Структура населения герпетобионтных членистоногих при зарастании отвалов угольной промышленности

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вестник Томского государственного университета. Биология. 2017; : 86-106

Структура населения герпетобионтных членистоногих при зарастании отвалов угольной промышленности

Еремеева Н. И., Лузянин С. Л.

https://doi.org/10.17223/19988591/39/6

Аннотация

Проведены исследования структуры населения мезогерпетобионтных членистоногих на рекультивируемых породных отвалах Краснобродского и Кедровского угольных разрезов (лесостепная и лесная зоны Кемеровской области). Установлено, что на ранних этапах сукцессии формирование сообществ напочвенной мезофауны членистоногих идет за счет основных групп, слагающих население локальных экосистем: Crustacea, Arachnida, Chilopoda, Diplopoda, Insecta-Entognatha и Insecta-Ectognatha. На 10-15-летних отвалах наблюдается рост динамической плотности мезогерпетобионтов за счет доминантной группы Insecta-Ectognatha. На 15-20-летних отвалах отмечены рост и максимальные значения численных показателей Arachnida, превышающие данные контрольного участка. На 25-30-летних отвалах динамическая плотность мезогерпетобионтных членистоногих снижается в 1,7-2,6 раза, не достигая значений контрольной зоны.

Список литературы

1. Арнольди К.В., Арнольди Л.В. О биоценозе как одном из основных понятий зоологии, его структуре и объеме // Зоологический журнал. 1963. Т. 42, № 2. С. 161-183.

2. Мордкович В.Г., Кулагин О.В. Состав жужелиц и диагностика направления сукцессии техногенных экосистем Кузбасса // Известия СО АН СССР. Сер. биологическая. 1986. № 13/2. С. 86-92.

3. Vowinkel K. Besiedlung nordhessischer Salz-, Asche- und Braunkohlehalden durch Carabiden // Hessische Faunistische Briefe. 1988. № 4. P. 70-75.

4. Vogel J., Dunger W. Carabiden und Staphyliniden als Besiedler rekultivierter Tagebau- Halden in Ostdeutschland // Abhandlungen und Berichte des Naturkundemuseums Gorlitz. 1991. Vol. 65. PP. 1-31.

5. Мордкович В.Г. Зоологические сукцессии на молодых техногенных катенах и принцип пространственно-временных аналогов // Известия Академии наук. Серия Биология. 1994. № 3. С. 446-452.

6. Haag C., Depenbusch M. Carabiden auf forstlichen Rekultivierungsflachen des Rheinischen Braunkohlentagebaus: Besiedlung, Reproduktion und Sukzession // Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft fur Allgemeine und Angewandte Entomologie. 1995. Vol. 9, № 4-6. PP. 727-731.

7. Zwiebel L., Epperlein K. Primary succession and composition of carabid populations on a coal mining waste disposal (Coleoptera: Carabidae) // XX International Congress of Entomology (Firenze, Italy, August 25-31. 1996) / ed. B. Baccetti, E. Temblay and A.Taglianti. Firenze, Italy : The Congress Publ., 1996. PP. 301.

8. Donly A. Ecological-faunistic characteristics of the communities of beetles (Coleoptera) at the coal-mine spoils // Acta Universitatis Palackianae Olomucensis Facultas Rerum Naturalium. Biologica. 2000. № 38. PP. 47-77.

9. Беспалов А.Н. Влияние различных направлений рекультивации на сообщества жуков-жужелиц (Coleoptera, Carabidae) техногенных экосистем отвалов угледобычи Кемеровской области // Евразиатский энтомологический журнал. 2014. Т. 13, вып. 5. С. 437-444.

10. Лузянин С.Л., Дудко Р.Ю., Беспалов А.Н., Еремеева Н.И. Биоразнообразие жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на отвалах угольных разрезов Кузбасса // Евразиатский энтомологический журнал. 2015. Т. 14, вып. 5. С. 455-467.

