Влияние подтопления шахтными водами на фауну жужелиц (Coleoptera, Carabidae) третьей солонцово-солончаковой террасы Западного Донбасса

В.В. Бригадиренко
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Украина

Влияние шахтных вод на напочвенных беспозвоночных изучено недостаточно. Для исследования были выбраны участки ксеромезофильного луга (Павлоградский район, Днепропетровская область, Украина), который постепенно, с повышением уровня грунтовых вод, переходит в ассоциацию тростника южного.

Условно десять обследованных участков можно разделить на три группы:

• амфиценозы с гигрофильным увлажнением почвы (1 – ассоциация тростника южного (Phragmites australis (Cav.) Trinex Steud.), 2 – ассоциация осоки шершавой (Carex hirta L.); 3 – ассоциация осота щетинистого (Cirsium setosum (Willd.) Bess.) и осоки шершавой);
• амфиценозы с мезофильным увлажнением почвы (4 – ассоциация осота щетинистого; 5 – ассоциация цикория дикого (Cichorium intybus L.); 6 – ассоциация цикория обыкновенного и дикой моркови (Daucus carota L.));
• амфиценозы с ксеромезофильным увлажнением почвы (7 – ассоциация осота щетинистого с бодяком полевым (Sonchus arvensis L.); 8 – ассоциация астрагала солодколистного (Astragalus glycyphyllos L.); 9 – ассоциация чины клубненосной (Lathyrus tuberosus L.) и крестовника обыкновенного (Senecio vulgaris L.); 10 – ассоциация чины клубненосной и пырея ползучего (Elytrigia repens (L.) Nevski)).

Сбор беспозвоночных проводился с использованием ловушек Барбера, которые функционировали с апреля по сентябрь (по 5 шт. на каждой пробной площади). В качестве фиксатора использовался 20 % раствор поваренной соли.

Рассмотрим изменение видового состава карабидофауны, ее общих характеристик (табл. 1) и экоморфической структуры  сообществ жужелиц (табл. 2) на этих участках.

Таблица 1.

Численность жужелиц (особей / 10 ловушко-суток) и основные характеристики карабидофауны участков подтопления Западного Донбасса

Вид \ пробный участок	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Cicindela germanica Linnaeus, 1758						0,12			0,04
Carabus granulatus Linnaeus, 1758	0,65	0,09	0,28	0,12	0,08	0,02
C. clathratus Linnaeus, 1761	0,09		0,02		0,06
Elaphrus uliginosus Fabricius, 1775	0,03				0,02	0,02	0,02
Broscus cephalotes (Linnaeus, 1758)					0,03	0,05		0,04	0,04
Bembidion biguttatum (F., 1779)		0,03
Poecilus cupreus Linnaeus, 1758		0,03
Pterostichus niger (Schaller, 1783)	2,08	0,62	1,15	0,22	0,18	0,02		0,09		0,10
P. vernalis (Panzer, 1796)		0,06	0,09	0,03	0,06
P. anthracinus (Illiger, 1798)	0,03		0,03		0,03
P. melanarius (Illiger, 1798)	0,03		0,03		0,03
Calathus melanocephalus (L., 1758)		0,06
Agonum versutum (Sturm, 1824)	0,91	0,18	0,31	0,05
A. viduum (Panzer, 1797)	0,03				0,02
Amara communis (Panzer, 1797)		0,03	0,03
A. municipalis (Duftschmid, 1812)			0,03
A. equestris (Duftschmid, 1812)			0,03	0,13
Curtonotus aulicus (Panzer, 1797)							0,02	0,07		0,05
Anisodactylus binotatus (F., 1787)				0,03
Stenolophus proximus Dejean, 1829	0,03
Harpalus griseus (Panzer, 1797)								0,04		0,05
H. rufipes (De Geer, 1774)	0,03				0,03	0,03	0,11	0,04	0,04	0,05
H. rubripes (Duftschmid, 1812)			0,03	0,03	0,03	0,02		0,02	0,08
H. smaragdinus (Duftschmid, 1812)	0,03	0,02	0,03	0,07			0,45
H. luteicornis (Duftschmid, 1812)							0,04
Ophonus puncticollis (Paykull, 1798)							0,04	0,07	0,08	0,05
O. rufibarbis (Fabricius, 1792)									0,04
O. rupicola (Sturm, 1818)									0,04
Chlaenius tristis (Schaller, 1783)	0,02
C. nigricornis (Fabricius, 1787)	0,35	0,06	0,06	0,03
Oodes gracilis A.Villa, G.Villa, 1833	0,92	0,06	0,25	0,07	0,09	0,13	0,04		0,08	0,30
Суммарная численность жужелиц	5,23	1,25	2,37	0,78	0,66	0,40	0,71	0,36	0,44	0,60
Количество видов жужелиц	14	11	14	10	12	8	7	7	8	6
Индекс разнообразия Шеннона	2,48	2,52	2,53	2,99	3,19	2,48	1,76	2,64	2,91	2,13
Эквитабильность	0,65	0,73	0,66	0,90	0,89	0,83	0,63	0,94	0,97	0,82
Доля жужелиц в герпетобии (%)	48,3	14,9	19,7	15,4	11,5	6,4	8,7	6,5	6,9	9,4

Таблица 2.

