View in EDS

Влияние широтного градиента на распространение и показатели щелкунов (Coleoptera, Elateridae) в Омской области

Saved in:
Bibliographic Details
Title: Влияние широтного градиента на распространение и показатели щелкунов (Coleoptera, Elateridae) в Омской области
Publisher Information: Zenodo, 2023.
Publication Year: 2023
Subject Terms: элатериды, распределение биомассы и численности, природные зоны, Омская область, юг Западной Сибири
Description: Представители семейства щелкуны (Elateridae) являются одним из существенных компонентов населения почв в естественных местообитаниях и агроценозах (Бессолицына, 2019). Передвижение в почве и пищевая активность личинок элатерид влияет на аэрацию и водный режим заселенного горизонта почвы, на состав органического вещества, а также способствует увеличению численности микроорганизмов и снижению активности грибов (Самойлова и др., 2015). Температура и влажность почвы являются одними из наиболее важных переменных, определяющих жизнедеятельность щелкунов (Traugott et al., 2015), поэтому изменения климатических условий способны изменить видовой состав и плотность населения щелкунов и, соответственно, их воздействие на характеристики почвы. Необходимы подходы, которые дадут возможность спрогнозировать, как будет меняться состав сообществ щелкунов в связи с изменением условий среды. Макроклиматические вариации вдоль широтных градиентов представляют собой «естественную лабораторию» (De Frenne et al., 2013) для исследования роли потенциального воздействия изменения климата на щелкунов. Омская область является оптимальной площадкой для исследования широтных изменений в почвенной фауне, так как на всем протяжении с юга на север имеет четкое зональное и подзональное деление и включает таежную, подтаежную, лесостепную с подзонами и степную зоны умеренного пояса (Булатов, 1999). Цель работы: изучить распределение плотности, биомассы и изменения в вертикальной почвенной локализации щелкунов в Омской области в широтном градиенте. Задачи: 1. Оценить, изменяется ли биомасса щелкунов в зависимости от широты. 2. Выяснить изменения плотности населения щелкунов по природным зонам. 3. Определить, меняется ли вертикальная локализация щелкунов в зависимости от природной зоны. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Материал собран на территории Омской области в широтном градиенте от степной зоны (53°26' с. ш.) до южной тайги (58°32' с. ш.). Количественные учеты щелкунов проведены по методике Ю.В. Бызовой и М.С. Гилярова (1987) в летний период с 2009–2018 гг. Всего исследовано 28 из 35 зональных ландшафтов в пяти зонах согласно Атласу Омской области (Булатов, 1999). В каждом ландшафте сбор щелкунов был произведен в лесных и луговых биотопах минимум в трёхкратной повторности. Всего было обработано 730 проб: 120 проб по южной тайге, 135 проб по северной лесостепи, 205 проб по центральной лесостепи, 190 проб по южной лесостепи и 86 проб по степной зоне. Собранных элатерид фиксировали в 70% этиловом спирте, взвешивали и проводили видовую идентификацию по определителям В.Г. Долина (1978) и А.И. Черепанова (1965). Нормальность выборок оценена критерием Шапиро-Уилка и определена как ненормальная. Для оценки значимости различий между выборками использовали непараметрический критерий PERMANOVA с апостериорным тестом с поправкой Бонферрони при P < 0.05. Анализ зональных изменений таксономической насыщенности обилия почвенной мезофауны и щелкунов проведен по индексу Менхиника (DMn). Все расчеты были выполнены с помощью пакета программы PAST 4.05. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ В Омской области существует тенденция роста показателя средней биомассы щелкунов при движении с юга на север, где максимальное значение биомассы отмечается в северной лесостепи и немного снижается в южной тайге. При этом статистически значимо различаются только выборки из южнотаежной и центральнолесостепной зон (рис. 1). Значение средней плотности, наоборот, имеет тенденцию увеличивается от южнотаежной зоны и достигает максимума в южной лесостепи. Значение плотности в южной лесостепи значимо отличается от остальных зон (рис. 1). По данным Н.М. Порядиной и Б.Р. Стригановой (2005) в Западной Сибири (Тюменская область) плотность щелкунов также увеличиваться при движении с севера на юг, но распределение биомассы по зонам отличается от структуры в Омской области и совпадает с тенденциями характерным для показателя плотности. Сравнения средних величин DMn показали тенденцию к понижению значений от таежной зоны к степи. Увеличение индекса Менхиника в южной лесостепи можно объяснить появлением значительного количества обитателей остепненных ландшафтов, отсутствующих в типичных лесных местообитаниях (рис. 2). Щелкуны на большей части территории Омской области локализованы в верхнем горизонте почвы до 20 см вне зависимости от зоны (подзоны). Только в южной лесостепи элатериды были локализованы в подстилке и в почвенном слое 10–20 см в равной степени. В южнотаежной зоне щелкуны активно заселяли нижний горизонт 20–40 см (рис. 3). Обитание щелкунов в верхнем слое почвы очевидно характерно для Западной Сибири и других территорий, так как по результатам исследований на территории соседней Тюменской области (Порядиной, Стригановой, 2005) и Республики Коми (Колесникова и др., 2013) элатериды также обитают в основном в верхних слоях почвы. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Показатели плотности и биомассы щелкунов имеют тенденцию к изменению при движении с севера на юг Омской области. Но значимого различия между зонами по показателям плотности и биомассы не обнаружено. Щелкуны на большей части территории Омской области локализованы в верхнем горизонте почвы вне зависимости от зоны (подзоны). Таким образом широтный градиент не оказывает влияние на показатели щелкунов в Омской области.
