Биоразнообразие клопов (Insecta, Heteroptera) ГПЗ «Присурский»

Видовое разнообразие. Биологическое разнообразие на видовом уровне охватывает весь набор видов на Земле – от бактерий и простейших до царств многоклеточных растений, животных и грибов. Сам термин «биоразнообразие» часто рассматривают как синоним «видового разнообразия», в частности «богатства видов», которое есть число видов в определенном месте в биотопе. Общее биоразнообразие обычно оценивают как общее число видов в различных таксономических группах.

Вид (или его местные  популяции) является единицей учета  и сохранения разнообразия. В природе  виды живых организмов дополняют  друг друга, образуя биологические  сообщества, темпы, формы и направленность их дифференциации определяются важнейшими факторами, действующими прямо или опосредованно через экологические процессы.

Разнообразие  экосистем. Биологическое разнообразие включает также разнообразие биологических сообществ, экосистем, сформированных сообществами, и взаимодействия между этими уровнями. Биоразнообразие в экосистемах и сообществах складывается не только из видового богатства. Сюда включается также наличие организмов с разными типами питания; количество и разветвленность трофических цепей и сетей; количество трофических уровней и ниш; разнообразие биоценотических связей и их количество, приходящееся на отдельные популяции или на отдельную особь; множество конкурентов и разнообразные видовые особенности, позволяющие видам выживать несмотря на конкуренцию (Пучковский, 1998). Все вышесказанное позволяет нам говорить об экологическом разнообразии как виде биоразнообразия.

Для беспрерывного выживания  видов и природных сообществ необходимы все уровни биологического разнообразия (Пучковский, 1998).

Классификация биоразнообразия

Инвентаризационное и дифференцирующее разнообразие. Существуют определения биологического разнообразия, связанные с разнообразием биологических сообществ на разных иерархических уровнях их организации и в разных географических масштабах. Применительно к синэкологическим и биогеографическим задачам предложена система категорий разнообразия, формирование которой связано прежде всего с трудами Р. Уиттекера (1980). Наиболее употребительны три категории – альфа-, бета- и гамма-разнообразие. Альфа-разнообразие – совокупность показателей сложности сообщества, категорий его имманентной структуры, собственно разнообразие в узком смысле. Среди параметров альфа-разнообразия выделяют две группы: видовое богатство (число видов) и соотношение количественных выражений их участия в данном сообществе, в распределении ресурсов (по численности, биомассе и т. д.). В число параметров альфа-разнообразия по существу следует включать и такие показатели видовой структуры, как индексы доминирования, кривые доминирования-разнообразия, рангового распределения видов, нарастания числа видов с увеличением объема выборки и т. д. 

Бета-разнообразие обычно определяют через альфа-разнообразие – как степень дифференцированности распределения видов или скорость изменения видового состава, видовой  структуры вдоль градиента среды. Простейший показатель бета-биоразнообразия – отношение числа видов во всех сообществах к числу видов в среднем на одно сообщество.

Гамма-разнообразие (разнообразие ландшафтов, разнообразие «в широком  смысле») – объединение альфа- и бета-разнообразия. Основной категорией гамма-разнообразия в его исходном смысле, целесообразно считать ландшафтный профиль или катену с возможно более полным набором структурных частей (Чернов, 1991; Примак, 2002).

Р. Уиттекер (1980) различал две формы разнообразия – инвентаризационное (оценка разнообразия экосистемы разного масштаба [сообщество, ландшафт, биом] как единого целого) и дифференцирующее (оценка разнообразия между экосистемами).

Таксономическое и типологическое разнообразие. Разнообразие организмов можно разделить на таксономическое (по родству) и типологическое (по любой категории признаков, не сводимых к родству).

Круг признаков, учитываемых  в анализе типологического разнообразия может быть неограниченно широк  и зависит от задач исследования. Примером могут служить жизненные формы, стратегии жизни, ценотипы, типы метаболизма.

Таксономическое разнообразие подразделяется на иерархические уровни: видовой, популяционно-генетический, генотипов, генов и их аллелей. Можно выделять уровни надвидовых таксонов. Биоразнообразие на таксономическом уровне – важнейший показатель состояния биосферы и составляющих ее экосиситем.

Оценки таксономического и типологического разнообразия дополняют друг друга.

Биохорологическое разнообразие – это разнообразие сочетаний организмов тех или иных территориальных выделов, частей биосферы. Б. Н. Юрцев выделяет следующие уровни биохорологического разнообразия: уровень сообщества, уровень элементарной региональной биоты и выше – иерархия выделов биогеографического районирования.

Структурное разнообразие является следствием зональности, стратифицированности, периодичности, пятнистости, наличия пищевых сетей и других способов ранжирования компонентов микроместообитаний. Различные способы распределения одновременно представленных в сообществе организмов характеризует его структурное разнообразие (Одум, 1986).