11. Прокопенко Е.В. К фауне пауков (Aranei), обитающих на породных отвалах шахт Пролетарского района г. Донецка // Экология и фауна Юго-Восточной Украины : Сб. науч. тр. / отв. ред. Н.Н. Ярошенко. Донецк : ДонГУ, 1996. Вып. 1. С. 24-25.

12. Прокопенко Е.В. Пауки породного отвала шахты № 11 Куйбышевского района г. Донецка // Известия Харьковского энтомологического общества. 1997. Т. 5, вып. 1. С. 140-143.

13. Прокопенко Е.В. Особенности комплексов пауков (Aranei) на породных отвалах города Донецка // Известия Харьковского энтомологического общества. 1999. Т. 7, вып. 2. С. 71-77.

14. Прокопенко Е.В., Кульбачко Ю.Л. Особенности накопления тяжелых металлов представителями различных групп беспозвоночных подстилки на рекультивированных терриконах Донецкого горнодобывающего комплекса // Питання степового люознавства та люово! рекультивацп земель : мiж:вузiвський збiрник наукових праць / гол. ред. А.П. Травлеев. Дншропетровськ : Дншропетровський нацюнальний ушверситет iм. Олеся Гончара, 2002. Вип. 6(31). С. 120-124.

15. Брындин В.М. Распределение гнезд муравьев в сукцессионном ряду шахтных отвалов // Экология и география членистоногих Сибири : материалы 6-го совещания энтомологов Сибири. Новосибирск, 22-24 января 1985 г. / отв. ред. А.И. Черепанов. Новосибирск : Наука, 1987. С. 31-32.

16. Frouz J. Mravenci (Hymenoptera: Formicidae) na vysypce po tezbe hnedeho uhli a v jejim okoli na Sokolovsku // Sbormk Oblastmho muzea v Moste. Rada prirodovedna / Zodpovedny redaktor Libuse Pokorna. Oblastni muzeum v Moste, prispevkova organizace, Ceskoslovenske armady, 1996. № 18. PP. 45-51.

17. Ottonetti L., Tucci L., Santini G. Recolonization patterns of ants in a rehabilitated lignite mine in Central Italy: Potential for the use of Mediterranean Ants as indicators of restoration processes // Restoration Ecology. 2006. Vol. 14, № 1. PP. 60-66.

18. Блинова С.В., Корчагина М.Р., Еремеева Н.И., Лузянин С.Л. Формирование мирмекокомплексов на отвалах угольных разрезов // Вестник Кемеровского государственного университета. 2015. Т. 3, № 4 (64). С. 12-16.

19. Дмитриенко В.К. Изменение структуры сообществ мезофауны в грунтах промышленных отвалов, используемых для лесовыращивания // Проблемы почвенной зоологии : материалы докладов IX Всесоюзного совещания (ноябрь, 1987) / отв. ред. Б.Е. Курашвили. Тбилиси : Мецниереба, 1987. С. 86-87.

20. Киричок Л.С., Ильенко М.М., Безкровна О.В. Структура угруповань мезофауни в захисно-декоративних насадженнях на териконах вугшьних шахт Донбасу // Вестник зоологии. 2006. Т. 40, № 5. С 437-443.

21. Гуров А.В., Гурова Н.Н. Распределение комплексов герпетобионтных членистоногих в ряду отвалов Бородинского буроугольного разреза // Энтомологические исследования в Северной Азии : материалы VIII Межрегионального совещания энтомологов Сибири и Дальнего Востока с участием зарубежных ученых. Новосибирск (4-7 октября 2010 г.) / отв. ред. В.В. Глупов. Новосибирск: Товарищество научных изданий КМК, 2010. С. 65-66.

22. Еремеева Н.И., Лузянин С.Л., Корчагина М.Р., Куропятник К.Н. Структурные изменения герпетобия на ранних стадиях рекультивации отвалов угольного разреза // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=16239 (дата обращения: 20.03.2017).

23. Гайдышев И.П. Анализ и обработка баз данных. СПб. : Питер, 2002. 752 с.

