Біорізноманіття та структурно-функціональна організація угруповань ґрунтових безхребетних бучин Сколівських Бескидів
УДК 595:591.9 (553)
В. І. Яворницький*, І. В. Яворницька**
*Інститут екології Карпат НАН України, Львів, Україна
**Національний університет ім. І. Франка, Львів, Україна
BIODIVERSITY AND STRUCTURE-FUNCTIONAL ORGANIZATION
OF THE SOIL INVERTEBRATE COMMUNITIES
IN BEECH FOREST ECOSYSTEMS OF SKOLIVSKI BESKYDY
V. I. Yavornytsky*, I. V. Yavornytskа**
*Institute of Ecology of the Carpathians NAS of Ukraine, Lviv, Ukraine
**Ivan Franko National University of Lviv, Lviv, Ukraine
На сучасному етапі еволюції біосфери виробнича діяльність людства спричинила значні зміни у біогеоценотичному покриві, появу штучних екосистем зі зміненим речовинно-енергетичним обміном. Усвідомлення людством вичерпності природних ресурсів біосфери призвело до виникнення та формування ідеї сталого розвитку цивілізації. Її реалізація передбачає науково обґрунтовані норми експлуатації біотичних ресурсів усіх рівнів організації. Необхідність ощадливого використання природних ресурсів тепер і в майбутньому, нагально потребує вивчення та розуміння змін, які відбуваються у структурній організації та функціонуванні корінних і похідних екосистем. У зв’язку з цими проблемами збереження біорізноманіття, дослідження структурно-функціональної організації екосистем, аналіз процесів, які відбуваються за різних умов їх існування (природних, антропогенно змінених) є актуальними і вкрай необхідними. Ґрунтові безхребетні тварини, як структурний елемент екосистем, відіграють важливу роль у їх функціонуванні, у процесах трансформації речовини та енергії. Оскільки більшість ґрунтових безхребетних – сапрофаги, то чим вище різноманіття трофічної групи угруповання, тим ефективніше й повніше, вони здійснюють роботу з деструкції відмерлих рослинних решток, сприяють забезпеченню фітокомпоненту екосистеми поживними елементами та покращують ґрунт.
Аналізуючи якісні та кількісні характеристики угруповань безхребетних тварин, можна встановити ефективність функціонування похідних екосистем, спрогнозувати їх розвиток, зробити висновки щодо використання їх екологічного потенціалу. Це має важливе значення для встановлення величини антропогенних змін у сучасному біогеоценотичному покриві та пошуку оптимальних шляхів використання екологічного потенціалу екосистем у гірських регіонах.
Особливості формування та структурно-функціональну організацію угруповань ґрунтових безхребетних (мікроартроподи, мезофауна) букових екосистем досліджували на території Волосянківського лісництва Славського ДГЛП «Галсільліс» (волога мезотрофна смерекова бучина квасеницево-маренкова, буковий смеречник квасеницево-маренковий вологої мезотрофної смерекової бучини), Підгородцівського (волога мезотрофна чиста бучина волосистоосокова) та Майданського (волога мезотрофна смереково-ялицева бучина квасеницева, волога мезотрофна смереково-ялицева бучина квасеницева) лісництв НПП «Сколівські Бескиди».
У зборах безхребетних грунтової мезофауни умовно корінних букових лісів досліджуваної території виявлено 102 види тварин з 6 класів: – Oligochaeta, Arachnidae, Crustacea, Myriapoda, Insecta, Gastropoda. Найвищим видовим розмаїттям відзначаються комахи (46 видів), серед яких найбільше представництво у турунів (23), менше у двокрилих (6) і коваликів (5). Серед турунів у складі угруповань найпоширенішими та найчисельнішими є Carabus obsoletus Sturm, 1815, C. zawadzkii Kraatz, 1854, C. violaceus Linnaeus, 1758, Cychrus attenuatus Fabricius, 1792, Trechus pulchellus Putzeys, 1846, Pterostichus niger (Schaller, 1783), P. foveolatus (Duftschmid, 1812), Abax paralellopipedus (Piller et Mitterpacher, 1783), Molops piceus (Panz.). Серед двокрилих личинки – Tipulidae, Rhagionidae, Muscidae, а також сапротрофні личинки мух Bibio marci (Linnaeus). Із коваликів у лісових екосистемах найпоширенішими є Athous subfuscus Müller, A. mollis Reitter, Dаlopius marginatus (Linnaeus, 1758). В угрупованнях мезофауни виявлено 5 видів дощових червів, з них найпоширеніші – Allobophora roseus (Savigny, 1826), Dendrobaena octaedra (Savigny, 1826). Енхітреїди представлені 7 видами, що належать до 4 родів. Найпоширенішими і найчисельнішими є Cognettia sphagnetorum (Vejdovsky, 1977), Mesеnchytraeus pelicensis Issel, 1905, Fredericia bulbosa (Rosa, 1887), F. galba (Hoffmeister, 1843), F. bisetosa (Levinsen, 1884), Henlea ventriculosa (d’Udektm, 1854), Bryodrilus ehlersi Ude, 1892. Серед двопарноногих багатоніжок (16 видів) такими є Leptophilum nanum (Latzel), Glomeris connexa C. L. Koch, Cylindroiulus burczenlandicus Verhoeff, Polizonium hermanicum Brandt. Серед наземних молюсків (24 види) найпоширенішими й найчисельнішими є Carpathica callophana (Westerlund, 1881), Aegopinella pura (Alder, 1830), Nesovitrea hammonis (Ström, 1765), Arion subfuscus (Draparnand, 1805), Monachoides vicina (Rossmässler, 1842), Perforatella bidentata (Gmelin, 1788). Решта трапляється поодиноко. За трофічною спеціалізацією 54 % видового різноманіття є сапрофагами, 31 % – фітофагами та 15 % – хижаками.
