Введение к работе
Актуальность. Коллемболы, или ногохвостки - повсеместно распространенная и разнообразная группа мелких членистоногих, активно участвующих в почвообразовательных процессах (деструкция органического вещества). Благодаря высокой численности они вносят значительный вклад в функционирование различных экосистем и являются объектом индикации состояния почв.
Коллемболы обитают не только в почве, но и в более высоких ярусах биогеоценозов: в травостое, реже на деревьях и кустарниках. Большинство синэкологических исследований коллембол проведено на материале, собранном по стандартной почвенно-зоологической методике - экстрагирование из проб почвы и подстилки ногохвосток при помощи эклекторов, или воронок Туллгрена (Гиляров, 1975). Воронки хорошо учитывают коллембол в почвенных пробах, при этом, однако, существенно недооцениваются виды, обитающие на поверхности почвы и в травостое (Количественные методы..., 1987). Для их учета могут быть использованы почвенные ловушки, кошение энтомологическим сачком и ряд других, более редких, методов. К настоящему времени для территории России известно небольшое количество работ, в которых использованы репрезентативные методики учета эпигейных (=поверхностно-обитающих, поверхностно-активных) коллембол (Руденская, 1976, 1981; Ханисламова, 1984; Бабенко, 1985; Будаева, 1993; Бондаренко, 1999).
Помимо синэкологических исследований немалый интерес представляет изучение фенологии конкретных поверхностно-обитающих видов. Большинство подобных работ, проведенных в полевых условиях, посвящено представителям отряда Entomobryomorpha (Joosse, 1969; Fjellberg, 1975; Takeda, 1979; Leinaas, 1980; Mertens et al., 1982; Hisamatsu, Matsunaga, 1994 и др.). Однако кроме энтомобриоморф на поверхности подстилки часто преобладает другая группа -отряд Symphypleona. Исследований, посвященных изучению жизненных циклов симфиплеон в природе, сравнительно мало (Walters, 1967; Cassagnau, 1964; Hale, 1966; Blancquaert et al., 1981; Itoh, 1994).
В одном биотопе можно обнаружить большое разнообразие поверхностно-обитающих видов, в том числе таксономически близких. Между этими видами часто находят различия в сезонной динамике и возрастной структуре популяций (Leinaas, Fjellberg, 1985; van Straalen, 1985; Vegter, 1987; Filser, 1999 и др.). Однако отличия в фенологии видов отмечают не всегда (Takeda, 1979). В таких случаях так называемое «избыточное» разнообразие коллембол объясняют, предполагая использование видами разных пищевых ресурсов (Anderson, 1975; Ghilarov, 1977). В последние годы ключевым инструментом для анализа трофической структуры и функций почвенных сообществ стал метод стабильных изотопов (Тиунов, 2007).
В целом, экология поверхностно-обитающих ногохвосток продолжает оставаться недостаточно изученной прежде всего потому, что массивы данных, получаемые по стандартной эклекторной методике учета коллембол, слабо отражают как реальный видовой состав, так и численность этой ярусной группировки.
Цель исследования: выявить особенности экологии эпигейных видов коллембол в лесных и луговых биотопах в условиях Московской области.
В задачи работы входило определить:
-
видовой состав и структуру группировок эпигейных видов в лесных и луговых биотопах;
-
сезонную динамику данных группировок;
-
суточную активность поверхностно-обитающих видов;
4. экологическую специализацию у близких видов эпигейных коллембол.
Научная новизна. Впервые для средней полосы России на территории
Московской области проанализирована сезонная и разногодичная динамика группировки поверхностно-обитающих коллембол. Дана оценка специфики их населения в климатически нормальный и засушливый годы. На примере трех совместно обитающих видов Dicyrtomidae выявлены пути экологического разделения эпигейных коллембол.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
В условиях мозаичного ландшафта Московской области (система перелесков и полян) функционирует слабо дифференцированное по биотопам, по сути, единое население эпигейных коллембол.
-
Поверхностно-обитающие коллемболы обладают способностью к быстрому восстановлению популяций после аномальной летней засухи.
3. Изотопный состав совместно обитающих Dicyrtomidae отличается, что
предполагает использование таксономически близкими видами разных пищевых
ресурсов.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты расширяют представление об экологии коллембол Европейской части России. Выявление изменений в ходе сезонной динамики численности, и возрастной структуры популяций в нормальный и засушливый годы имеет значение для понимания реакции микроартропод на климатические изменения. Показано, что трофическое разделение у совместно обитающих видов дициртомид играет более существенную роль, чем' пространственное и временное. Полученные данные по распределению эпигейных коллембол помогут в оценке ресурсов биологического разнообразия Средней полосы Европейской части России. Материалы работы используются в преподавании вузовских курсов "Общей экологии" и "Почвенной зоологии".
Апробация работы. Материалы работы представлялись на II Всероссийской научной конференции «Принципы и способы сохранения биоразнообразия» (Йошкар-Ола, 2006); XIII съезде Русского энтомологического общества (Краснодар, 2007); III Всероссийской научной конференции «Принципы и способы сохранения биоразнообразия» (Пущино, 2008); VIII международном семинаре по Аптериготам (Сиена, 2010); «Дне науки» на кафедре зоологии и экологии Mill У (Москва, 2011); XVI Всероссийском совещании по почвенной зоологии (Ростов-на-Дону (Азов), 2011); круглом столе Mill У «Интеграция научных исследований в рамках реализации приоритетных направлений науки» (Москва, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе три в центральных рецензируемых журналах из списка рекомендованного ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 120 страницах, состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы и приложений. Список литературы содержит 173 наименования, в том числе 131 на иностранном языке. Основной текст содержит 14 таблиц и 19 рисунков.