24. Молодова Л.П. Структурные характеристики фауны жужелиц урбоценозов Гомеля // Проблемы почвенной зоологии : тезисы докладов 10 Всесоюзного совещания (октябрь 1991, Новосибирск) / отв. ред. В.Г. Мордкович. Новосибирск : Изд-во Западно-Сибирского лесоустроительного предприятия, 1991. С. 243.

25. Еремеева Н.И., Ефимов Д.А. Жуки-жужелицы (Coleoptera, Carabidae) естественных и урбанизированных территорий Кузнецкой котловины. Новосибирск : Наука, 2006. 107 с.

26. Бабенко А.С., Еремеева Н.И. Особенности населения жужелиц урбанизированных территорий в условиях сибирских городов // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2007. № 1. С. 5-17.

27. Ефимов Д.А. Новые данные по фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) Кузнецко-Салаирской горной области // Евразиатский энтомологический журнал. 2013. Т. 12, вып. 4. С. 349-351.

Tomsk State University Journal of Biology. 2017; : 86-106

Structure of herpetobiont arthropod population in the overgrowth of coal industry dumps

Eremeeva N. I., Luzyanin S. L.

https://doi.org/10.17223/19988591/39/6

Abstract

The research presents the results of studying complexes of mesoherpetobiont arthropods on dumps of the Krasnobrodsky and the Kedrovsky coal mines (forest-steppe and forest zones of Kemerovo region), which are at different stages of succession. We carried out our investigations in May-August 2013-2016. The Kedrovsky coal mine is situated 25 km to the north of the regional center-Kemerovo, in the forest zone on the border with the northern forest steppe of the Kuznetsk depression and the north-western subtaiga of the Kuznetsk Alatau. The Krasnobrodsky coal mine is situated in the forest steppe zone of the central part of the Kuznetsk depression. In each section, we chose 3 model sites on dumps of different age. As control, we studied characteristic biotopes around the research area located in close proximity to dumps. Model sites of the Kedrovsky section are briefly designated Ked, the Krasnobrodsky coal mine - Krb (See Table 1). To collect material, we used soil traps (plastic glasses of 200 ml, with a diameter of the neck 70 mm). At each site, there were 10 traps which were examined every 7-10 days. As a fixing solution, we used acetic acid (10%). The dynamic density of arthropods was expressed in specimens /10 trap days. In total, more than 950 samples were processed, taking into account over 12 000 specimens. When characterizing mezoherpetobium of arthropods of model sites, we used the obtained structural and numerical indicators of separate groups of arthropods, the correlation analysis (Spearman's correlation). Data are presented in the form of charts and the model of reliable correlation relationship. We established that herpetobiont complexes include representatives of six classes of arthropods: Crustacea, Arachnida, Chilopoda, Diplopoda, Insecta-Entognatha and Insecta-Ectognatha (See Tables 1-2). Representatives of the class Insecta-Ectognatha, whose proportion is from 75.0 (the Kedrovsky section) to 84.2% (the Krasnobrodsky section) of the total collection of mesoherpetobionts on dumps dominate at all research sites. Arachnida form the second largest herbetobium group (See Figure 1). Arachnida appear on dumps of coal mines already at the initial stages of succession; in the following years a further increase in the number of Arachnida is observed. The dominant herpetobium group - insects - is represented by five orders of two classes (See Tables 3-4). The Insecta-Ectognatha prevail, accounting for 99.4% of all insect collections on both dumps and 94.3-96.6% - in the control zones. At all research sites, insects of orders Coleoptera and Hymenoptera prevail, accounting for 93.6 to 97.6% of the total insect collection on dumps of different coal mines (99.4-99.6% - in the control zone). The group Hymenoptera is only represented by one family - Formicidae. In total, in the explored territories 17 species of Formicidae belonging to 5 genera of 2 subfamilies were revealed. The order of coleoptera is represented by 10 families (See Table 5). Among Coleoptera on dumps of both mines representatives of the Carabidae and Staphylinidae families dominate (63.3% of the total collection of coleoptera on the Kedrovsky coal mine, 90.7% - the Krasnobrodsky). In total, 112 species of ground-beetles of 30 genera, 18 tribes and 11 subfamilies were revealed. The correlation analysis has shown that reliable relationship of a biocenosis age with all considered arthropod groups are revealed at research sites. Positive correlations are established with Arachnida, Myriapoda, Insecta-Entognatha and Insecta-Ectognatha. Negative correlation is only revealed for wood lice (Crustacea) whose dynamic density at certain sites of young dumps was several times higher than the data obtained for the sites with longer existence (See Figure 4). The article contains 4 Figures, 5 Tables, 27 References.

