ON THE DIVERSITY OF DENDRO-AND HERPETOBIONTS IN CERTAIN BIOTOPES OF THE "SOSNOVAYA ROSHCHA" MUNICIPAL FOREST OF YOSHKAR-OLA

РАЗНООБРАЗИЕ ДЕНДРО- И ГЕРПЕТОБИОНТОВ В НЕКОТОРЫХ БИОТОПАХ ЛЕСОПАРКА «СОСНОВАЯ РОЩА» ЙОШКАР-ОЛЫ

Научная статья

Турмухаметова Н.В.^1, *, Воробьева И.Г.²

¹ ORCID: 0000-0001-6078-6998;

² ORCID: 0000-0002-6868-6606;

^{1, 2} Марийский государственный университет, Йошкар-Ола, Россия

* Корреспондирующий автор (bonid[at]mail.ru)

Аннотация

Работа посвящена изучению разнообразия беспозвоночных животных групп дендро- и герпетобионтов в условиях особо охраняемой природной территории «Сосновая роща» в городе Йошкар-Ола. Разнообразие беспозвоночных животных в изученных биотопах составило 255 видов: 3 – Chilopoda, 32 – Arachnida, 220 – Insecta с доминированием Coleoptera. Разнообразие консортивных связей дендробионтов с детерминантом может свидетельствовать о степени устойчивости ценопопуляции к неблагоприятным условиям. Численность герпетобионтов зависит от места положения охраняемой территории в окрестностях города, климатических факторов, почвенного состава и состава фитоценоза. Неоднородность условий различных биотопов в лесопарке способствует увеличению разнообразия групп беспозвоночных животных в вертикальном разрезе сообщества, что может сохранять устойчивость экосистемы в условиях воздействия антропогенных факторов.

Ключевые слова: разнообразие, дендробионты, герпетобионты.

ON THE DIVERSITY OF DENDRO-AND HERPETOBIONTS IN CERTAIN BIOTOPES OF THE "SOSNOVAYA ROSHCHA" MUNICIPAL FOREST OF YOSHKAR-OLA

Research article

Turmukhametova N.V.^1, *, Vorobyeva I.G.²

¹ ORCID: 0000-0001-6078-6998;

² ORCID: 0000-0002-6868-6606;

^{1, 2} Mari State University, Yoshkar-Ola, Russia

* Corresponding author (bonid[at]mail.ru)

Abstract

The research discusses the diversity of invertebrate animals of the dendro - and herpetobiont groups (organisms active on the arborescent stratum, and arthropods active mainly on the soil surface between plants, less often at the base of the stems) in the protected area "Sosnovaya roshcha" in Yoshkar-Ola. The diversity of invertebrates in the biotopes under study amounted to 255 species: 3 – Chilopoda, 32 – Arachnida, 220 – Insecta with Coleoptera dominance. The variety of consort relationships of dendrobionts with the determinant may indicate the degree of resistance of the coenopopulation to unfavorable conditions. The number of herpetobionts depends on the location of the protected area in the vicinity of the city, climatic factors, soil composition and the composition of the plant community. The heterogeneity of the conditions of various biotopes in the municipal forest contributes to an increase in the diversity of invertebrate animal groups in the vertical section of the community, which can preserve the stability of the ecosystem under the influence of anthropogenic factors.

Keywords: diversity, dendrobionts, herpetobionts.

Введение

Сохранение биологического разнообразия видов животных и растений, ландшафтов и экосистем является одной из наиболее актуальных проблем современности. Известно, что неоднородность условий местообитания способствует увеличению разнообразия различных компонентов сообщества. Понимание механизмов функционирования экосистем позволит целостно организовать природоохранные мероприятия [1]. Изучение биоразнообразия экосистем предполагает выявление консорций, включающих особи вида растения-детерминанта и связанные с ним биоценотическими отношениями организмы-консорты, приуроченные к условиям конкретной среды [2]. Почвенные беспозвоночные животные чувствительны к изменениям параметров окружающей среды, их используют при оценке токсического загрязнения экосистем [3].

Цель работы – изучение разнообразия беспозвоночных животных групп дендро- и герпетобионтов в условиях особо охраняемой природной территории (ООПТ) «Сосновая роща».