Document Type: Part of book or chapter of book
Language: Russian
DOI: 10.5281/zenodo.10056931
Rights: CC BY
Accession Number: edsair.doi...........fb9d2f48b94e0669066f008aa3e9e3bd
Database: OpenAIRE
Description
Abstract:Представители семейства щелкуны (Elateridae) являются одним из существенных компонентов населения почв в естественных местообитаниях и агроценозах (Бессолицына, 2019). Передвижение в почве и пищевая активность личинок элатерид влияет на аэрацию и водный режим заселенного горизонта почвы, на состав органического вещества, а также способствует увеличению численности микроорганизмов и снижению активности грибов (Самойлова и др., 2015). Температура и влажность почвы являются одними из наиболее важных переменных, определяющих жизнедеятельность щелкунов (Traugott et al., 2015), поэтому изменения климатических условий способны изменить видовой состав и плотность населения щелкунов и, соответственно, их воздействие на характеристики почвы. Необходимы подходы, которые дадут возможность спрогнозировать, как будет меняться состав сообществ щелкунов в связи с изменением условий среды. Макроклиматические вариации вдоль широтных градиентов представляют собой «естественную лабораторию» (De Frenne et al., 2013) для исследования роли потенциального воздействия изменения климата на щелкунов. Омская область является оптимальной площадкой для исследования широтных изменений в почвенной фауне, так как на всем протяжении с юга на север имеет четкое зональное и подзональное деление и включает таежную, подтаежную, лесостепную с подзонами и степную зоны умеренного пояса (Булатов, 1999). Цель работы: изучить распределение плотности, биомассы и изменения в вертикальной почвенной локализации щелкунов в Омской области в широтном градиенте. Задачи: 1. Оценить, изменяется ли биомасса щелкунов в зависимости от широты. 2. Выяснить изменения плотности населения щелкунов по природным зонам. 3. Определить, меняется ли вертикальная локализация щелкунов в зависимости от природной зоны. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Материал собран на территории Омской области в широтном градиенте от степной зоны (53°26' с. ш.) до южной тайги (58°32' с. ш.). Количественные учеты щелкунов проведены по методике Ю.В. Бызовой и М.С. Гилярова (1987) в летний период с 2009–2018 гг. Всего исследовано 28 из 35 зональных ландшафтов в пяти зонах согласно Атласу Омской области (Булатов, 1999). В каждом ландшафте сбор щелкунов был произведен в лесных и луговых биотопах минимум в трёхкратной повторности. Всего было обработано 730 проб: 120 проб по южной тайге, 135 проб по северной лесостепи, 205 проб по центральной лесостепи, 190 проб по южной лесостепи и 86 проб по степной зоне. Собранных элатерид фиксировали в 70% этиловом спирте, взвешивали и проводили видовую идентификацию по определителям В.Г. Долина (1978) и А.И. Черепанова (1965). Нормальность выборок оценена критерием Шапиро-Уилка и определена как ненормальная. Для оценки значимости различий между выборками использовали непараметрический критерий PERMANOVA с апостериорным тестом с поправкой Бонферрони при P < 0.05. Анализ зональных изменений таксономической насыщенности обилия почвенной мезофауны и щелкунов проведен по индексу Менхиника (DMn). Все расчеты были выполнены с помощью пакета программы PAST 4.05. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ В Омской области существует тенденция роста показателя средней биомассы щелкунов при движении с юга на север, где максимальное значение биомассы отмечается в северной лесостепи и немного снижается в южной тайге. При этом статистически значимо различаются только выборки из южнотаежной и центральнолесостепной зон (рис. 1). Значение средней плотности, наоборот, имеет тенденцию увеличивается от южнотаежной зоны и достигает максимума в южной лесостепи. Значение плотности в южной лесостепи значимо отличается от остальных зон (рис. 1). По данным Н.М. Порядиной и Б.Р. Стригановой (2005) в Западной Сибири (Тюменская область) плотность щелкунов также увеличиваться при движении с севера на юг, но распределение биомассы по зонам отличается от структуры в Омской области и совпадает с тенденциями характерным для показателя плотности. Сравнения средних величин DMn показали тенденцию к понижению значений от таежной зоны к степи. Увеличение индекса Менхиника в южной лесостепи можно объяснить появлением значительного количества обитателей остепненных ландшафтов, отсутствующих в типичных лесных местообитаниях (рис. 2). Щелкуны на большей части территории Омской области локализованы в верхнем горизонте почвы до 20 см вне зависимости от зоны (подзоны). Только в южной лесостепи элатериды были локализованы в подстилке и в почвенном слое 10–20 см в равной степени. В южнотаежной зоне щелкуны активно заселяли нижний горизонт 20–40 см (рис. 3). Обитание щелкунов в верхнем слое почвы очевидно характерно для Западной Сибири и других территорий, так как по результатам исследований на территории соседней Тюменской области (Порядиной, Стригановой, 2005) и Республики Коми (Колесникова и др., 2013) элатериды также обитают в основном в верхних слоях почвы. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Показатели плотности и биомассы щелкунов имеют тенденцию к изменению при движении с севера на юг Омской области. Но значимого различия между зонами по показателям плотности и биомассы не обнаружено. Щелкуны на большей части территории Омской области локализованы в верхнем горизонте почвы вне зависимости от зоны (подзоны). Таким образом широтный градиент не оказывает влияние на показатели щелкунов в Омской области.
DOI:10.5281/zenodo.10056931