Изменчивость структуры сообществ и размеров жуков-жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в градиенте антропогенного воздействия

Исследованы сообщества жуков-жужелиц Carabidae промышленной, селитебной и рекреационной зон крупного промышленного центра (г. Нижнекамск, Республика Татарстан). Выявлен 31 вид, наибольшее видовое разнообразие и численность отмечены в рекреационной зоне (23 вида). В промышленной и рекреационной зонах доминировали сходные виды Carabus cancellatus Illiger, 1798, Pterostichus niger Schaller, 1783 и Pterostichus oblongopunctatus Fabricius, 1787, в селитебной зоне преобладал Pterostichus versicolor Sturm, 1824. Динамическая плотность жуков составила 12.1 экз./10 лов.-сут. в промышленной зоне, 7.5 экз./10 лов.-сут. – в селитебной и 16.4 экз./10 лов.-сут. – в рекреационной. Дискриминантный анализ показал существенные различия по структуре и динамической плотности жуков-жужелиц рекреационной зоны от двух других. Также многомерный анализ выявил отличия сообществ жужелиц хвойных лесов от лиственных лесов и лугов. Урбанизация также влияет на морфометрическую структуру жужелиц. Как объекты для морфометрического анализа были выбраны два вида – Pterostichus melanarius Ill., 1798 и P. niger – поскольку они входят как модельные в проект по морфометрической изменчивости жужелиц на Research Gates. Размеры жуков P. melanarius в рекреационной зоне меньше, чем таковых в промышленной. По морфометрической структуре популяции этого вида в исследованных зонах не различаются. Жуки P. niger увеличиваются в размерах от промышленной зоны к рекреационной. Морфометрическая структура популяций этого вида одинакова в селитебной и рекреационной зонах и значимо отличается в промышленной. Такие признаки, как ширина переднеспинки и расстояние между глазами вносят наибольший вклад в дискриминацию.

жуки-жужелицы, видовой состав, численность, морфометрические признаки, изменчивость размеров, антропогенное воздействие

1. Автаева Т. А. Влияние разных типов загрязнения почв на структуру населения жуковжужелиц (Coleoptera, Carabidae) в условиях города Грозного : дис. … канд. биол. наук. М., 2006. 158 с.

2. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества : в 2 т. М. : Мир, 1989. Т. 2. 467 с.

3. Будилов П. В. Формирование населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на посттехногенных территориях на примере Урейского щебнодобывающего карьера : дис. … канд. биол. наук. М., 2002. 17 с.

4. Гелашвили Д. Б., Солнцев Л. А., Якимов В. Н., Суходольская Р. А., Хабибуллина Н. Р., Иудин Д. И., Снегирева М. С. Фрактальный анализ видовой структуры карабидокомплексов урбанизированных территорий (на примере г. Казани) // Поволж. экол. журн. 2011. № 4. С. 407 – 420.

5. Гонгальский К. Б., Филимонова Ж. В., Покаржевский А. Д., Бутовский Р. О. Различия реакции герпетобионтов и геобионтов на воздействие Косогорского металлургического комбината (Тульская обл.) // Экология. 2007. № 1. С. 55 – 60.

6. Гринько Р. А. Динамика экологической структуры популяции жужелиц зональных и интразональных экосистем при разной степени их изоляции : дис. … канд. биол. наук. Н. Новгород, 2002. 179 с.

7. Дорофеев Ю. В., Евсюнин А. А. Влияние рекреации на популяции жужелиц (Coleoptera, Carabidae) широколиственных лесов Тульской области : численность и половая структура // Изв. Тульск. гос. ун-та. Естественные науки. 2013. № 3. С. 276 – 286.

8. Еремеева Н. И. Структура и экологические механизмы формирования мезофауны членистоногих урбанизированных территорий (на примере г. Кемерово) : автореф. дис. … д-ра биол. наук. Новосибирск, 2006. 38 с.

9. Савосин Н. И. Эколого-фаунистическая характеристика герпетобионтного населения членистоногих крупного промышленного центра (город Кемерово) : дис. ... канд. биол. наук. Барнаул, 2010. 23 с.

10. Семенова О. В. Структура и динамика населения жужелиц парковой зоны крупного промышленного города на примере Нижнего Тагила : дис. ... канд. биол. наук. Екатеринбург, 2008. 117 с.

11. Суходольская Р. А., Савельев А. А. Влияние экологических факторов на морфометрическую изменчивость и половой диморфизм жужелиц (на примере Carabus cancellatus Ill.) // Прикладная энтомология. 2012. Т. 3, № 2. С. 28–38.

