблется на уровне 4,4%. По численному обилию в насаждениях урбаценозов преобладают насекомые с ротовым аппаратом колюще-сосущего типа, на долю которых приходится 42,8%. Они представлены видами из отрядов Homoptera и Hemiptera. В составе этой группы выделяются открыто живущие и скрыто живущие насекомые. К числу открыто живущих сосущих насекомых относятся 43 вида. Преобладают представители отряда Homoptera. Самое многочисленное по числу видов семейство Cicadellidae. Значительно менее разнообразна по составу группа скрыто живущих сосущих насекомых – 10 видов. Зарегистрированы виды из семейств Pemphigidae, Aphididae, Psyllidae.

Другие эколого-трофические группы более бедны по составу и отличаются низкой численностью.

По широте трофического спектра среди насекомых-дендрофагов доминируют олигофаги (166 видов, 51,5%). Видовое обилие полифагов представлено 148 видами  (46,0%). Особенно бедны по составу монофаги – 8 видов (2,5%).  

Зоогеографическая структура фауны

Фауна дендрофагов в насаждениях урбанизированной территории сформирована преимущественно за счет зонального комплекса, представленного видами, характерными для засушливой зоны. Среди них преобладают виды с палеарктическим (31,6%)  и европейским (21,0%) ареалами. Долевое участие транспалеарктической группы – 15,7%, голарктической – 10,5%. Видовое обилие прочих зоогеографических групп невелико.

В составе зоогеографических групп наиболее многочисленны европейские виды – 31,7%, и далее в убывающей последовательности располагаются палеарктическая (18,8%), евроказахстанская (13,1%), голарктическая (9,1%), западноевропейская (8,1%), восточноевропейская  (3,7%) евросибирская (3,3%) ареалогические группы.

ГЛАВА 5. АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ КОМПЛЕКСА ДЕНДРОФАГОВ В НАСАЖДЕНИЯХ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАТЕГОРИЙ

Анализ видового обилия насекомых

Насаждения разных экологических категорий отличаются по ряду факторов, важнейшими из которых являются породный состав древесных растений, площадь и длительность существования посадок, интенсивность антропогенного воздействия. Эти факторы способствуют формированию своеобразных биотопов, которые заселяются соответствующей энтомо-

фауной.

При проведении исследований оценивали особенности населения дендрофагов в городских насаждениях.

Фауна насекомых-дендрофагов в насаждениях разных экологических категорий представлена 6 отрядами (см. табл.1). Наибольшее количество видов приурочено к лесопарку – 198  видов, что составляет 61,5% видового состава дендрофагов в городских насаждениях (61 семейство). Насаждения Зеленого кольца заселяют 139 видов (41 семейство), здесь представлены 43,1% общего видового обилия. Фауна парков насчитывает 134 вида (41,6%) из 47 семейств. В дворовых насаждениях обнаружено 77 видов насекомых (23,9%), относящихся к 39 семействам. В насаждениях на набережных зафиксировано 68 видов (21,1%), принадлежащих к 28 семействам. На посадках вдоль улиц собрано 47 видов (14,6%) из 19 семейств. Население насекомых в скверах представлено 44 видами, относящимися к 19 семействам, что составляет 13,7% общего видового обилия.

Таблица 1

Видовое обилие насекомых в насаждениях различных экологических категорий

Отряд

Количество видов

лесопарк

парки

Зеленое кольцо

набереж-ные

скверы

 придорож-ные

дворовые

Homoptera

38

25

29

22

15

18

15

Hemiptera

6

5

4

2

2

2

3

Coleoptera

51

37

44

13

2

8

14

Hymenoptera

27

22

21

12

10

10

13

Lepidoptera

68

41

39

16

10

5

28

Diptera

8

4

2

3

5

4

4

Всего

198

134

139

68

44

47

77

Долевое участие отрядов в разных биотопах неоднозначно. В лесо-

парке, парках и дворовых насаждениях отмечается преобладание по видо-

вому обилию отряда Lepidoptera с семействами Tortricidae и Geometridae. Это обусловлено широким породным составом здесь древесных растений. На втором месте по видовому разнообразию отряд Coleoptera, в котором более разнообразны семейства Curculionidae и Chrysomelidae. Исключение составляют дворовые насаждения, в которых на втором месте по разно-

образию видов находится отряд Homoptera, доминируют Cicadellidae. Соот-

ношение видового обилия этих групп может меняться, но незначительно.