Методы и принципы исследования

ООПТ «Сосновая роща» расположена в лесопарковой зоне восточной части города Йошкар-Олы Республики Марий Эл и относится к зоне наименьшего загрязнения [4]. Исследование проводили в 2014-2020 годы. Членистоногих дендробионтов изучали в кронах подроста и генеративных особей сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и дуба черешчатого (Quercus robur L.) [5], [6], которые являются детерминантами консорций. Материал собирали в биотопах смешанного леса. Для сбора насекомых использовали стандартные энтомологические методы [7], в том числе диагностику проводили и по повреждению структур деревьев [8]. Для исследования разнообразия герпетобионтов были выбраны пробные площади в сосняке разнотравном и пойменной дубраве. Сбор почвенных беспозвоночных проводили с использованием стандартных ловушек Барбера [7].

Основные результаты и их обсуждение

В изученных насаждениях P. sylvestris обнаружены 48 видов насекомых, которые относятся к 6 отрядам и 24 семействам, в насаждениях Q. robur – 49 видов из 7 отрядов и 30 семейств. Доминирующим по видовому разнообразию является Coleoptera (табл. 1).

 

Таблица 1 – Соотношение систематических групп членистоногих изученных дендро- и герпетобионтов некоторых биотопов ООПТ «Сосновая роща»

Отряд (Класс)	Общее количество видов	Количество видов
		Дендробионты P. sylvestris		Дендробионты Q. robur		Герпетобионты
		1	2	3	4	5	6
Lithobiomorpha (Chilopoda)	3	0	0	0	0	2	1
Opiliones (Arachnida)	2	0	0	0	0	1	1
Aranei	30	0	0	0	0	18	12
Homoptera (Insecta)	11	1	2	3	4	1	0
Hemiptera	19	1	2	6	7	2	1
Coleoptera	144	22	21	12	20	36	33
Neuroptera	3	0	0	1	2	0	0
Lepidoptera	17	0	5	5	7	0	0
Hymenoptera	21	1	4	3	6	4	3
Diptera	5	0	1	2	2	0	0
Всего	255	25	35	32	48	64	51

Примечание: 1 – в кронах виргинильных особей P. Sylvestris; 2 – в кронах молодых генеративных особей P. Sylvestri;, 3 – в кронах имматурных особей Q. Robur; 4 – в кронах средневозрастных генеративных особей Q. Robur; 5 – сосняк разнотравный; 6 – пойменная дубрава

Среди растительноядных насекомых первого концентра P. sylvestris чаще встречались жуки семейств Scolytidae, Scarabaeidae, Cerambycidae, Chrysomelidae, Elateridae, Buprestidae и др. с доминированием Curculionidae. Второй концентр образуют хищные насекомые Nabidae, Carabidae, Coccinellidae, Silphidae, Ichneumonidae. Жуки-фитофаги Q. robur представлены такими семействами, как Curculionidae, Apionidae, Elateridae, Atellidae, Сhrysomelidae и др. Хищными Coleoptera являются Сoccineilidae, Carabidae.

Соотношение трофических групп насекомых на деревьях разного биологического возраста отличается (P<0,05), что было ранее показано и по другим древесным видам [9]. В первом концентре консорции подроста P. sylvestris доминируют филлофаги, у взрослых деревьев – конофаги, эккрисотрофы, короеды и ксилофаги. В консорции генеративных особей Q. robur преобладают антофилы и карпофаги, подроста – сосущие и грызущие листву насекомые.

Герпетобионты в сосняке были представлены 64 видами Insecta, Arachnida, Chilopoda с доминированием Coleoptera (56,25 %) и Aranei (28,12 %) (табл. 1). В дубраве разнообразие герпетобионтов немного меньше – 51 вид с теми же доминирующими группами, что в сосняке. Динамическая плотность герпетобионтов на изученных пробных площадях изменялась в течение сезона от 122 до 380 экземпляров на 100 ловушко-суток (экз./100 лов.-сут.) (рис. 1). Более высокие значения численности беспозвоночных наблюдались в сосняке разнотравном, особенно данная тенденция заметно прослеживается на сроках с 16 июня по 26 июня 2020 г. (срок экспозиции № 1), а также с 6 июля по 16 июля (срок экспозиции № 3). Это связано тем, что дубняк расположен в более низкой части поймы реки Малая Кокшага и в данный срок исследования был переувлажнён.