Із мікроартропод виявлено близько 150 видів, серед яких є орибатидні кліщі – 86 видів і ногохвістки – 50 видів, різноманіття мезостигматичних та інших кліщів значно менше – 11 видів. Угруповання мікроартропод переважно утворені представниками 4–20 видів ногохвісток та 8–24 видів орибатид – масових, а також із частим і середнім ступенем трапляння. Ці наші дані підтверджуються й літературними джерелами. Серед панцирних кліщів у бучинах панівними є Oppiidae, серед яких найбільш поширені Mediоppia globosa (Mihelčič, 1956), Lauroppia neerlandica (Oudemans, 1900), L. maritima (Willmann, 1929), Berniniella bicarinata (Paoli, 1908), Ramusella clavipectinata (Mihelčič, 1885), Dissorhina ornata (Oudemans, 1900), Oxyoppioides paradecipiens (Paoli, 1908), домінантами – Micobatidae: Minunthozetes pseudofusiger (Schweizer, 1922), M. semirufus (C. L. Koch, 1841), Chamobatidae – Xiphobates voigtsi (Oudemans, 1902), субдомінантами – Steganacarus carinatus (C.L.Koch, 1841), Phthiracarus spadix Niedbala, P. nitens (Nicolet, 1855), P. ligneus Willmann, Atropacarus striculus (Koch, 1835). Хижі мезостигматичні кліщі представлені Gamasidae та Trachites sp., Zerconidae, поодиноко трапляється Epicrius sp. Серед ногохвісток в угрупованнях мікроартропод найчастіше присутні Isоtomiella minor (Schäffer, 1895), рідше – Lepidocyrtus cyaneus Tullberg, 1871, L. lanuginosus (Gmelin, 1788), L. lignorum (Fabricius, 1775), Mesaphorura krausbaueri (Börner, 1901), субдомінанти – Friesea albida Stach, 1949, F. denisi Kseneman, 1936, F. mirabilis (Tullberg, 1871), F. truncata Cassagnau, 1958, Micraphorura absoloni (Börner, 1901), Protaphorura armata (Tullberg, 1869), Folsomia albens Kaprus et Potapov, 1999, F. manolachei Bagnall, 1939, F. penicula Bagnall, 1939, Folsomia sp. Серед кліщів і ногохвісток є представники всіх морфоекологічних типів, що вказує на сприятливі умови для існування цих тварин у підстилці та ґрунті.
Загалом угрупованнями ґрунтових безхребетних (мікро- та мезофауна) досліджених бучин для забезпечення своєї життєдіяльності за добу в середньому споживається 4246–4522 Дж/м2 енергії, з них 75–89 % споживають сапрофаги, частки фітофагів і хижаків відповідно – 2–4 % та 16–20 %. Склад деревостану позначається на значенні окремих розмірних груп сапрофагів у загальному деструкційному процесі. Для чистих бучин, у загальному бюджеті спожитої сапрофагами енергії, частка мезосапрофагів становить 69–70 %, тобто у 2,3 раза більша за частку мікросапрофагів (30–31 %). Для екосистем, у деревостані яких є значна присутність хвойних порід, співвідношення змінюється на користь мікросапрофагів, їх частка зростає до 40–54 %, а мезосапрофагів зменшується до 46–59 %.
Підсумовуючи викладене вище, зазначимо, що умовно корінні букові ліси, порівняно з похідними, мають найбагатше видове різноманіття угруповання ґрунтових безхребетних, проте в окремих біогеоценозах вони дещо відрізняються між собою, що зумовлено як лісорослинними умовами, так і складом фітоценозу. Для даної території такі угруповання ґрунтової фауни розглядаються нами як умовно первинні. Їхні кількісні показники структурно-функціональної організації – еталон первинного біотичного потенціалу, угруповання цих тварин служать для порівняння та розуміння особливостей трансформаційних змін під впливом антропогенізації території, визначення змін речовинно-енергетичного обміну, втрат і можливостей використання їхніх біотичних потенціалів. Розглядаючи особливості формування угруповань ґрунтових безхребетних у похідних екосистемах та оцінюючи їхній біотичний потенціал, необхідно виходити з наступних засад: формування угруповань безхребетних тварин у трансформованих екосистемах слід розглядати як адаптацію до певних, цілком відмінних консорцій, пов’язаних зі зміною детермінанта. Розрахована кількість спожитої енергії окремими трофічними групами є адекватною мірою функціональної ролі безхребетних в екосистемі. Участь ґрунтових безхребетних забезпечує максимально можливий у змінених екосистемах розклад рослинних решток i є важливим природним чинником збереження родючостi ґрунту.
Zoocenosis — 2007
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 225-227.