В насаждениях Зеленого кольца наиболее богато представлен отряд Coleoptera с семействами Curculionidae и Buprestidae. Следующим по видовому обилию является отряд Lepidoptera, в котором преобладает Tortricidae. Для посадок вдоль улиц, на набережных и в скверах характерна богатая представленность отряда Homoptera, в котором преобладают семейства Cicadellidae, Pemphigidae, Aphididae.

Структура доминирования

За период исследований в комплексе дендрофагов выявлено 19 видов доминантов. Среди них выделились следующие группы:

  • стенобионтные видынасекомые, которые являются доминантами лишь в насаждениях отдельных категорий;
  • виды, доминирующие на протяжении всего вегетационного периода либо в большей части сезона (Cicadella viridis L., Ribautiana ulmi L.);
  • виды, доминирующие  отдельный  непродолжительный (весенний) период (Neodiprion sertifer Geoffr., Archips podana Sc., Tortrix viridana L., Cacoecia xylosteana L., Erannis defoliaria Cl., Dicranura ulmi Den. et Schiff.);
  • эврибионтные доминанты – насекомые, встречающиеся с высокой чис­ленностью в насаждениях разных экологических категорий (Galerucella luteola Mull., Arocatus melanocephalus F., Oncopsis scutellaris Fieb.). Из них Galerucella luteola Mull., доминировал в городских насаждениях в 2008 г., с 2011 г. вновь начался подъем численности данного вида.

Стенобионтные виды, доминирующие в ранневесенний период, приурочены к определенным фенофазам кормовых растений. Они предъявляют особые требования к микроклиматическим условиям среды и ассортименту древесных растений. Эти насекомые многочисленны и разнообразны в насаждениях Зеленого кольца. В то же время более высокой численностью эврибионтов отличаются посадки на набережных и скверах.

Эколого-трофическая структура  комплексов

Анализ эколого-трофической структуры населения насекомых-дендрофагов городских насаждений в условиях урбанизации позволил выявить типичные тенденции изменения характеристик фауны.

Комплекс лесопарка, парков и насаждений Зеленого кольца включает представителей всех групп дендрофагов (рис. 3). Основу видового обилия составляют грызущие насекомые. Среди них с довольно высокой численностью встречаются Cacoecia xylosteana L., Erannis defoliaria Cl., Dicranura ulmi Den. et Schiff., Neodiprion sertifer Geoffr. На долю насекомых с колюще-сосущим ротовым аппаратом приходится 24,0–50,5% от общего количественного обилия.

Рис. 3.  Соотношение трофических групп насекомых в насаждениях различных экологических категорий

Особенностью фауны в насаждениях на набережных, в скверах и посадках вдоль улиц является высокое видовое обилие насекомых, ведущих скрытый и полускрытый образ жизни (минеры, галлообразователи). Здесь широко представлены как в качественном (30,0–32,0%), так и в количественном отношении (32,2–57,0%) насекомые с сосущим ротовым аппаратом, хотя грызущие насекомые также присутствуют.

Среди насекомых-дендрофагов в большинстве насаждений доминируют олигофаги (рис. 4). Максимальное число видов (59,0%) и особей (22,6%) олигофагов зафиксировано в лесопарке. Минимальное  видовое разнообразие (15,6%) этой группы отмечено в придорожных насаждениях, тогда как численность этих насекомых наиболее низка в дворовых насаждениях (7,0%).

%

 

Рис. 4. Соотношение количественного обилия дендрофагов по широте

трофического спектра

Долевое участие полифагов в составе комплексов колеблется от 9,4% в скверах до 63,5% в лесопарке. Наиболее высока численность данной группы в лесопарке (26,0%), самая низкая – на набережных (2,3%). Представленность монофагов в зеленых насаждениях колеблется от 25,0 до 87,5%. Наиболее богато по числу видов монофагов население в насаждениях Зеленого кольца – 7 видов (87,5%). Минимально видовое (25,0%) и численное (1,6%) обилие монофагов в скверах. Особенно высокой их численностью (35,7%) отличаются дворовые насаждения.

Анализ разнообразия энтомокомплексов дендрофагов

На основании полученных данных были вычислены индексы, которые количественно отражают степень трансформации комплексов насекомых-дендрофагов в зависимости от особенностей среды (см. табл. 2).