Рис. 1 – Динамическая плотность почвенных беспозвоночных в изученных сообществах

 

Анализ почвенного биоразнообразия показал, что герпетобионты представлены всеми типичными группами беспозвоночных животных. В сосняке разнотравном в течение всего сезона доминировали Opiliones, плотность которых достигала 249 экз./100 лов.-сут. Высокие значения динамической плотности (до 106 экз./100 лов.-сут.) отмечались среди пауков (Aranei). Среди Carabidae в сосняке встречались в основном представители мелких видов.

В пойменной дубраве доминировали те же группы герпетобионтов. Обилие Opiliones к середине июля увеличивается, в связи с этим увеличивается и количество Carabidae, так как Opiliones являются источником пищи для Carabidae. Ранее на примере пойменных биоценозов заповедника «Большая Кокшага» установлено, что на лесных пойменных участках, затопляемых во время весеннего половодья значения численности и биомассы выше, чем участках террасы [10].

Заключение

Разнообразие групп беспозвоночных животных в некоторых биотопах изученной охраняемой территории составила 255 видов: 3 – Chilopoda, 32 – Arachnida с доминированием Aranei, 220 – Insecta с доминированием Coleoptera. Разнообразие консортивных связей с древесным растением может свидетельствовать о степени устойчивости ценопопуляции к неблагоприятных условиям. Разнообразие энтомоконсортов зависит от биологического возраста детерминанта и увеличивается у взрослых деревьев, по сравнению с подростом. Численность животных и количество доминирующих групп герпетобионтов зависит от места положения охраняемой территории в окрестностях города, климатических факторов, почвенного состава, состава фитоценоза. Неоднородность условий различных биотопов в лесопарке «Сосновая роща» способствует увеличению разнообразия групп беспозвоночных животных (герпетобионтов, дендробионтов) в вертикальном разрезе сообщества, что может сохранять устойчивость экосистемы в условиях воздействия антропогенных факторов.

