Трофические связи пчелиных (hymenoptera, apoidae), в луговых экосистемах подзоны южной тайги (стр. 1 )

На правах рукописи

ТРОФИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

ПЧЕЛИНЫХ (HYMENOPTERA, APOIDAE), В ЛУГОВЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

ПОДЗОНЫ ЮЖНОЙ ТАЙГИ

03.02.08 – экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата

биологических наук

Петрозаводск - 2013

Работа выполнена на кафедре Экологии и зоологии Биологического факультета ФГБОУ ВПО «Вятской государственной сельскохозяйственной академии» (г. Киров).

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, институт

экологических проблем Севера УрО

РАН, зам. директора по науке, гл.

научный сотрудник

кандидат биологических наук, доцент

кафедры зоологии и экологии эколого-

биологического факультета

Петрозаводского Государственного

Университета

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки Институт биологии

Коми НЦ УрО РАН

Защита состоится 19 декабря 2013 г. в 14.00 в ауд. 117 на заседании диссертационного совета Д  212.190.01 при Петрозаводском государственном университете Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета, с авторефератом – на сайтах <http://vak. / и www. petrsu. ru

Автореферат разослан 18 ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

канд. биол. наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований определяется возможностью рационального использования сообществ луговых растений и насекомых с целью более широкого вовлечения их в хозяйственный оборот при её сохранении экологических основ функционирования луговых биоценозов. В лугах произрастает много нектароносных растений. В целом они ежегодно образуют возобновляющийся ресурс легко усвояемых углеводных кормов в виде нектара, целевое использование которого возможно лишь посредством разведения и содержания медоносных пчел. В то же время нектар активно используется свободноживущими насекомыми, что неизбежно сопровождается конкурентными отношениями между потребителями этого натурального ресурса. Поиск и сбор нектара естественным образом сопряжен с перекрестным опылением растений насекомыми. Вклад отдельных групп и видов насекомых в эти процессы представляет практический интерес, так как имеет непосредственное отношение к развитию такой хозяйственной деятельности как пчеловодство. Роль медоносных пчел в получении биологически активных продуктов пчеловодства и опылении растений садов, полевых и кормовых севооборотов трудно переоценить (Пономарева, 1967; Дологов, Богатырев, 1982; Афиногенов, Золотарева, 1988; Иванов, Самохвалова, 1993; Бурмистров, Самохвалова, 1999). Познание специфики взаимосвязей луговых растений и пчелиных открывает также возможности целенаправленного формирования социально-оздоровительных функций луговых биоценозов.

Цель исследований - изучить видовой состав и трофические связи пчелиных на стационарных участках лугов в подзоне южной тайги на северо-востоке европейской территории России.

Задачи исследований:

1. Выявить и проанализировать видовое разнообразие пчелиных в местах проведения исследований.

2. Изучить видовой состав луговой растительности в местах проведения исследований.

3. Оценить воздействие основных экологических факторов среды на трофическую активность пчелиных.

4. Проанализировать трофические связи пчелиных с луговыми растениями в местах проведения исследований.

Новизна исследований состоит в получении новых сведений о распространении и трофических предпочтениях разных представителей надсемейства пчелиных в луговых биоценозах южной тайги на северо-востоке европейской территории России. Впервые проведены исследования суточной и сезонной динамики активности пчелиных, проанализированы особенности видового разнообразия, доминирования и приуроченности пчелиных к посещению отдельных видов растений. Таким же образом можно оценивать некоторые результаты выявления зависимости трофической активности насекомых от абиотических факторов среды обитания.

Практическое значение исследований заключается в выявлении специфики трофического использования луговой растительности медоносными пчелами и свободно живущими пчелиными. Полученные результаты позволяют конкретизировать хозяйственное использование луговых растительных сообществ посредством организации научно-обоснованного пчеловодства. Выявленные особенности совместной кормодобывающей деятельности пчелиных открывают возможности объективной оценки опылительной способности отдельных видов. В целом итоги исследований содействуют разработке рациональных подходов к сохранению биологического разнообразия и получению полезной продукции путем прижизненной эксплуатации компонентов луговых биоценозов.

