Биоразнообразие клопов (Insecta, Heteroptera) ГПЗ «Присурский»

Климат района умеренно-континентальный, характеризуется холодной зимой и жарким летом. Средняя годовая температура воздуха +3…+3,5° С. Средняя температура самого холодного месяца - января составляет –12,5° С, средняя температура самого теплого месяца - июля составляет +19° С. Абсолютный минимум температуры воздуха достигал -46° С, абсолютный максимум +39° С. Территория массива относится к зоне неустойчивого увлажнения, отмечаются как годы с достаточным или избыточным увлажнением, так и засушливые годы. Годовое количество осадков составляет от 450 до 750 мм (Самхарадзе и др., 2002).

Заповедник расположен на правом берегу р. Сура и вплотную примыкает к ее пойме. Территория охватывает значительную часть долины р. Люля с ее притоками – реками Орлик, Абачка, Султанка, а также включает небольшую часть долины р. Атратка.

Почвы Атратского участка  в основном супесчаные и песчаные, на водораздельных участках – суглинистые, преимущественно подзолистые, дерново-подзолистые  и серые лесные. Содержание гумуса в почвах участка варьирует от 1,7 до 5,6% в сухой почве.

Заповедник расположен в центральной части Присурского  лесного массива. Согласно ботанико-географическому районированию европейской части России, территория заповедника входит в состав восточно-европейской подпровинции европейской широколиственной области, северная граница которой проходит по р. Волга. Зональный тип растительности – северные широколиственные леса с небольшим участием ели. Хвойные леса Присурья в настоящее время представляют собой небольшие участки боров вторичного происхождения или культуры (посадки) разных возрастов, чистые или с примесью лиственных пород, иногда – значительной. Переходы между стратами хвойных и смешанных, а также между стратами смешанных и лиственных лесов расплывчаты. Ведущими критериями стратификации хвойных лесов мы избрали породный состав и возраст фоновых видов, что дополнительно оговаривается при описании страт.

Смешанные леса (Приложение 2, рис. 1), объединяют очень разнообразные выделы, где доля хвойных варьирует от 80 до 50 % в спелых и средневозрастных насаждениях, и от 30 до 50 % в молодняках. Велик и разброс по породному составу выделов, составивших эту группу страт. Однако, необходимо помнить, что непосредственно в лесу налицо не столько с фитоценозы естественного происхождения, сколько вырубки на разных стадиях возобновления, в т. ч. искусственного. Членение такого леса на выделы методами лесной таксации, в значительной степени, условный процесс, результат которого зависит и от масштабов обобщения (Туганаев, 1988).

В лиственных лесах Присурья доминируют береза, осина, липа, несколько реже встречается ольха, дуб, ива. Обычно, в лесотаксационных выделах лиственных представлены все три доминирующих вида в разнообразных сочетаниях. Чистые березняки и осинники встречаются реже. Яльчикский участок заповедника "Присурский" характеризуется наличием степной травяной растительности. Этот заповедный участок находится на склоне балки. Здесь сохранились редкие и исчезающие виды растений (ковыль – волосатик, оносма простейшая, шалфей степной, астрагал Цингера и др.). Третий участок заповедника расположен в Батыревском районе Чувашской Республики, где сохранился реликтовый степной биогеоценоз.

В охранной зоне государственного природного заповедника «Присурский» флора и фауна заповедника  довольно разнообразны, представлены от  северных таежных  до южных степных видов (Приложение 2, рис. 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 4. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ РАБОТЫ

 

Материалом для данной работы послужили сборы насекомых, проведенные с начала июня по начало августа в ГПЗ «Присурский» в 2009–2010 гг.

Всего собрано более 650 экземпляров клопов.

Сбор материала осуществлялся  в следующих пунктах: окрестности п. Атрать, кордона Орлик, к. Драночный, окрестности оз. Старица. Были обследованы такие биотопы как: березняк, пойменная дубрава (р. Сура), смешенные леса, поляны в смешенных лесах, сосняк лишайниковый, болото низинное, луга суходольные и пойменные.

4.1. Методика  сбора и определения

Сбор осуществлялся  при помощи энтомологического сачка. Производилось 100 взмахов (10 раз по 10) с последующей выборкой насекомых из сачка и помещением в морилку. Все собранные материалы непосредственно после сбора этикетировались, раскладывались на ватные матрасики и сохранялись в таком виде до камеральной обработки.

