Введение к работе
Актуальность исследований. Б последнее десятилетие в экологии наметилась тенденция к более пристальному изучении трансформированных человеком экосистем. Это продиктовано тем, что в наши дни задача сохранения природных комплексов от разрушения человечеством приобретает первостепенное значение.
Большинство воздействий человека на природу стимулирует возникновение новых процессов, заканчивающихся качественной перестройкой экосистем. Примером таких воздействий служит строительство водохранилищ.
Водохранилища оказывают значительное влияние на окружающую среду, которое обусловлено существенными изменениями гидрометеорологических характеристик. Острова являются обязательным коипонентом равнинных водохранилищ и представляют собой участки суши, где это влияние сказывается в наибольшей степени, т.к. оно распространяется, как правило, на вси площадь острова. Поятпму острова являются уникальной моделью для изучения структурно-функциональной организации наземных экосистем зоны влияния водохранилища как мощного антропогенного фактора.
С задачами сохранения окружающей среды неразрывно связано решение проблемы устойчивости биологических систем, которая является одной их актуальнейших в современной биологии. Б условиях сохранения высоких темпов развития промышленности, строительства, использования естественных ресурсов все более актуальным становится поиск ответа на вопрос, что такое устойчивость, чем она обусловлена, какие факторы и какой силы могут привести к ее потере. Исследования такого рода только начинаются, поэтому основное внимание ученых пока сосредоточено на определении специфики воздействия того или иного Фактора на биотические системы и последствия таких воздействий.
В настоящее время изучение различных аспектов взаимодействия водохранилищ и среды является предметом внимания многих специалистов. Тем не менее, об энтомофауне трансформированных строительством водохранилищ речных пойм имеются лишь отдельные публикации (Звягинцев, i960; Викторов, 1967; Волкова, 1970; Дегтярева и др., 1975; Мухин, 1978, 1980; Козодой, 1984). Немногочисленны в литературе также сведения о влиянии затопления на членистоногих в поймах рек (Передельский, 1949; Налдыбина,
- 2 -1957; Иуровенков, 1962; Uetz et al., 1979). Для изучения же закономерностей функционирования сообществ насекомых в такой изменчивой среде как зона влияния водохранилища необходимы многолет-ние стационарные наблюдения. Исследования такого рода практически отсутствуют..
В качестве модельных объектов для работы были выбраны яу-желицы, долгоносики, листоеды и клопы. Обоснованием такого выбора послунили следующие признаки: 1) каждая из этих групп насекомых является обязательным компонентом луговых ценозов; 2) сообщества указанных групп обследованной территории обладают значительным видовым богатством и высокой численностью; 3) указанные группы населяют разные ярусы местообитаний - «умелицы являются герпетобионтани (подстилка и поверхность почвы), долгоносики, листоеды и клопы - хортобионтами (травяной ярус). Для изучения некоторых аспектов влияния водохранилища на знто-мофауну островов использовался также весь энтомокомплекс луговых ценозов.
Работа представляет раздел исследований, которые проводились отделом экологии Казанского института биологии КНЦ РАН по изучению структуры и функционирования биоты островных экосистем Куйбышевского водохранилища и решении вопросов ее рационального использования.
Цель и задачи исследований. Целью работы было установить особенности структуры и функционирования луговых энтомокомп-лексов островных экосистем равнинного водохранилища на примере Куйбышевского.
Б связи с этим решались следующие задачи;
-
Провести эколого-фаунистический анализ некоторых из наиболее представительных таксонов луговых энтомокомплексов на модельных островах Куйбыиевского водохранилища.
-
Выявить особенности фенологии и сезонной динамики численности модельных таксонов насекомых на островах.
-
Изучить трофическую структуру энтомокомплексов луговых ценозов островов и закономерности ее динамики.
-
Изучить влияние антропогенных и абиотических факторов на луговые энтомокомплексы островов. Оценить качественные перестройки в структуре энтомокомплексов Болго-Камской поймы в результате зарегулирования стоков рек Волги и Камы,
-
Выявить закономерности многолетней динамики численное-
ти изученных таксонов и луговых энтомокомплексов в целом.
-
Оценить устойчивость энтомокомплексов луговых ценозов островов, ее связь с видовым разнообразием и разнообразием функциональных групп. Выявить механизмы устойчивости энтомокомплексов на примере модельных групп насекомых.
-
Определить роль островных зкосистем Куйбыиевского водохранилища в охране полезных насекомых.
Научная новизна. Впервые проведено многолетнее изучение энтомокомплексов островных экосистем Куйбышевского водохранилища. Проведен сравнительный анализ результатов изучения энтомокомплексов ложа Куйбышевского водохранилища до его заполнения и современных островов, что позволило оценить в них качественные и количественные изменения за время существования водохранилища.
Впервые изучено влияние гидрорежима водохранилища как главного лимитирующего фактора на структуру и функционирование энтомокомплексов островных экосистем.
Прозеден регрессионный анализ многолетней динамики численности и сходства населения по годам для модельных таксонов.
Выявлена корреляционная зависимость от гидрорежима водохранилища следующих показателей: численности модельных таксонов, трофических групп и энтомокомплексов в целом; удельного обилия видов с преимагинальной зимней диапаузой; индексов видового разнообразия модельных таксонов и их функциональных групп.
Определен период адаптации жужелиц с весенним типом размножения к экстремальным гидротермическим условиям на островах, обусловленным продолжительностью весенних паводков.
В результате на примере модельных групп насекомых выявлен главный механизм устойчивости сообществ насекомых островных экосистем Куйбышевского водохранилища - динамичность соотношения видов с имагинальной и преимагинальной зимующей стадией в зависимости от гидрореяима водохранилища.
Практическое значение. Предложен карабидологический экспресс-метод биоиндикации степени нарушенное островных биоценозов под влиянием затоплений на основе использования индекса выживаемости видов с весенним размножением.
Полученные данные могут быть использованы для экологического мониторинга состояния островных экосистем водохранилища.
Данные по видовому составу насекомых островов могут быть
включены в общий энтомологический кадастр Республики Татарстан.
Роль островов Куйбышевского водохранилища в сохранении генофонда насекомых, в частности диких пчелиных-опылителей, служит обоснованием для организации здесь энтомологических микрозаказников.
Апробация работы и публикации. Материалы, включенные в диссертацию, доложены на IX Международном коллоквиуме по почвенной зоологии (Москва, І985); конференции экологов Волж-ско-Камского края (Казань, 1985); X съезде ВЗО (Ленинград, 1990); III Всесоюзном карабидологическом совещании (Кишинев, 1390); научных конференциях КИБ КНЦ РАН (Казань, 1991, 1992); республиканской научно-практической конференции "Особо охраняемые природные территории Республики Татарстан" (Казань, 1994); II Республиканской научной конференции "Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан" (Казань, 1995); I Всороссийском совещании по проблемам почвенной зоологии (Ростов-на-Дону, 1996).
По теме диссертации опубликовано б? работ, 1 работа находится в печати.
Объем и структура диссертации. Работа излонена на 154 страницах машинописного текста, содернит 40 таблиц и 28 рисунков. Список цитированной литературы включает 207 названий, из которых 44 иностранных авторов. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы и приложений (25 таблиц и 15 рисунков).