Биоразнообразие и устойчивость экосистем

Биоразнообразие представляет собой уникальную особенность живой  природы. Именно благодаря ему создается  структурная и функциональная организация экологических систем, обеспечивающая их стабильность во времени и устойчивость к изменениям внешней среды, в том числе и в результате антропогенных воздействий. Экологов интересует также проблема соотношения разнообразия и стабильности экологических систем. Признается, что «механизмы устойчивости в пределах «биологической иерархии» базируются на разнообразии – от молекулярного до экосистемного уровня» (Розенберг и др., 1999 цит. по Смирнова, 2009). Не всегда учеными признается принцип «чем выше биоразнообразие экосистемы, тем она стабильнее». Существует и мысль «чем выше устойчивость, тем выше разнообразие» (цит. по Чернов, 1991). А. Ф. Алимов и др. (1997) считают показателем устойчивости экосистем вариабельность динамики биомассы. Чем больше вариабельность динамики биомассы, тем более устойчива система к изменениям условий среды, в том числе антропогенным (цит. по Смирнова, 2009).

Известно, что большее разнообразие по сравнению с коренной экосистемой, характерно для сообществ, находящихся на переходных стадиях сукцессионного развития, что отражается как в их высоком видовом разнообразии, так и в сложной горизонтальной и вертикальной структуре (Одум, 1986).

В настоящее время признаны фундаментальными и имеющими общемировое значение проблемы сохранения биологического разнообразия как важнейшего фактора стабильного развития природных экосистем.

Охрана  биоразнообразия

Когда говорят о сохранении биоразнообразия, то обычно подразумевают  два способа решения этой проблемы. Первый подход – это сохранение биоразнообразия на уровне сообществ и экосистем; второй – охрана отдельных, наиболее уязвимых видов. Задачи охраны природы должны быть сформулированы таким образом, чтобы пытаться сохранять массовые, средообразующие виды, то есть основные виды, которые «строят» нашу биосферу, причем сохранять в разных качествах, в разных биотопах, сохранять полностью экологическую нишу массовых средообразующих видов. Мы, таким образом, волей-неволей будем сохранять и редкие, исчезающие виды, потому что их экологические ниши, как правило, вписываются в экологические ниши средообразующих видов.

В современных публикациях  можно выделить два принципиально различающихся подхода к проблеме биологического разнообразия. С одной стороны, это выявление и сохранение всеобщего (бесконечного) разнообразия множества сосуществующих организмов, а с другой – изучение динамики жизненных форм в процессе формирования или разрушения конкретных типов природных экосистем. В публикациях первого направления при сохранении биоразнообразия основным мероприятием является организация мониторинговых исследований за общим состоянием биоты, а также за редкими и исчезающими видами, составление компьютерных баз данных о биоразнообразии и его динамике. Для наиболее эффективной работы в области сохранения биоразнообразия мониторинг должен осуществляться на как можно большей территории. В связи с этим создаются целые системы наблюдений, примером которых является международная программа «Глобальная система наземных наблюдений» (GTOS), а также создаваемая в России Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ).

Особая роль в изучении и сохранении биоразнообразия принадлежит ООПТ. Благодаря заповедникам сохраняются «островки» дикой природы, редкие виды растений и животных, поддерживается экологическое равновесие. В то же время здесь осуществляются инвентаризация флоры и фауны, фенологические наблюдения в течение всего года, углубленные экологические исследования по отдельным видам и группам растений и животных (модельным группам).

В литературе второго направления содержатся результаты фундаментальных исследований академических и вузовских центров по основополагающей роли биоразнообразия в поддержании стабильного режима функционирования природных и антропогенных экосистем (Светлосанов, 1990; Козьминых, 2003; Говоров и др., 2005; Дегтева, 2005; Knoke et al., 2005; Mountford et al., 2006; Tangmitcharoen et al., 2006; и др. цит. по Смирнова, 2009). Эти данные широко используются с целью организации мониторинга биоразнообразия, а также для разработки наиболее эффективных мероприятий в области его сохранения.

Таким образом, изучение биоразнообразия из области чисто  научных интересов перешло в  область необходимых практических действий. В 1991 г. на 24-ой Генеральной ассамблее Международного союза биологических наук принято решение о международной программе по изучению биологического разнообразия «Диверситас». Трудами многих биологов удалось показать, что функционирование и само стабильное существование биосферы, в которой протекает жизнь людей, зависят от совершенства регуляции проходящих в биосфере процессов. А оно может осуществляться только через разнообразие. Итак, изучение и сохранение биоразнообразия относится к числу наиболее актуальных мировых задач.