Видовая насыщенность комплексов дендрофагов в насаждениях разных экологических категорий изменяется в широких пределах от 198 до 44 видов. Уровень видового разнообразия по всем показателям максимален в лесопарке. Этот многопородный, старовозрастной биоценоз характеризуется сложностью экологического состава, что выражается в совместном существовании лесных, степных и эврибионтных видов насекомых, заполнивших сформировавшиеся здесь новые экологические ниши. По индексу Шеннона (с учетом выравненности проб), колебания разнообразия не так велики, как по индексу Маргалефа (видовое богатство), т.е. разнообразие становится выше благодаря вкладу малочисленных видов. Значительное сокращение величины индекса Бергера-Паркера (индекса доминирования) в лесопарке свидетельствует о большей выравненности, сбалансированности и максимальной степени устойчивости комплекса. 

Таблица 2

Индексы видового разнообразия насекомых-дендрофагов

в городских насаждениях

Экологическая

категория насаждений

Значение индексов

Dmg

H/

D

1-d

Лесопарк

35,8

2,674

0,04

0,96

Парки

26,0

2,045

0,33

0,67

Зеленое кольцо

24,2

2,149

0,14

0,86

Набережные

12,4

1,802

0,41

0,59

Скверы

10,4

1,993

0,40

0,60

Придорожные

11,5

2,224

0,18

0,82

Дворовые

15,8

2,088

0,40

0,60

Dmg – индекс Маргалефа; H/ – индекс Шеннона; d – индекс Бергера-Паркера; 1-d – величина, обратная индексу Бергера-Паркера

Минимальная видовая насыщенность отмечена в насаждениях скверов (44) и вдоль дорог (47). Это обусловлено бедным ассортиментом древесных растений и высокой степенью антропогенного воздействия.

Сходство фаун насекомых-дендрофагов в насаждениях разных экологических категорий исследовалось с использованием коэффициента  Жаккара. Анализ изменчивости видового разнообразия  насекомых осуществлялся методом кластеризации. После проведения классификации построена графическая дендрограмма  (см. рис. 5).

Структура дендрограммы показывает, что наиболее близки по количеству видов между собой скверы и придорожные насаждения. На уровне 0,35 формируется кластер: парки, насаждения Зеленого кольца. Далее к образовавшемуся кластеру присоединяется объект лесопарк (уровень 0,32). Затем наблюдается последовательное объединение объектов парки и набережные. На следующем этапе к образовавшемуся кластеру присоединяется объект  дворовые насаждения. Окончательно все объекты группируются в один кластер при уровне 0,19.

Рис. 5. Дендрограмма сходства насаждений урбанизированной территории

по видовому составу дендрофильных насекомых

Условные обозначения: А – лесопарк, Б – парки, В – Зеленое кольцо насаждения, Г – насаждения набережных, Д – скверы, Е – придорожные насаждения, Ж – дворовые насаждения.

Сходство количественных характеристик видового состава энтомофауны связано со сходством экологических условий. Видовое разнообразие насекомых-дендрофагов в скверах, придорожных насаждениях и на набережных крайне бедно. Условия существования насекомых здесь особенно неблагоприятны: в придорожных насаждениях и на набережных насаждения однопородны, санитарное состояние их неудовлетворительное. В придорожных насаждениях и скверах наиболее высокий уровень антропогенного пресса. Дворовые насаждения по количеству видов занимают несколько обособленное положение в связи с большим ассортиментом древесных растений, а также ослаблением действия техногенного загрязнения среды. Лесопарк, парки и насаждения Зеленого кольца характеризуются большим разнообразием растительности и значительным периодом существования. Эти особенности обеспечивают большое видовое разнообразие насекомых и наличие сходства между указанными биотопами по количественным параметрам биоразнообразия энтомокомплекса.

С учетом коэффициента Жаккара была рассчитана величина ?-разно-

образия (см. табл. 3). Известно, что величина ?-разнообразия возрастает по мере увеличения числа видов в двух квадратах и снижения сходства между ними (Мэгарран, 1992), Максимальные значения ?-разнообразия (232,53) выявлено для пары лесопарк – Зеленое кольцо, что объясняется значительным различием экологических условий данных биоценозов.

Таблица 3

Величина ?-разнообразия энтомофауны городских насаждений

Экологическая категория насаждений

Парки

Зеленое кольцо

Насаж-

дения набереж-

ных

Скверы

Придорож-

ные насаждения

Дворовые насаждения

Лесопарк

226,76

232,53

204,82

203,28

210,70

222,75

Парки

177,45

145,44

149,52

146,61

162,47

Зеленое кольцо

157,32

159,21

161,82

187,92

Насаждения набережных

89,60

85,10

114,55

Скверы

56,42

101,64

Придорожные насаждения

100,44

Минимальное  значение  ?-разнообразия (56,4) отмечено для пары скверы – придорожные насаждения. Для пар набережные – придорожные насаждения, набережные – скверы значения данного параметра также невелики (85,1 и 89,6 соответственно),  что свидетельствует о небольшом количестве видов и достаточно большой степени сходства видового состава насекомых.