Экоморфическая структура карабидофауны (%)

Жизненная форма\ пробн. участок	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Зоофаги эпигеобионты летающие						29,2			9,1
З. эпигеобионты ходящие крупные	14,1	7,4	12,3	14,9	20,9	4,2
З. эпигеобионты бегающие	0,6				2,3	4,2	2,6
З. стратобионты-скважники поверхностно-подстилочные	42,6	27,2	26,0	19,1	16,3	33,3	5,1		18,2	50,0
З. с.-с. подстилочные		9,9	3,9	4,3	9,3
З. стратобионты зарывающиеся подстилочно-почвенные	40,9	51,9	51,3	27,7	37,2	4,2		25,0		16,7
З. геобионты бегающе-роющие					4,7	12,5		10,0	9,1
Миксофитофаги стратохортобионты	0,6				4,7	8,3	20,5	40,0	45,5	25,0
М. геохортобионты гарпалоидные	0,6	3,7	6,5	34,0	4,7	4,2	71,8	25,0	18,2	8,3
М. стратобионты-скважники	0,6
Доля миксофитофагов	1,8	3,7	6,5	34,0	9,3	12,5	92,3	65,0	63,6	33,3

С увеличением увлажнения почвы – на ксеромезофильных, мезофильных и гигрофильных участках – средняя численность жужелиц (0,53, 0,61 и 2,95 особей / 10 ловушко-суток соответственно) и число их видов (7, 10, и 13) резко возрастают. Изменения этих двух характеристик подтверждаются статистически (F=4,86 для суммарной численности и F=13,6 для количества видов жужелиц при F_крит=4,74 для 5% уровня значимости); для эквитабильности и разнообразия изменения недостоверны (F=2,84 и 1,61 соответственно). На ксеромезофильных участках (№ 7, 8, 9, 10 табл. 1) доминируют виды, относящиеся к разным ценоморфам: степной Harpalus smaragdinus (21,5% карабидофауны), береговой Oodes gracilis (19,7%), степной Ophonus puncticollis (11,3%), эврибионтный Harpalus rufipes (11,1%), лесной Pterostichus niger (9,0%) и степной Curtonotus aulicus (6,7%). На участках умеренного подтопления почвы (№ 4, 5, 6 табл. 1) порядок доминирования видов значительно изменяется: лесной Pterostichus niger (22,7%), береговой Oodes gracilis (15,8%), береговой Carabus granulatus (11,4%), лугово-степной Amara equestris (7,2%), степной Cicindela germanica (6,3%), береговой Pterostichus vernalis (5,1%). На участках сильного подтопления почвы (№ 1, 2, 3 табл. 1) доминирует лесной Pterostichus niger (43,5%), береговые Agonum versutum (15,8%), Oodes gracilis (13,9%), Carabus granulatus (11,5%) и Chlaenius nigricornis (5,4%).

Существенные изменения происходят при подтоплении почвы также в экоморфической структуре карабидофауны (табл. 2). Миксофитофаги, которые широко распространены на ксеромезофильных участках, резко уменьшают свою численность. На подтопленных участках появляются – зоофаги стратобионты-скважники подстилочные и эпигеобионты ходящие крупные, существенно возрастает численность зоофагов стратобионтов зарывающихся подстилочно-почвенных. Карабидофауна как компонент герпетобия отражает изменения, происходящие в мезофауне в целом. При подтоплении почти в 1,5 раза возрастает численность и количество видов беспозвоночных, их разнообразие и эквитабильность (на уровне видов) остаются приблизительно на одном уровне. На участках подтопления существенно увеличивается доля жужелиц в герпетобии (с 9 до 48 %).

Анализируя таксономическую структуру герпетобия, следует отметить, что доминирующими группами на всех обследованных участках являются Aranei, Coleoptera, Hymenoptera (преимущественно хищные формы). Число отрядов на разных пробных участках остается относительно постоянным (изменяясь от 8 до 10). На участках подтопления почти в 6 раз увеличивается доля жесткокрылых, достигая 81,5% всего герпетобия. Приблизительно на одном уровне остается доля Aranei и Diptera. На участках подтопления резко уменьшается доля Opiliones (с 10,9% до 0,3%), Orthoptera (с 17,6 % до 0,7 %), Hemiptera (с 2,3 % до 0,6 %) и Hymenoptera (преимущественно за счет Formicidae – с 29,7 % до 7,4 %). Разнообразие и эквитабильность герпетобия в целом (по отрядам) на участках подтопления значительно уменьшается (с 2,4 – 2,6 до 1,0 – 1,5 и с 0,82 до 0,33 соответственно). Это подтверждено статистически (F=36,97 и 40,57 соответственно).

Таким образом, при подтоплении мезоксерофильных участков луговой растительности шахтными водами существенно увеличивается доля жужелиц в мезофауне и возрастает их абсолютная численность, происходят значительные изменения экоморфической структуры карабидофауны. При подтоплении биомасса беспозвоночных почвенного яруса уменьшается, а подстилочного яруса и травостоя увеличивается.

---

Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 61-64.