2.2. Изученность фауны

Полужесткокрылых  ГПЗ «Присурский» и Чувашской Республики

 

Работы по гетероптерофауне ГПЗ «Присурский» отсутствуют. Особо можно отметить работу Ж. В. Марусовой (1991), посвященную изучению наземных полужесткокрылых южного Присурья Чувашии, в которой автор указывает 49 видов клопов, однако список видов им не приводится, а указываются лишь фоновые и редкие виды.

По Чувашской Республике в целом  фауну наземных полужесткокрылых более  подробно начали исследовать в 1950–1960-х годах. В этот период Г. П. Васильевой (1967) была опубликована работа, посвященная изучению фауны клопов-щитников. Автор отмечает 41 вид из 5 семейств. А. И. Олигером (1967) указываются 14 видов из семейства Coreidae.

В 1970-ые  годы  исследования   фауны   клопов   были    продолжены.     Г. П. Васильева (1971) публикует работу, где отмечает 29 видов щитников, 13 видов краевиков и 72 вида слепняков для Северного Присурья.                

В 1980-ые годы появился ряд работ, посвященных изучению фауны беспозвоночных  окрестностей   г. Чебоксары (Сысолетина, Хмельков, 1984; Сысолетина и др., 1984).

В 1990-ые годы изучение фауны полужесткокрылых было продолжено более активно. Появляются публикации, включающие эколого-фаунистический   обзор полужесткокрылых  республики  (Чернова, 1990; Чернова, 1993). Г. П. Черновой, Ж. В. Марусовой (1993) в Чувашии богатство фауны клопов оценивается в 232 вида из 16 семейств, однако, список видов не приводится, как и в вышеперечисленных работах за 1990-ые годы.  Некоторые работы посвящены изучению фауны и экологии клопов в национальном парке «Чаваш Вармане» (Чернова, Николаева, 1997), в которых указываются лишь фоновые виды полужесткокрылых.

В обобщающей работе по фауне полужесткокрылых Чувашской Республики Г. П. Черновой (1999) приведен список 85 видов наземных клопов из 17 семейств (9 видов указываются в Заволжье Чувашии), в который не были включены три наиболее представительных семейства: Miridae, Lygaeidae, Pentatomidae.

Имеются работы, посвященные  изучению фауны клопов Заволжья Чувашской  Республики (Смирнова, 2007; Смирнова, Хрынова, 2009; Смирнова, Косолапова, 2009).

 

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФГУ ГПЗ «ПРИСУРСКИЙ»

 

Государственный природный заповедник "Присурский" создан 27 декабря 1995 года Постановлением Правительства РФ № 1297. Впоследствии был расширен за счет создания 2-х новых участков на востоке Чувашии.

Заповедник состоит  из 3-х участков, расположенных в  Алатырском, Яльчикском и Батыревском районах республики Чувашия, на Приволжской возвышенности, на ее западном (бассейн р. Сура) и Восточном (бассейн р. Волга) склонах (рис. 3, 4).

Рис. 3. Месторасположение ФГУ ГПЗ «Присурский»

 

Рис. 4. Схема  месторасположения ФГУ ГПЗ «Присурский»

 

Заповедник изначально создавался для охраны южнотаежных  долинных лесов и водно-болотных угодий с присущей им флорой и фауной, в особенности для охраны выхухоли, сезонных скоплений водоплавающих птиц. Новые участки предназначены для охраны фрагментов степной растительности с поселениями сурков.

Согласно Положению  на территории охранной зоны допускаются  не разрушающие природные комплексы  виды природопользования: движение транспортных  средств работников заповедника при  выполнении служебных обязанностей, а также других организаций,  деятельность которых предусмотрена Положением о заповеднике; производственная  деятельность  Алатырского, Кирского, Первомайского и Батыревского  лесхозов, сельскохозяйственных организаций,  работников линейной  службы  связи  в  пределах  закрепленных  и  отведенных  территорий  со  строгим  соблюдением установленных  норм  и  правил, а также, по согласованию с администрацией заповедника, ряд  видов  природопользования, перечень которых приведен  в Положении об охранной зоне (Особо охраняемые природные территории и объекты Чувашской Республики. Материалы к Единому пакету кадастровых сведений, 2004.).

 

Общая эколого-географическая характеристика

ФГУ ГПЗ «Присурский»

Основной природной  зоной заповедника являются смешанные  леса.

Преобладающие абсолютные высоты территории заповедника – 120–180 м над уровнем моря; наивысшая точка – 221 м, минимальная – 95 м. Поверхность имеет слабый уклон с северо-востока (водораздел Атратки и Люли) на юго-запад (пойма Суры). Подстилающие породы на большей части территории – четвертичные эоловые пески, они залегают в виде бугристых массивов или продольных дюн. В северо-восточной, наиболее возвышенной части заповедника подстилающие породы представлены меловыми – готерив-барремскими и аптскими глинами. Из-за перепадов высот в центральной части заповедника сформировались балки, однако эрозионные процессы в настоящее время незначительны (Ильминских и др., 1981).