Большие величины в парах лесопарк и насаждения других экологических категорий свидетельствуют одновременно о большом количестве видов в лесопарке и о небольшой степени сходства между ними. Максимальное значение ?-разнообразия (232,5) отмечено для пары лесопарк – насаждения Зеленого кольца.

ГЛАВА 6. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

НА ДЕНДРОФИЛЬНЫХ НАСЕКОМЫХ

При проведении исследований оценивалась значимость для насекомых- дендрофагов комплекса факторов: породный состав древесных растений, длительность их существования и площадь отдельных биотопов, антропогенный пресс, общее загрязнение воздуха.

Положительно на видовое и количественное обилие насекомых влияют широкий породный состав древесных растений, площадь и длительность существования насаждения: коэффициент корреляции с этими факторами составляет от 0,50 до 0,65 (см. рис. 6). Наибольшее отрицательное влияние на комплекс дендрофагов  оказывает антропогенная нагрузка. В урбаценозах снижаются численность особей в посадках (r = ?0,88) и видовое обилие населения (r = ?0,92). Отрицательная корреляционная связь установлена между уровнем загрязнения атмосферного воздуха и видовым обилием комплексов дендрофагов (r = ?0,70), снижается и численное обилие насекомых (r = ?0,78).

Рис. 6. Влияние факторов городской среды на видовое и численное

обилие насекомых в насаждениях

Реакции отдельных доминантных видов дендрофагов на факторы городской среды могут быть различными, что связано с экологическими особенностями насекомых. Наибольшее число насекомых реагирует на уровень антропогенного воздействия. Сильные корреляционные связи с уровнем антропогенной нагрузки выявлены у 11 доминантных и субдоминантных видов дендрофагов. Из них: 4 положительные связи и 7 отрицательных (рис. 7).

Рис. 7. Достоверные корреляционные связи численности видов доминантов с уровнем антропогенного воздействия (* – отрицательная связь)

На изменение площади насаждения в большей степени реагируют 9 видов дендрофагов, причем только 4 вида положительно. Возраст деревьев важен для 8 видов дендрофагов: в т.ч. для 5 видов установлена положительная корреляционная связь. На следующий по степени влияния на количественное обилие дендрофагов фактор городской среды – уровень загрязнения атмосферного воздуха – реагируют 7 видов, причем реакция 3 видов положительная. При расширении ассортимента древесных пород повышается численное обилие у 2 видов, а у 2 – снижается.

Следует отметить, что для Galerucella luteola Mull. – вредителя ильмовых, дающего вспышки массового размножения, сильные корреляционные связи с действием каких-либо из рассмотренных факторов не выявлены, что свидетельствует о высокой степени устойчивости этого вида к условиям городской среды.

ВЫВОДЫ

  • Комплекс насекомых-дендрофагов в урбаценозах включает 322 вида из 6 отрядов. В формировании фауны ведущую роль играют отряды Lepidoptera (34,7% от общего видового состава) и Coleoptera (32,4%). Отряд Lepidoptera представлен 23 семействами, среди которых по численному обилию выделяется Tortricidae (4,2%). В отряде Coleoptera наиболее многочисленно семейство Chrysomellidae, на долю которого приходится 11,5% всего обилия дендрофагов. Фауна насекомых-дендрофагов включает 8 зоогеографических комплексов, сформирована преимущественно за счет полизональных видов и состоит в основном из насекомых с палеаркти-

    ческим и европейским ареалами.

  • Эколого-трофическая структура населения характеризуется доми-

    нированием по видовому разнообразию группы насекомых с ротовым аппаратом грызущего типа, ведущих открытый образ жизни. По частоте встречаемости и численности преобладают насекомые с ротовым аппаратом колюще-сосущего типа и дендрофаги, ведущие полускрытый или скрытый образ жизни.

