Введение к работе
Актуальность темы. Семейство жужелицы (Coleoptera, Carabidae) -широко распространенное и одно из самых крупных семейств среди отряда Жесткокрылые. Жужелицы обладают, с одной стороны, высокой экологической пластичностью, позволившей им заселить практически все наземные биотопы, а с другой стороны, очень чутко реагируют даже на незначительные изменения условий среды, что позволяет использовать их в различных экологических исследованиях в качестве биоиндикаторов. Немаловажна также практическая роль жужелиц, в преобладающем большинстве являющихся хищниками и занимающих важное место в трофических цепях, регулируя численность многих видов беспозвоночных животных.
Несмотря на то, что исследования карабидофауны Северо-Западного Кавказа имеют многолетний опыт, до сих пор практически неизученными оставались многие вопросы их экологии. Для характеристики предмета исследования нами использовано понятие «аутэкологии» - экологии отдельных видов - приводимое, например, И.А. Шиловым [1998], как полнее характеризующее его, нежели «демэкология».
Цель и задачи исследования. Целью исследований было изучение общих экологических особенностей карабидофауны Северо-Западного Кавказа, а также некоторых вопросов экологии наиболее массовых (модельных) видов жужелиц, таких как особенности демографической структуры локальных популяций, пространственно-временная дифференциация, миграционная активность, вариабельность жизненных циклов.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
-
Изучить общие экологические особенности (соотношение жизненных и экологических форм, ландшафтно-ценотическую приуроченность) населения жужелиц нагорной части Северо-Западного Кавказа.
-
Изучить видовой состав, структуру доминирования и биоразнообразие жужелиц модельных биотопов.
-
Изучить особенности пространственно-временной дифференциации и миграционной активности популяций доминирующих видов.
-
Изучить жизненные циклы доминирующих видов жужелиц и особенности их биотопической изменчивости.
-
Изучить формы дифференциации экологических ниш у доминирующих видов жужелиц как механизма коадаптивной микроэволюции.
Научная новизна исследования. Уточнены данные по экологическим особенностям карабидофауны района исследований. Изучена структура доминирования, жизненные и экологические формы 75 видов жужелиц, встречавшихся в 11 модельных биотопах. Изучена демографическая структура популяций и пространственно-временная
дифференциация 14 видов жужелиц, формирующих доминантный комплекс в биотопах нагорной части Северо-Западного Кавказа. Реконструированы их жизненные циклы, для 12 видов приводящиеся впервые. Выявлены формы дифференциации экологических ниш массовых видов жужелиц, обеспечивающие их совместное существование.
Теоретическая и практическая значимость исследования. Полученные данные могут быть использованы при составлении кадастров животного мира Северокавказского региона, при разработке мероприятий для оценки и сохранения биологического разнообразия. Результаты исследований используются при проведении лекционных и практических занятий в курсах «Зоология беспозвоночных» и «Экология насекомых» в Кубанском государственном аграрном университете. Некоторые полученные сведения отражены в Красной книге Республики Адыгея (издание второе) и Порядке ведения Красной книги Республики Адыгея. Данные диссертационного исследования используются в научно-исследовательских работах по мониторингу объектов животного и растительного мира, занесенных в Красную книгу Краснодарского края.
Основные положения, выносимые на защиту:
В нагорных биотопах Северо-Западного Кавказа насчитывается 481 вид жужелиц, представленный 20 жизненными формами с преобладанием зоофагов стратобионтов-скважников и 15 экологическими формами с преобладанием политопных и лесных мезофилов, а также реофилов. В спектре ландшафтно-ценотической приуроченности наиболее богаты видами комплексы жужелиц горных степей и широколиственных лесов.
Для доминирующих в модельных биотопах видов жужелиц выявлено 8 типов жизненных циклов с весенне-летней или раннелетней сезонностью.
Большинство видов жужелиц, доминировавших в модельных биотопах, ведут достаточно оседлый образ жизни.
Снижение межвидовой конкуренции у совместно обитающих видов жужелиц реализуется в форме морфологических различий и различий в жизненных циклах.
Апробация работы. Основные положения и результаты научной работы по направлению исследования докладывались на III всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2009 г.); региональной научно-практической конференции «Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур: состояние и пути решения» (Ставрополь, 2010 г.); XI Международной научно-практической экологической конференции «Видовые популяции и сообщества в антропогенно трансформированных ландшафтах: состояние и методы его диагностики» (Белгород, 2010 г.); конференции молодых ученых в ИЭРиЖ УрО РАН (Екатеринбург, 2010 г., 2011 г.); XIV Съезде Русского энтомологического общества (Санкт-Петербург, 2012 г.), а также на заседаниях кафедры
фитопатологии, энтомологии и защиты растений Кубанского государственного аграрного университета (2009 - 2013 гг.).
Публикации. Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в 20 научных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы и 6 приложений; содержит 12 таблиц и 35 иллюстраций. Приложения включают 41 таблицу и 111 иллюстраций. Список цитируемой литературы включает 265 источников, в том числе 123 на иностранных языках.
Благодарности. Я выражаю искреннюю благодарность моему научному руководителю, д.б.н., проф. А.С. Замотайлову, и хочу поблагодарить также сотрудников Московского государственного педагогического университета, д.б.н., профессора К.В. Макарова и д.б.н. А.В. Маталина за ценные советы и консультации. Я глубоко признателен всем помогавшим в процессе исследований, и в частности Д.Д. Фоминых, В.И. Щурову, Н.В. Охрименко (Краснодар), А.К. Макаову (Майкоп), И.А. Солодовникову (Витебск). Большую помощь при геоботаническом описании модельных участков оказали А.С. Цаюкова, А.Н. Бокалов и К.А. Николаенко.
