Анализ пространственно-временной структуры популяций массовых видов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в агроценозе
Н.В. Тарусова
Мелитопольский государственный педагогический университет, Мелитополь, Украина
Популяционно-экологические исследования жужелиц в агроценозах приобретают все больший интерес в связи с возможностью использования этой группы энтомофагов в биологической защите растений. Нами предпринято детальное изучение пространственного распределения и других популяционных характеристик доминантных видов жужелиц в агроценозах Приазовья при равномерном распределении почвенных ловушек по всему полю и индивидуальном мечении.
В нашем эксперименте почвенные ловушки (0,5-литровые стеклянные банки) без фиксатора в количестве 244 штук были поставлены по всему полю: две параллельные линии по периметру и пять линий по центральной площадке. Общая экспозиция составила 6958 ловушко-суток. Выборку материала производили ежедневно. Для выяснения характера пространственного размещения организмов в биотопах нами был использован модифицированный индекс агрегированности Морисита (Смуров, 1975). Для оценки плотности популяций и скорости распространения жуков мы использовали метод повторного отлова маркированных особей (Drift, 1950). В нашем эксперименте особей Сalosoma auropuctatum метили индивидуально по модифицированной методике Джексона (Jackson, 1939). За весь период эксперимента на модельном поле помечено и выпущено 9493 экземпляра жужелиц 42 видов. У всех особей определяли пол и состояние покровов. Для каждого вида был рассчитан половой коэффициент (Sustek, 1984).
Анализ данных по пространственному распределению особей на модельном поле показывает, что индекс агрегированности Морисита (Iδ) колеблется в широких пределах от 1,49 до 51,03. Самый высокий показатель агрегированности наблюдался у Carabus scabriusculus. При сравнении показателя распределения жужелиц с их численностью можно отметить, что для видов с высокой численностью характерна очень слабая агрегированность (Iδ изменяется от 1,49 до 2,65), а при уменьшении численности агрегированность, как правило, возрастает (Iδ изменяется от 2,01 до 4,31). Также для многих видов жужелиц отмечается достоверная положительная корреляция между попаданием самцов и самок, а коэффициент агрегированности самцов всегда выше, независимо от того, какой пол преобладает в популяции.
Для каждого доминантного и субдоминантного вида нами были построены схемы пространственного распределения особей на поле. Особый интерес вызывает анализ распределения пар видов со сходной биологией, относящихся к одной жизненной форме: Harpalus smaragdinus и Harpalus distiguendus; Preudoophonus rufipes и Pseudoophonus griseus. Развитие этих двух пар видов происходит синхронно и графики активности сходны – пик численности наблюдается в одно и то же время за счет выхода молодых имаго. Вид H. smaragdinus, имея самую высокую численность, образует несколько крупных скоплений и множество средних по всему полю. Численность вида H. distiguendus явно ниже и он концентрируется в основном в южной части поля. Вместе с тем отмечено, что он доминирует на соседнем поле пшеницы. Таким образом, эта пара экологически сходных видов расходится в пространстве в пределах 2-3 полей. Другая пара видов – P. rufipes и P. griseus расходится в пространстве в пределах одного поля. Нами установлено, что скопления P. rufipes в основном сосредоточены в южной части поля, а P. griseus – преимущественно в северной. При этом наблюдается высокая численность обоих видов.
Наиболее полные данные по структуре и динамике популяций нами получен для C. аurоpunсtatum, особей которых метили индивидуально (969 экз). Процент повторного отлова составил 4,95%. Такой невысокий процент пойманых меченых жуков объясняется выходом имаго нового поколения. Повторно пойманые жуки – в основном взрослые самцы (83,3%). Абсолютная численность C. аurоpunсtatum на модельном поле, рассчитанная по индексу Линкольна (Макфедьен, 1965), составила 19 тыс. особей при средней плотности 0,13 экз/м2.
Общая картина динамической активности C. auropunctatum показывает, что развитие личинок завершается к середине августа, а отрождение нового поколения начинается с первой декады августа с максимумом во второй декаде. Анализ половой структуры популяции C. аurоpunсtatum показал, что в целом на поле преобладают самцы (SI=-0,19). Эта же тенденция характерна и для “старого” и “молодого” поколения (SI=-0,23 и SI=-0,13 соответственно). Однако нами установлено, что у молодых имаго в период выхода жуков и в период их максимальной активности соотношение полов является равным.
Проведенный корреляционный анализ попадания C. аurоpunstatum в ловушки выявил положительную и достоверную корреляцию между попаданием взрослых самцов и самок (r=0,5) и молодых самцов и самок (r=0,39), что говорит об однотипной реакции обоих полов на мозаичность микроусловий. Пространственное распределение особей C. аurоpunсtatum на поле характеризуется слабой агрегированностью (Iδ=1,64). Однако хорошо выражена тенденция к увеличению агрегированности – примерно в два раза – у молодых самцов и самок (Iδ =2,94). Необходимо отметить, что тип распределения популяции для C. аurоpunсtatum в пределах экспериментального поля изменчив в течении времени. Наблюдается важная тенденция – при увеличении динамической плотности имаго (за счет выхода молодого поколения) происходит некоторое уменьшение агрегированности (Iδ изменяется с 2,05 до 1,9). Такая же закономерность была выявлена ранее для почвообитающих микроартропод (Чернова, Чугунова, 1967).
На основе данных по перемещению меченных особей C. аurоpunсtatum по полю (кратчайшее расстояние между местом выпуска и местом повторного отлова, угол расселения меченного жука) был проведен анализ случайности угла расселения жуков при использовании коэффициента Релея (Коли, 1979). Поскольку рассчитанный коэффициент Релея меньше порогового значения (R=0,54<3,0), то расселение особей ненаправленное.
Средняя скорость перемещения жуков данного вида равна 63 м/сут., при этом средняя скорость перемещения самцов более чем в два раза превышает скорость самок (70 и 33 м/сут. соответсвенно). Максимальная скорость суточного пробега составляет для самок 106 м/сут., для самцов – 257 м/сут. Самый большой суточный пробег зафиксирован у самца – 328 м/сут.
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. 103-105.