Введение к работе
Актуальность исследования. Современные тенденции развития географической науки требуют разработки научных основ инвентаризации и оценки природных ресурсов территории, рассмотренных с помощью ландшафтно-экологического подхода. Именно в условиях высокогорий на сравнительно небольшой площади формируются ландшафты контрастных типов. Систематическое разнообразие в сочетании с коротким периодом активной жизни беспозвоночных делают высокогорные сообщества весьма удобными моделями для биогеографических исследований. Особое значение такое исследование приобретает в условиях среднегорных и высокогорных ландшафтов Западного Кавказа, которые при современном уровне антропогенной трансформации природных комплексов играют важную роль в сохранении генофонда биологического разнообразия и выступают в качестве эталонных участков биосферы. К тому же численность и распределение беспозвоночных являются показателями территориальной дифференциации беспозвоночных. Решением проблемы биоразнообразия может служить составление кадастра отдельных групп беспозвоночных на видовом уровне.
Особый интерес по разнообразным условиям жизни представляет экотон верхней границы леса и геоботанический высотный пояс субальпийских лугов. Экотон имеет специфическую структуру и служит местом формирования и сохранения видового и биологического разнообразия. На подобного рода территориях образуются экотонные биотические сообщества и экотон-ные системы переходного типа, которые обладают особым составом, структурой, механизмами устойчивости и режимом функционирования (Миркин, Наумова, 1998). Здесь особенностями фауны беспозвоночных являются их продуктивность и устойчивость, несмотря на то что экотон верхней границы леса наиболее быстро реагирует на антропогенные изменения. Поэтому их детальное изучение позволит разработать оптимальную стратегию рационального природопользования, которая бы обеспечивала сохранение генофонда. Динамические характеристики, свойственные экотону, также могут быть использованы при проведении мониторинга за биоразнообразием в Те-бердинском государственном природном биосферном заповеднике.
Объект исследования - высокогорные ландшафты Западного Кавказа.
Предмет изучения - территориальная дифференциация насекомых травяного покрова экотона верхней границы леса высокогорных ландшафтов.
Цель исследования - выявление ландшафтно-экологических особенностей территориальной дифференциации фауны беспозвоночных :>котона верхней границы леса Западного Кавказа
Задачи исследования:
охарактеризовать ведущие природные факторы формирования среды обитания беспозвоночных травяного покрова экотона верхней границы леса;
выявить особенности территориальной дифференциации беспозвоночных экотона верхней границы леса Западного Кавказа на основе крупномасштабного ландшафтного картирования;
исследовать особенности территориальной дифференциации высотных геоботанических поясов с учетом процессов тепловлагообмена;
выявить корреляцию фауны беспозвоночных с морфологическими типами экотонов в пределах Западного Кавказа.
Теоретической и методологической основой исследования являлись ландшафтный подход и ландшафтно-экологический анализ. Изучение ландшафтов Западного Кавказа проводилось на основе принципов школы регионального ландшафтоведения, сформированных в научных работах.С. В, Калес-ника, А. Г. Исаченко, А. Н. Солнцева, В. Б. Сочавы, К. И. Геренчука, В. А. Шальїіева и др. Основой ландшафтно-экологического анализа в изучении животного населения горных ландшафтов послужили теоретические положения биотики ландшафтов (Лиховид, Шальнев, 2001, Лиховид и др., 2005) и ландшафтной экологии (Виноградов, 1998).
Методы исследования. Изучение беспозвоночных экотона верхней границы леса Западного Кавказа проводилось в летние сезоны в течение 6 лет с 2004 по 2009 гг. на 6 ключевых участках, где собрано более 4000 экземпляров. Для изучения беспозвоночных использовались ландшафтные (ландшафтный и фациальный анализ, ландшафтное картографирование), климатические (метод стационарного изучения климатических показаний), геозоологические (энтомологический), методы. Для учета численности беспозвоночных использовался основной энтомологический метод - метод кошения энтомологическим сачком (Программа ..., 1974). При изучении беспозвоночных нами учитывались: процентное соотношение видов, встречаемость и групповость (Палей, 1961), коэффициенты обилия и доминирования (Фасулати, 1971), определение биомассы (Второе, 1968). При выявлении группировок использовались коэффициенты сходства Сёренсена-Чекановского (Ks) и Жаккара (Kj) (Jaccard, 1901), видового разнообразия Шеннона (Соколов, Чернов. Решетников, 1994, Лебедева, Криволуцкий, 2002).
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
-
выявлены факторы территориальной дифференциации фауны беспозвоночных экотона верхней границы леса;
-
изучена территориальная дифференциация беспозвоночных экотона верхней границы леса и выявлена их связь с фауной беспозвоночных субальпийских лугов;
-
проведен ландшафтно-экологический анализ беспозвоночных на основе крупномасштабного картографирования;
-
выявлены особенности фаунистической структуры отдельных групп беспозвоночных разных видов экотонов.
Практическое значение исследования состоит в возможности использования материалов диссертационного исследования для оценки биологического разнообразия экотона верхней границы леса Западного Кавказа. Собранные данные, отражающие особенности состава и структуры беспозвоночных, помогают раскрыть сущность организации ландшафтов экотона верхней границы леса Западного Кавказа. Результаты научных исследований могут быть рекомендованы для проведения мониторинга биоразнообразия в Тебердинском государственном природном биосферном заповеднике. Материалы исследования могут быть применены на географическом факультете Ставропольского государственного университета в преподавании дисциплин специализации (Ландшафтная экология, Биотика ландшафта с основами биогеоценологии и др.). Также есть возможность использования данных диссертационного исследования для составления кадастра фауны беспозвоночных на уровне видов.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации были представлены на международных и региональных конференциях: III Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала» (Ставрополь, 2006); IV Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала» (Ставрополь. 2007); Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010» (Москва, 2010); IV Всероссийская научно-практическЕїя конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Географическое изучение территориальных, систем» (Пермь, 2010), научно-методическая конференция «Университетская наука - региону» (Ставрополь, 2005, 2006, 2007, 2008, 2010). Результаты научных исследований докладывались на заседаниях кафедры физической географии Ставропольского государственного университета Всего по теме диссертации опубликовано двенадцать работ, в том числе три - в журналах, входящих в перечень ВАК Минобразования и науки России. Участие в написании коллективной монографии «Ландшафты Тебердинского заповедника» (2009).
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы и приложений. Во введении обосновывается актуальность исследования, формулируются цели, задачи, раскрывается новизна, теоретическая и практическая значимость. В первой главе освещаются вопросы истории изучения горных ландшафтов Западного Кавказа и теории ландшафтно-экологического подхода; использование ландшафтного подхода и ландшафтно-экологического анализа при изучении беспозвоночных в пределах узловых морфологических единиц горных ландшафтов - фаций и геоботанических поясов. Представлены основные методы исследования. Во второй главе рассматриваются факторы формирования высокогорных ландшафтов Западного Кавказа: геоморфологические, климатогенные и ландшафтно-биотические. В третьей главе дается анализ беспозвоночных разных видов экотонов верхней границы леса.
Выявлены особенности их видового разнообразия и степени антропогенной трансформации.
Общий объем рукописи 167 страниц, содержит 34 таблицы и 45 рисунков. Приложение включает 37 таблиц. Список литературы включает 144 источника, в том числе 26 на иностранном языке.