Апробация результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе одна статья в рецензируемом журнале перечня ВАК РФ. Результаты исследований доложены и обсуждены на следующих научных конференциях: «Науке нового века – знания молодых» (Киров, 2003), «Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: теория, методика, практика» в рамках Всероссийской научной школы (Киров, 2003), «Состояние и перспективы развития пчеловодства на северо-западе России» (Псков, 2003), «Современные проблемы биомониторинга и биоиндикации» (Киров, 2010).

Структура диссертации. Диссертация объемом 172 машинописных страниц включает введение, 5 глав, выводы, список литературы и приложения. Основные результаты исследований обобщены и представлены в 38 таблицах и на 8 рисунках. Список литературы включает 204 источников, из них 23 на иностранных языках.

Благодарности Автор выражает благодарность к. б.н. , к. б.н. , к. б.н. , к. б.н. и за консультативную помощь в проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Литературный обзор по теме исследований

Приведено подробное физико-географическое описание района исследований. Представлены обзор фауны и видового разнообразия пчелиных подзоны южной тайги Европейской части Росси и характеристика биоценотических связей пчелиных в экосистемах.

Глава 2. Материал и методы исследований

Объем собранного материала представлен в таблице 1.

Сбор информации о пчелиных, посещающих энтомофильные растения, проводился с использованием метода маршрутных учетов (Фасулати, 1971). При прохождении каждого маршрута в заранее подготовленном бланке отмечались время начала и конца учета, температура и влажность воздуха. Измерение влажности осуществлялось по разнице показаний сухого и влажного термометров (Кожанчиков, 1961; Фасулати, 1971).

Таблица 1

Места и количество проведенных учетов.

Место сбора материала	Проведено учетов	Выявлено:
особей пчелиных	видов растений
Кировская область. Слободской район. Биотопы 1,2,3,4,5	90	695	44
Кировская область. Советский район. Биотопы 6,7,8,9,10	179	1502	82
Кировская область. Слободской район. Биотопы 11,12,13,14,15	103	1732	65
Всего:	372 учета	3929 особи 40 видов	103 вида растений

Выявлено 40 видов медоносных пчел, шмелей, одиночных пчел и других представителей надсемейства пчелиных. Произведен сбор коллекции для идентификации видов насекомых. Определение видовой принадлежности пчелиных осуществлялось с использованием микроскопа МБС – 1 по «Определителю насекомых Европейской части СССР» (под редакцией , 1978). Проводилась работа с коллекциями насекомых Вятской государственной сельскохозяйственной академии, Вятского государственного гуманитарного университета, Кировского краеведческого музея, Зоологического музея МГУ. Проверка определения видов шмелей проведена к. б.н. , . Названия видов и подродов шмелей приведены в соответствии с современным каталогом мировой фауны Bombini (Williams, 1998).

Определение видов луговых растений произведено по региональным специализированным изданиям (Губанов и др., 1981; Шабалина, 1975). Выявлено 103 вида растений из 28 семейств. Латинские названия растений даны в соответствии современной номенклатурой сосудистых растений европейского Северо-Востока России (Груздев, 1999).

Для характеристики структуры луговых фитоценозов использован метод учетных площадок с оценкой положения переннирующих тканей растений относительно поверхности почвы (Raunkiaer 1905, Мазная 2002, Антипова 2007). Определялось среднее проективное покрытие, встречаемость и долевое участие растений в травостое. Для изучения схожести травостоя площадок по долевому участию вычислялся коэффициент Жаккара (Мэгарран, 1992).

Для оценки количественной структуры фауны наряду с общим числом особей видов и долевым соотношением между ними (%) использовали пятибалльную логарифмическую шкалу относительного обилия, предложенную (1982). Для характеристики инвентаризующего аспекта видового разнообразия (α-разнообразия) выборок, помимо общего числа видов (S), применяли индексы видового разнообразия Шеннона-Уивера (H’) и видового богатства Маргалефа (DMg). Так же были использованы два индекса доминирования: Бергера-Паркера (DBp) и Симпсона (DSm) (Мэгарран, 1992, Розенберг, Рянский 2001).

Попарное использование индексов объясняется их различной восприимчивостью к объему выборок, числу видов в них и присутствию в выборке наиболее обильных видов. Для сравнения элементарных и локальных фаун использовался коэффициент сходства Чекановскго-Серенсена (IC-S) и применялся кластерный анализ (Песенко 1982). Избирательность посещения отдельных видов растений проверялась расчетом индексов (1982) и (1970).