12. Суходольская Р. А., Савельев А. А. Влияние экологических факторов на размерные признаки жужелицы Carabus granulatus L. (Coleoptera, Carabidae) // Экология. 2014. № 5. С. 369 – 375.

13. Суходольская Р. А., Тимофеева Г. А., Хабибуллина Н. Р. Фауна и популяционные характеристики жужелиц города Казань // Учен. зап. Казан. ун.-та. Сер. Естеств. науки. 2009. Т. 151, кн. 2. С. 145 – 150.

14. Тимофеева Г. А. Морфометрическая структура популяций жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в антропогенных ландшафтах : автореф. дис. … канд. биол. наук. Казань, 2010. 24 с.

15. Якушкина М. Н. Влияние рекреации на структуру и динамику населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) лесных фитоценозов Среднего Поволжья : дис. … канд. биол. наук. ., 2001. 202 с.

16. Braun S. D., Jones T. H., Perner J. Shifting Average Body Size During Regeneration After Pollution – A Case Study Using Ground Beetle Assemblages // Ecological Entomology. 2004. Vol. 29. P. 543 – 554.

17. Bulgarella M., Trewick S. A., Godfrey A. J., Sinclair B. J., Morgan-Richards M. Elevational Variation in Adult Body Size and Growth Rate but Not in Metabolic Rate in the Tree Weta Hemideina crassidens // J. of Insect Physiology. 2015. Vol. 75. P. 30 – 38.

18. Chown S. L., Gaston K. J. Body Size Variation in Insects : A Macroecological Perspective // Biological Reviews. 2010. Vol. 85, № 1. P. 139 – 169.

19. Do Y., Lineman M., Joo G. L. Carabid Beetles in Green Infrastructures : The Importance of Management Practices for Improving the Biodiversity in a Metropolitan City // Urban Ecosystems. 2014. Vol. 17. P. 661 – 673.

20. Feliciangeli D., Sanchez-Martin M., Marrero R., Davies C., Dujardin J. P. Morphometric Evidence for a Possible Role of Rhodnius prolexus from Palm Trees in House Re-infestation in the State of Barinas (Venezuela) // Acta Tropica. 2007. Vol. 101, № 2. P. 167 – 177.

21. Frankie G. W., Ehler L. E. Ecology of Insects in Urban Environments // Annual Review of Entomology. 1978. Vol. 23. P. 367 – 387.

22. Hammer Ø. PAST Paleontological statistics version 3.0 : reference manual. Oslo, University of Oslo, 1999.

23. Lindenmayer D. V., Likens G. E. Adaptive Monitoring : A New Paradigm for Long – Term Research and Monitoring // Trends of Ecology and Evolution. 2009. Vol. 24, № 9. P. 482 – 486.

24. MacDonald S. J., Pastinen T., Long A. D. The Effect of Polymorphisms in the Enhancer of Split Gene Complex on Bristle Number Variation in a Large Wild-Caught Cohort of Drosophila melanogaster // Genetics. 2005. Vol. 171, № 4. P. 1741 – 1756.

25. Martinson H. M., Raupp M. J. A Meta-analysis of the Effects of Urbanization on Ground Beetle Communities // Ecosphere. 2013. Vol. 4. P. 1 – 24.

26. Maryanski M., Kramarz P., Laskowski R., Niklinska M. Decreased Energetic Reserves, Morphological Changes and Accumulation of Metals in Carabid Beetles (Poecilus cupreus L.) Exposed to Zinc- or Cadmium-Contaminated Food // Ecotoxicology. 2002. Vol. 11, № 2. P. 127 – 139.

27. McIntyre N. E., Rango J., Fagan W. F., Faeth S. H. Ground Arthropod Community Structure in a Heterogeneous Urban Environment // Landscape Urban Planning. 2001. Vol. 52. P. 257–274.

28. Nicola P., Monteiro L., Pessôa L., Von Zuben F. J., Rohlf F. J., Furtado Dos Reis S. Congruence of Hierarchical, Localized Variation in Cranical Shape and Molecular Phylogenetic Structure in Spiny Rats, Genus Trynomus (Rodentia: Echimyidae) // Biological J. of the Linnean Society. 2003. Vol. 80, iss. 3. P. 385 – 396.