References

1. Arnol'di K.V., Arnol'di L.V. O biotsenoze kak odnom iz osnovnykh ponyatii zoologii, ego strukture i ob\"eme // Zoologicheskii zhurnal. 1963. T. 42, № 2. S. 161-183.

2. Mordkovich V.G., Kulagin O.V. Sostav zhuzhelits i diagnostika napravleniya suktsessii tekhnogennykh ekosistem Kuzbassa // Izvestiya SO AN SSSR. Ser. biologicheskaya. 1986. № 13/2. S. 86-92.

3. Vowinkel K. Besiedlung nordhessischer Salz-, Asche- und Braunkohlehalden durch Carabiden // Hessische Faunistische Briefe. 1988. № 4. P. 70-75.

4. Vogel J., Dunger W. Carabiden und Staphyliniden als Besiedler rekultivierter Tagebau- Halden in Ostdeutschland // Abhandlungen und Berichte des Naturkundemuseums Gorlitz. 1991. Vol. 65. PP. 1-31.

5. Mordkovich V.G. Zoologicheskie suktsessii na molodykh tekhnogennykh katenakh i printsip prostranstvenno-vremennykh analogov // Izvestiya Akademii nauk. Seriya Biologiya. 1994. № 3. S. 446-452.

9. Bespalov A.N. Vliyanie razlichnykh napravlenii rekul'tivatsii na soobshchestva zhukov-zhuzhelits (Coleoptera, Carabidae) tekhnogennykh ekosistem otvalov ugledobychi Kemerovskoi oblasti // Evraziatskii entomologicheskii zhurnal. 2014. T. 13, vyp. 5. S. 437-444.

10. Luzyanin S.L., Dudko R.Yu., Bespalov A.N., Eremeeva N.I. Bioraznoobrazie zhuzhelits (Coleoptera, Carabidae) na otvalakh ugol'nykh razrezov Kuzbassa // Evraziatskii entomologicheskii zhurnal. 2015. T. 14, vyp. 5. S. 455-467.

11. Prokopenko E.V. K faune paukov (Aranei), obitayushchikh na porodnykh otvalakh shakht Proletarskogo raiona g. Donetska // Ekologiya i fauna Yugo-Vostochnoi Ukrainy : Sb. nauch. tr. / otv. red. N.N. Yaroshenko. Donetsk : DonGU, 1996. Vyp. 1. S. 24-25.

12. Prokopenko E.V. Pauki porodnogo otvala shakhty № 11 Kuibyshevskogo raiona g. Donetska // Izvestiya Khar'kovskogo entomologicheskogo obshchestva. 1997. T. 5, vyp. 1. S. 140-143.

13. Prokopenko E.V. Osobennosti kompleksov paukov (Aranei) na porodnykh otvalakh goroda Donetska // Izvestiya Khar'kovskogo entomologicheskogo obshchestva. 1999. T. 7, vyp. 2. S. 71-77.

14. Prokopenko E.V., Kul'bachko Yu.L. Osobennosti nakopleniya tyazhelykh metallov predstavitelyami razlichnykh grupp bespozvonochnykh podstilki na rekul'tivirovannykh terrikonakh Donetskogo gornodobyvayushchego kompleksa // Pitannya stepovogo lyuoznavstva ta lyuovo! rekul'tivatsp zemel' : mizh:vuzivs'kii zbirnik naukovikh prats' / gol. red. A.P. Travleev. Dnshropetrovs'k : Dnshropetrovs'kii natsyunal'nii ushversitet im. Olesya Gonchara, 2002. Vip. 6(31). S. 120-124.