  •  К насаждениям разных экологических категорий приурочены специфические комплексы насекомых-дендрофагов, отличающиеся по общему числу видов, видовому и численному обилию группы доминантов. Наиболее разнообразны комплексы, приуроченные к лесопарку (198 видов), насаждениям Зеленого кольца (139 видов) и парков (134 вида). Особой бедностью отличается население придорожных насаждений (47 видов) и  скверов (44 вида). Сокращение видового разнообразия дендрофагов в насаждениях всех экологических категорий по сравнению с лесопарком характерно для всех отрядов и экологических групп, за исключением ксилофагов.
  • По мере снижения разнообразия посадок (ассортимент древесных растений, возраст, площадь, структурное разнообразие) и увеличения техногенного воздействия видовое разнообразие насекомых-дендрофагов снижается, степень доминирования в энтомокомплексе становится менее сбалансированной, менее выравненной, менее уравновешенной. Показатель индекса доминирования резко возрастает.
  • С увеличением антропогенного пресса ослабляется межвидовая конкуренция, активизируются вредные виды, что ведет к снижению устойчивости и деградации комплекса насекомых-дендрофагов. На крупных озелененных площадях с широким ассортиментом древесной растительности  видовое и количественное обилие дендрофагов максимальны.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

статьи в реферируемых изданиях, утвержденных

ВАК Минобрнауки России:

1. Ельникова, Ю.С. К вопросу о биоразнообразии насекомых-вредителей зеленых насаждений г. Волгограда / Ю.С. Ельникова,

Н.Ю. Емельянова //  Изв. Санкт-Петерб. лесотехнической академии. – СПб.: СПбГЛТА, 2009. – Вып.  187. – С. 107–115.

2. Ельникова, Ю.С. Особенности размещения насекомых в зеленых насаждениях г. Волгограда / Ю.С. Ельникова // Изв. Санкт-Петерб. лесотехнической академии. Вып. 196. – СПб.: СПбГЛТА, 2011. –– С. 139–145.

3. Ельникова, Ю.С. Эколого-фаунистическая характеристика населения дендробионтов на урбанизированной территории (на примере г. Волгограда) / Ю.С. Ельникова // Учен. зап. Орловского гос. ун-та. Сер.: Естественные, технические и медицинские науки. – Орел, 2012. – №3 (47). – С. 103–106.

В других изданиях:

4. Емельянова, Н.Ю. Исследование видового состава насекомых – вредителей зеленых насаждений г. Волгограда / Н.Ю. Емельянова,

Ю.С. Ельникова // Естественно-географическое образование на Дальнем Востоке: сборник материалов регион. науч.-практ. конф. – Биробиджан: Изд-во ДВГСГА, 2008. – С. 126–128.

5. Ельникова, Ю.С. Дендрофильные насекомые городских насаждений города Волгограда / Ю.С. Ельникова // Эколого-экономические оценки регионального развития: материалы круглого стола. г. Волгоград, 30 марта 2009 г. – Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2009. – С. 225–230.

6. Ельникова, Ю.С. Структура энтомонаселения зеленых насаждений

г. Волгограда / Ю.С. Ельникова // Вест. Мичуринского филиала Рос. ун-та кооперации: научно-производственный журнал: Мичуринск-Наукоград-2011. – Мичуринск: Тип. ООО «БиС», 2011. – С. 32–35.

7. Ельникова, Ю.С. Состав и биотопическое распределение насекомых в городских насаждениях / Ю.С. Ельникова // Экологические проблемы природных и антропогенных территорий: сб. науч. ст. I Междунар. науч.-практ. конф. – Чебоксары: Тип. «Новое Время», 2011. – С. 84–85.

8. Ельникова, Ю.С. Экологические группы дендрофагов в зеленых насаждениях г. Волгограда / Ю.С. Ельникова // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий: материалы XXIV Межресп. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Краснодар: Куб. гос. ун-т, 2011. – С. 46–49.

9. Ельникова, Ю.С. Влияние насекомых-филлофагов на состояние зеленых насаждений в г. Волгограде / Ю.С. Ельникова // Современное состояние естественных и технических наук: материалы V Международной научно-практической конференции (30.12.2011). – М.: Издательство «Спутник+», 2012. –– С. 52-55.

10. Ельникова, Ю.С. Доминантные виды насекомых вредителей города Волгограда / Ю.С. Ельникова // Современная наука: тенденции развития: Материалы Международной научно-практической конференции. 24 января 2012 г.: Сборник научных трудов. – Краснодар, 2012. –– С. 199-201.

Подписано в печать 21.04. 2012. Формат 60х80 1/16

Печатается на ризографе. Бумага офсетная

Гарнитура Times. Объем 1,44. п.л. Тираж 120 экз.

Заказ № 75

Отпечатано с готового оригинал макета

на полиграфической базе редакционно-издательского отдела

ФГБОУ  ВПО «ОГУ»

302026 г. Орел, ул. Комсомольская, 95

Тел. (486 2) 74-09-30

 

 

 

 

 

 

 
Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.