Финансирование Работы выполнена при поддержке гранта Марийского государственного университета № 2020-003А.	Funding This work was supported by the Mari State University, grant no. 2020-003А.
Конфликт интересов Не указан.	Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Dorogova Y. A. Methods of Analysis of Environmental Diversity of Plants / Y. A. Dorogova, L. A. Zhukova, N. V. Turmuhametova et al. // Biology and Medicine. – 2016. – Vol. 8, Issue 6. – 7 pages.
2. Turmukhametova N. V. Structure Peculiarities Of Pinus Sylvestris L. consortium / N. V. Turmukhametova, P. V. Bedova, I. G. Vorobeva // III International Scientific Conference: AGRITECH-III-2020: Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations. – Krasnoyarsk, Russia, 2020. – P. 42035.
3. Еланцева А. А. Насекомые-герпетобионты в городских насаждениях / А. А. Еланцева // Известия Самарского научного центра РАН. – 2015. – Т.17, №4. – С.134-141.
4. Отчет на выполнение работ по инвентаризации зеленых насаждений и проектирование мероприятий в границах ООПТ «Сосновая роща». – Йошкар-Ола, 2013. – 155 с.
5. Жукова Л. А. Онтогенез сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) / Л. А. Жукова, А. А. Нотов, Н. В. Турмухаметова и др. // Онтогенетический атлас растений: Науч. издание. Т. 7. – Йошкар-Ола: МарГУ, 2013. – С. 26-65.
6. Диагнозы и ключи возрастных состояний лесных растений. Деревья и кустарники. – М.: МГПИ, 1989. – 102 с.
7. Цуриков М. Н. Гуманные методы исследования беспозвоночных / М. Н. Цуриков // Запов. справа в Украiнi. – 2003. – Т. 9, вып. 2. – С. 52-57.
8. Гусев В. И. Определитель повреждений лесных, декоративных и плодовых деревьев и кустарников / В. И. Гусев. – М.: Лесная пром-ть, 1984. – 472 с.
9. Турмухаметова Н. В. Разнообразие энтомокомплексов в ценопопуляциях Betula pendula Roth Республики Марий Эл / Н. В. Турмухаметова, М. В. Сухорукова // Экология родного края: проблемы и пути их решения: Материалы ХIII Всеросс. науч.-практ. конф. c межд. участием. Кн. 2. – Киров: ВятГУ, 2018. – С. 201-204.
10. Бастраков А. И. Почвенная мезофауна долины реки Большая Кокшага (на примере среднего течения) / А. И. Бастраков, Л. Б. Рыбалов, И. Г. Воробьева // Поволжский экологический журнал. – 2014. – № 4. – С. 452–462.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Dorogova Y. A. Methods of Analysis of Environmental Diversity of Plants / Y. A. Dorogova, L. A. Zhukova, N. V. Turmuhametova et al. // Biology and Medicine. – 2016. – Vol. 8, Issue 6. – 7 pages.
2. Turmukhametova N. V. Structure Peculiarities Of Pinus Sylvestris L. consortium / N. V. Turmukhametova, P. V. Bedova, I. G. Vorobeva // III International Scientific Conference: AGRITECH-III-2020: Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations. – Krasnoyarsk, Russia, 2020. – P. 42035.
3. Elantseva A. A. Nasekomye-gerpetobionty v gorodskikh nasazhdenijakh [Insects-herpetobionts in urban plantings] / A. A. Elantseva // Izvestija Samarskogo nauchnogo centra RAN [Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences]. - 2015. - Vol. 17, No. 4. - pp. 134-141 [in Russian]
4. Otchet na vypolnenie rabot po inventarizacii zelenykh nasazhdenijj i proektirovanie meroprijatijj v granicakh OOPT «Sosnovaja roshha» [Report on the implementation of works on the inventory of green spaces and the design of measures within the boundaries of the protected area "Sosnovaya Roshcha"]. - Yoshkar-Ola, 2013. - 155 p. [in Russian]
5. Zhukova L. A. Ontogenez sosny obyknovennojj (Pinus sylvestris L.) [Ontogenesisof the common pine (Pinus sylvestris L.)] / L. A. Zhukova, A. A. Notov, N. V. Turmikhametova et al. // Ontogeneticheskijj atlas rastenijj: Nauch. izdanie. Vol. 7 [Ontogenetic atlas of plants: Scientific publication. Vol. 7]. - Yoshkar-Ola: MarGU, 2013. - pp. 26-65 [in Russian]
6. Diagnozy i kljuchi vozrastnykh sostojanijj lesnykh rastenijj. Derev'ja i kustarniki [Diagnoses and keys of age-related conditions of forest plants. Trees and shrubs]. - Moscow: MGPI, 1989. - 102 p. [in Russian]
7. Tsurikov M. N. Gumannye metody issledovanija bespozvonochnykh [Humane methods of invertebrate research] / M. N. Tsurikov // Zapov. it's about Ukraine. - 2003. - Vol. 9, issue 2. - pp. 52-57 [in Russian]
8. Gusev V. I. Opredelitel' povrezhdenijj lesnykh, dekorativnykh i plodovykh derev'ev i kustarnikov [Determinant of damage to forest, ornamental and fruit trees and shrubs] / V. I. Gusev. - M.: Lesnaya prom-ty, 1984. - 472 p. [in Russian]
9. Turmukhametova N. V. Raznoobrazie ehntomokompleksov v cenopopuljacijakh Betula pendula Roth Respubliki Marijj Ehl [Diversity of entomocomplexes in the cenopopulations of Betula pendula Roth of the Republic of Mari El] / N. V. Turmukhametova, M. V. Sukhorukova // Ehkologija rodnogo kraja: problemy i puti ikh reshenija: Materialy KhIII Vseross. nauch.-prakt. konf. c mezhd. uchastiem. Kn. 2. [Ecology of the native land: problems and ways to solve them: Procedings of the XIII All-Russian Scientific and Practical Conference with international participation]. Book 2. - Kirov: VyatGU, 2018. - pp. 201-204 [in Russian]
10. Bastrakov A. I. Pochvennaja mezofauna doliny reki Bol'shaja Kokshaga (na primere srednego techenija) [Soil mesofauna of the Bolshaya Kokshaga River valley (based on the middle stream)] / A. I. Bastrakov, L. B. Rybalov, I. G. Vorobyova // Povolzhskijj ehkologicheskijj zhurnal [Povolzhskiy Journal of Ecology]. - 2014. - No. 4. - pp. 452-462 [in Russian]