Введение к работе
Актуальность темы. Дождевые черви - одна из наиболее значимых био-ценотических групп большинства наземных экосистем. Являясь важными гуму-сообразователями, звеньями многих трофических цепей, дождевые черви выполняют ценную средообразующую роль, четко отражают состояние почвы, степень ее изменения (Перель, 1979). Выбор объекта исследования обусловлен большой степенью оседлости группы, практически повсеместным распространением. Люмбрициды имеют высокую численность в различных местообитаниях в течение всего вегетационного периода и легко учитываются стандартными методами. Широко известна целесообразность использования автохтонных видов дождевых червей в восстановлении почвенного плодородия, что невозможно без изучения фауны, экологии и ландшафтного распределения видов.
Изучение дождевых червей Кавказа имеет длительную историю (Кулагин, 1889; Малевич, 1947, 1959, 1966, 1967; Перель, 1966, 1967, 1979; Квавадзе, 1971, 1973, 1975, 1985; Ибрагимов, Джанаев, 1972; Всеволодова-Перель, 1997, 2003; Michaelsen, 1907,1910; Kvavadze, Patandze, 2002 и др.), однако сведения о распространении люмбрицид на территории центральной части Северного Кавказа отрывочны (Квавадзе, 1985; Всеволодова-Перель, 2003; Проконова, 2004, 2005, 2005а; Michaelsen, 1910). Несмотря на то, что в монографии Квавадзе (1985) приводится список видов дождевых червей центральной части Северного Кавказа, в разделе о материале имеется информация о сборе только трех видов люмбрицид в пределах региона, ссылки на другую литературу отсутствуют. Исследования по сезонной динамике показателей обилия дождевых червей (Квавадзе, 1985) проведены в Грузии, по другим регионам Кавказа данных нет. Изучение высотно-поясного распределения люмбрицид Северного Кавказа никогда ранее не проводилось.
Ландшафтно-высотные и климатические условия центральной части Северного Кавказа позволяют использовать регион в качестве идеальной модели для изучения влияния высотной поясности на состав фаунистических комплексов и, в частности, дождевых червей.
Цель работы: анализ таксономического разнообразия люмбрикофауны, изучение экологии избранных видов и закономерностей размещения фаунистических комплексов дождевых червей в связи с высотно-поясной структурой ландшафтов центральной части Северного Кавказа.
Задачи исследования:
инвентаризация люмбрикофауны центральной части Северного Кавказа;
исследование зависимости структуры сообществ дождевых червей и показателей обилия от биотопической приуроченности и характера стаций обитания;
сравнительный анализ фауны люмбрицид эльбрусского и терского вариантов поясности;
изучение высотного распределения видов;
анализ хорологии дождевых червей и распределения основных морфо-экологических групп; . ^
6) изучение биологии и экологии люмбрицид, сезонной динамики показателей обилия в условиях ландшафтной неоднородности терского варианта поясности.
Новизна работы. Впервые изучен видовой состав дождевых червей центральной части Северного Кавказа, составлены аннотированный список и региональные определительные таблицы. Впервые на Кавказе найден Lumbricus castaneus (Savigny, 1826) (Рапопорт, 2005). Впервые для Центрального Кавказа отмечен Aporrectodea handlirschi (Rosa, 1897) - редкий исчезающий вид, занесенный в Красную книгу России (2001). Проведено сравнение биотопического и высотно-поясного распределения люмбрицид эльбрусского и терского вариантов поясности. На разных высотных поясах рассмотрена хорология и распределение морфо-экологических групп дождевых червей. Проведен анализ зависимости структуры люмбрикофауны и показателей обилия от физико-географических условий местообитаний. Впервые в условиях Северного Кавказа (терский вариант поясности) изучена сезонная динамика дождевых червей степной зоны, лесостепи, пояса широколиственных лесов и субальпики.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты работы могут быть использованы при составлении баз данных и кадастров беспозвоночных, определении границ ландшафтных выделов, выявлении направленности основных трендов изменения фаун, в том числе прогнозирования изменения общего биоразнообразия вследствие глобального потепления климата. Изучение экологии и высотно-поясного распределения люмбрицид могут помочь в решении природоохранных вопросов, проблем рационального использования природных сообществ, а также послужить основой соответствующим курсам биологических специальностей вузов. Региональные определительные таблицы упростят определение люмбрицид как специалистами, так и студентами.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Высотно-поясная неоднородность центральной части Северного
Кавказа оказывает влияние на видовой состав и структуру люмбрикофауны.
2. Терский и эльбрусский варианты поясности отличаются видовым бо
гатством, соотношением хорологических групп и морфо-экологических форм
дождевых червей. В значительной степени это обусловлено общей ксерофити-
зацией ландшафтов эльбрусского варианта поясности, приводящей к выклини
ванию пояса широколиственных лесов.
Разнообразие люмбрикофауны центральной части Северного Кавказа (видовое, хорологическое, разнообразие жизненных форм) выше в степной зоне и поясе широколиственных лесов терского варианта поясности. С продвижением в горы (альпийский пояс) состав люмбрикофауны сокращается до одного вида.
Наибольший интервал высотного распространения в пределах рассматриваемой территории имеют виды кавказского происхождения и некоторые космополиты.
Апробация работы. Материалы работы были доложены на международных конференциях «Горные экосистемы и их компоненты» (Нальчик, 2005, 2007,2009), XV Всероссийском совещании по почвенной зоологии (2008).
Личный вклад автора. Автором поставлены задачи исследования, выбраны и освоены методики. Разбор большинства почвенных проб осуществлялся самостоятельно, периодическую помощь оказывали сотрудники лаборатории разнообразия беспозвоночных ИЭГТ КБНЦ РАН. Обработка собранного материала, определение видовой принадлежности люмбрицид, анализ и интерпретация результатов осуществлены самостоятельно. Основная часть публикаций написана без соавторства. Участие в остальных работах в среднем составляет 80%.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, из них 2 - в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 203 работы, и приложения. Содержание основного текста диссертации изложено на 235 страницах, включая 43 таблицы, 42 рисунка, приложение на 72 страницах.
Благодарности. Диссертант выражает глубокую признательность научным руководителям: члену-корреспонденту РАН, профессору ФА. Темботовой и к.б.н. В.И. Ланцову за научное руководство работой, постоянное внимание и организацию экспедиций. Д.б.н. Т.С. Всеволодовой-Перель - за бесценные для меня консультации, подтверждение правильности определения собранного материала, предоставленную возможность работы с коллекционным фондом. Благодарю В.И. Ланцова, О.В. Умерову, З.М. Юсупова, А.А. Мокаеву, Ю.М. Саб-лирову, А.А. Айыдова за участие в полевых работах. Н.Л. Цепкову - за определение гербарного материала и рекомендации в описании биотопов. А также Е.П. Кононенко и М. Емкужеву за помощь в освоении программы «Statistica -7», Ю.М. Саблирову, Т.С. Улигову - за проведение физико-химического анализа почвенных проб.
Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Биоразнообразие и динамика генофондов» и гранта РФФИ-Юг № 06-04-96711.