29. Pizzolotto R., Mazzei A., Bonacci T., Scalercio S., Iannotta N., Brandmayr P. Ground Beetles in Mediterranean Olive Agroecosystems : Their Significance and Functional Role as Bioindicators (Coleoptera, Carabidae) // PloS One. 2018. Vol. 13, № 3. P. 1 – 18.

30. Pompeo P. N., Oliveira Filho L. C., Santos M. A., Mafra Á. L., Klauberg Filho O., Baretta D. Morphological Diversity of Coleoptera (Arthropoda: Insecta) in agriculture and Forest Systems // Revista Brasileira de Ciência do Solo. 2017. Vol. 41. P. 1 – 15.

31. Rainio J., Niemelä J. Ground Beetles (Coleoptera : Carabidae) as Bioindicators // Biodiversity and Conservation. 2003. Vol. 12. P. 487 – 506.

32. Rusynov V. I., Brygadyrenko V. V. Morphological Variability of a Population of Anatolica Eremita (Coleoptera, Tenebrionidae) : Constancy of Morphometric Indices with Variation of Linear Parameters of the Body // Baltic J. Coleopterol. 2017. Vol. 17, № 2. P. 205 – 217.

33. Schwarz M. P., Bull N. J., Cooper S. J. B. Molecular Phylogenetics of Allodapine Bees, with Implications for the Evolution of Sociality and Progressive Rearing // Systematic Biology. 2003. Vol. 52, iss. 1. P. 1 – 14.

34. Smith F. A., Lyons S. K. Animal Body Size : Linking Pattern and Process Across Space, Time and Taxonomic Group. Chicago : University of Chicago Press, 2013. 280 p.

35. Sukhodolskaya R. A. Intraspecific Body Size Variation in Ground Beetles (Coleoptera, Carabidae) in Urban – Suburban – Rural – Natural Gradient // Acta Biologica Universitatis Daugavpiliensis. 2013. Vol. 13, № 1. P. 121 – 128.

36. Sukhodolskaya R. Variation in Body Size and Body Shape in Ground Beetle Pterostichus melanarius Ill. (Coleoptera, Carabidae) // J. of Agri-Food and Applied Sciences. 2014. Vol. 2, № 7. P. 196 – 205.

37. Sukhodolskaya R. A., Eremeeva N. I. Body Size and Shape Variation in Ground Beetle Carabus aeruginosus F.-W., 1822 (Coleoptera, Carabidae) // Contemprorary Problems of Ecology. 2013. Vol. 6, iss. 6. P. 609 – 615.

38. Sukhodolskaya R. A., Saveliev A. A. Impact of Environmental Factors on the Body Shape Variation and Sexual Shape Dimorphism in Carabus granulatus L. (Coleoptera : Carabidae) // Zoological Systematics. 2017. Vol. 42, № 1. P. 71 – 89.

39. Sustec Z. Changes in Body Size Structure of Carabid Communities (Coleoptera, Carabidae) Along An Urbanization Gradient // Biologia (Bratislava). 1987. Vol. 42, № 2. P. 145 – 156.

40. Szyszko J., Gryuntal S., Schwerk A. Nocturnal Activity of Carabus hortensis L. (Coleoptera, Carabidae) in Two Forest Sites Studied with Harmonic Radar Method // Polish J. of Ecology. 2005. Vol. 53, № 1. P. 117 – 121.

41. Tilman D., Fargione J., Dybzinski R., HilleRisLambers J., Clark C., Harpole W. S., Knops J. M. H., Reich P. B., Loreau M. From Selection to Complementarity : Shifts in the Causes of Biodiversity – Productivity Relationships in a Long-Term Biodiversity Experiment // Proceedings of the Royal Society of London. Ser. B. 2007. Vol. 274. P. 871 – 876.

42. Venn S. Morphological Responses to Disturbance in Wing-Polymorphic Carabid Species Coleoptera : Carabidae) of Managed Urban Grasslands // Baltic J. of Coleopterology. 2007. Vol. 7, № 1. P. 51 – 59.

43. Weller B., Ganzhorn J. U. Carabid Beetle Community Composition, Body Size, and Fluctuating Asymmetry Along an Urban-Rural Gradient // Basic and Applied Ecology. 2004. Vol. 5. P. 193 – 201.

44. Winqvist C., Bengtsson J., Oèckinger E., Aavik T., Berendse F., Clement L. Species-traits Influence Ground Beetle Responses to Farm and Landscape Level Agricultural Intensification in Europe // J. of Insect Conservation. 2014. Vol. 18. P. 837 – 846.