15. Bryndin V.M. Raspredelenie gnezd murav'ev v suktsessionnom ryadu shakhtnykh otvalov // Ekologiya i geografiya chlenistonogikh Sibiri : materialy 6-go soveshchaniya entomologov Sibiri. Novosibirsk, 22-24 yanvarya 1985 g. / otv. red. A.I. Cherepanov. Novosibirsk : Nauka, 1987. S. 31-32.

18. Blinova S.V., Korchagina M.R., Eremeeva N.I., Luzyanin S.L. Formirovanie mirmekokompleksov na otvalakh ugol'nykh razrezov // Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta. 2015. T. 3, № 4 (64). S. 12-16.

19. Dmitrienko V.K. Izmenenie struktury soobshchestv mezofauny v gruntakh promyshlennykh otvalov, ispol'zuemykh dlya lesovyrashchivaniya // Problemy pochvennoi zoologii : materialy dokladov IX Vsesoyuznogo soveshchaniya (noyabr', 1987) / otv. red. B.E. Kurashvili. Tbilisi : Metsniereba, 1987. S. 86-87.

20. Kirichok L.S., Il'enko M.M., Bezkrovna O.V. Struktura ugrupovan' mezofauni v zakhisno-dekorativnikh nasadzhennyakh na terikonakh vugsh'nikh shakht Donbasu // Vestnik zoologii. 2006. T. 40, № 5. S 437-443.

21. Gurov A.V., Gurova N.N. Raspredelenie kompleksov gerpetobiontnykh chlenistonogikh v ryadu otvalov Borodinskogo burougol'nogo razreza // Entomologicheskie issledovaniya v Severnoi Azii : materialy VIII Mezhregional'nogo soveshchaniya entomologov Sibiri i Dal'nego Vostoka s uchastiem zarubezhnykh uchenykh. Novosibirsk (4-7 oktyabrya 2010 g.) / otv. red. V.V. Glupov. Novosibirsk: Tovarishchestvo nauchnykh izdanii KMK, 2010. S. 65-66.

22. Eremeeva N.I., Luzyanin S.L., Korchagina M.R., Kuropyatnik K.N. Strukturnye izmeneniya gerpetobiya na rannikh stadiyakh rekul'tivatsii otvalov ugol'nogo razreza // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2014. № 6. URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=16239 (data obrashcheniya: 20.03.2017).

23. Gaidyshev I.P. Analiz i obrabotka baz dannykh. SPb. : Piter, 2002. 752 s.

24. Molodova L.P. Strukturnye kharakteristiki fauny zhuzhelits urbotsenozov Gomelya // Problemy pochvennoi zoologii : tezisy dokladov 10 Vsesoyuznogo soveshchaniya (oktyabr' 1991, Novosibirsk) / otv. red. V.G. Mordkovich. Novosibirsk : Izd-vo Zapadno-Sibirskogo lesoustroitel'nogo predpriyatiya, 1991. S. 243.

25. Eremeeva N.I., Efimov D.A. Zhuki-zhuzhelitsy (Coleoptera, Carabidae) estestvennykh i urbanizirovannykh territorii Kuznetskoi kotloviny. Novosibirsk : Nauka, 2006. 107 s.

26. Babenko A.S., Eremeeva N.I. Osobennosti naseleniya zhuzhelits urbanizirovannykh territorii v usloviyakh sibirskikh gorodov // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya. 2007. № 1. S. 5-17.

27. Efimov D.A. Novye dannye po faune zhuzhelits (Coleoptera, Carabidae) Kuznetsko-Salairskoi gornoi oblasti // Evraziatskii entomologicheskii zhurnal. 2013. T. 12, vyp. 4. S. 349-351.

Структура населения герпетобионтных членистоногих при зарастании отвалов угольной промышленности

Аннотация

Structure of herpetobiont arthropod population in the overgrowth of coal industry dumps

Abstract

События

EasyCookieInfo