Введение к работе
Актуальность. Коллемболы, или ногохвостки, – разнообразная группа мелких членистоногих, распространенная во всех типах почв мира. Благодаря высокой численности, они вносят значительный вклад в функционирование различных экосистем и являются хорошими индикаторами состояния почв.
Коллемболы обитают практически во всех наземных биотопах, в том числе и в экстремальных. Низкая температура для коллембол не является такой лимитирующей, как для большинства других таксонов. Благодаря большой холодоустойчивости, и даже хионофильности, группа демонстрирует высокие показатели биологического прогресса при остром дефиците тепла (Бабенко, 1993а). Коллемболы достигают высокого обилия в тундрах и полярных пустынях (Wise, 1967; Чернов и др., 1971; Ананьева, 1973; Fjellberg, 1986; Ананьева и др., 1987; Convey et al., 1999; Бабенко, 2003а, б, 2005а, б; Fjellberg, Babenko, 2006; Adams et al., 2006 и др.), в нивальном поясе гор (Lienhard, 1980; Lienhard et al., 1981; Кучиев 1984; Christian, 1985; Kopeszki, 1988; Lauga-Reyrel, Lauga, 1995 и др.), локально-холодных местообитаниях (холодный карст) (Потапов, 2003; Babenko, 2008), способны быть активными на снегу (Aitchison, 1979, 1983; Leinaas, 1981, 1983; Zettel, 1984; Hgvar, 2000).
Территории с континентальным климатом, глубоким промерзанием почвогрунтов и образованием мерзлоты, каким является Витимское плоскогорье, характеризуются резкими колебаниями суточных и сезонных температур воздуха, малым количеством атмосферных осадков, незначительной влажностью воздуха и большой испаряемостью. Обитатели почв в этих регионах вынуждены приспосабливаться не только к низким температурам, но и к значительным колебаниям влажности почвы, вплоть до ее сильного иссушения.
В холодных местообитаниях резко континентальных районов Восточной Сибири коллемболы изучены крайне слабо. В частности, для Забайкалья имеются только описания отдельных видов (Мартынова, 1969; Rusek, 1984; Stebaeva, Potapov, 1997). Отсутствуют сведения о параметрах населения: численности, видовом богатстве, пространственном распределении. Можно предположить, что в условиях более континентального климата Восточной Сибири динамика численности коллембол выражена значительно резче, а пространственная дифференцировка – сильнее, чем в обычно изучаемых районах субконтинентального и атлантического климата.
Цель: выяснить особенности структуры и динамики населения коллембол в мерзлотных почвах криоаридных котловин Витимского плоскогорья в условиях резко континентального климата.
В задачи работы входило изучить:
1. Видовой состав и закономерности биотопического распределения коллембол.
2. Особенности структуры населения коллембол.
3. Сезонную динамику группировок коллембол, фенологию и половозрастную структуру популяций наиболее многочисленных видов.
Научная новизна. Впервые получены данные по фауне и населению коллембол Забайкалья. Для Витимского плоскогорья выявлено 136 видов коллембол из 50 родов и 14 семейств, из которых не менее 12 видов являются новыми для науки. Впервые дана характеристика пространственного распределения и динамики населения ногохвосток. Выявлены основные биотопические группировки коллембол различных ландшафтов в криоаридных условиях Витимского плоскогорья. Исследована фенология и половозрастная структура наиболее многочисленных видов. Обнаружено явление эпитокии самцов Scutisotoma stepposa в массовых скоплениях.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты расширяют представление об экологии коллембол восточных районов Сибири. Выявление резко выраженной сезонной и разногодичной динамики численности наряду с четкой биотопической дифференцировкой населения имеет значение для понимания реакции почвенной биоты на климатические градиенты. Показано, что основные факторы организации населения - тип растительности и теплообеспеченность, в то время как фактор многолетней мерзлоты не является определяющим. Данные по видовому составу коллембол могут быть использованы при составлении кадастров и определителей животного мира Байкальского региона.
Апробация работы. Материалы работы представлялись на III Всероссийской научной конференции «Принципы и способы сохранения биоразнообразия» (Пущино, 2008); XV Всероссийском совещании по почвенной зоологии (Москва, 2008); на «Дне науки» на кафедре зоологии и экологии МПГУ (Москва, 2010); на VIII Международном семинаре по Аптериготам (Сиена, 2010).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 работы, в том числе две в изданиях, включенных в «Перечень…» ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 141 странице, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Список литературы содержит 184 наименования, в том числе 77 - на иностранном языке. Основной текст содержит 10 таблиц и 26 рисунков.
Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю д.б.н., проф. Н.М. Черновой за помощь в написании работы, советы и критические замечания. Отдельная благодарность к.б.н. М.Б. Потапову за большую помощь в идентификации материала, его обработке и написании самой работы. Автор признателен за ценные замечания и консультации д.б.н., проф. Н.А. Кузнецовой. Так же особо хотелось бы отметить доброжелательное отношение и постоянную поддержку при выполнении работы заведующего д.б.н., проф. И.А. Жигарева и сотрудников кафедры зоологии и экологии МПГУ. Автор выражает благодарность заведующему д.б.н., проф. Ц.З. Доржиеву и сотрудникам кафедры зоологии Бурятского государственного университета, д.б.н., проф. Н.Б. Бадмаеву за консультации по определению типов почв и помощь в проведении полевых работ.