Собранные материалы  монтировались на энтомологические булавки: экземпляры наклеивались на треугольники из плотной белой бумаги и накалывались.

При определении иногда возникала необходимость исследовать строение гениталий самцов, для чего необходимо было готовить специальные препараты.

Методика приготовления  препаратов сводится к следующему. Используемые для диагностических  целей хитиновые части генитального аппарата требуют мацерации несклеротизированных тканей брюшка, что достигается выдерживанием  отделенного от насекомого брюшка в подогретой до кипения 10%-ной щелочи (КОН). После мацерации в щелочи препарат промывается в воде, а затем переносится в каплю глицерина на предметное стекло под бинокуляр.

Вычленение внутренних структур генитального сегмента производится в капле глицерина на предметном стекле под бинокуляром с помощью пары препаровальных игл. При определении клопов вычленяются парамеры и пенис. Для изучения внутренних структур эдеагуса обычно удаляется с пениса тека (Кержнер, Ячевский, 1964).

Препараты хранятся в  капле глицерина в микропробирках, изготовленных из полиэтиленовых трубочек, которые подкалываются на одну иглу вместе с соответствующим экземпляром.

Определение клопов проводилось  по следующим определителям: Кержнер, Ячевский, 1964; Кержнер, 1981; Винокуров, Канюкова, 1995.

Исследованный материал хранится в коллекциях Н.В. Смирновой.

4.2. Математическая обработка результатов

Нами был использован наиболее часто использующийся индекс для определения доминирования: доля, которую составляет обилие данного вида (биомасса, численность) от общего обилия всех видов в выборке из сообщества (Баканов, 1987):

p_i = (n_i /N)100%,

где n_i – число особей i-го вида,  N – общее число особей всех видов.

Для качественной оценки относительного обилия использовали ограниченную шкалу Ренконена (Renkonen, 1938), в соответствии с которой виды, составляющие 10% и более в сборах, считаются супердоминантными, от 5% до 10% – доминантными, от 2% до 5% – субдоминантными, от 1% до 2% – редкими, меньше 1% – очень редкими. Супердоминантные, доминантные и субдоминантные виды считали фоновыми.

Видовое разнообразие оценивалось  при помощи следующих категорий  показателей.

1. Индекс видового  богатства (число видов в определенной  выборке).

В качестве индекса видового богатства был использован индекс Менхиника:     

D_Mn = S / √N,

где S – количество видов в данном биотопе, N – количество экземпляров. Данный индекс означает, что данное количество видов S превышает теоретически возможное при данном уровне N и условии, что все виды равнообильны ( ), в D раз.

2. Индексы, основанные  на относительном обилии видов,  например, индексы Шеннона и Симпсона, пытающиеся объединить видовое  богатство и выравненность в  единую величину. Видовое разнообразие  как функция богатства видами  и выравненности их по обилию отражает структуру сообщества (Мэгарран, 1992). В работе использованы следующие индексы.

2.1. Индекс, основанный  на мере «концентрации» Симпсона (индекс «доминирования»):    

,

где – доля каждого i-го вида от общей численности видов в сообществе.

Для представления о  видовом разнообразии фаун отдельных  биотопов был применен «индекс полидоминантности»:

.

Данный индекс показывает, какое число видов имеется  в гипотетическом сообществе, где все виды равнообильны, если оно имеет такое же разнообразие, как данное сообщество.

2.2. Индекс Шеннона  – информационно-статистический  показатель. Предполагает, что особи  выбраны случайно из «неопределенно  большой» генеральной совокупности, причем в выборке представлены все виды. Оценивает разнообразие как части сообщества, попавшей в выборку, так и оставшейся за ее пределами (Мэгарран, 1992). Рассчитывается по формуле:

,

где p_i – доля особей i-го вида.

 

ГЛАВА 5. БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ

НАЗЕМНЫХ КЛОПОВ (HETEROPTERA) ГПЗ «ПРИСУРСКИЙ»

5.1. Видовое  разнообразие клопов

В ходе исследования было выявлено 83 вида из 15 семейств (табл. 1): Nabidae – 5, Anthocoridae – 3, Miridae – 32, Tingidae – 9, Lygidae – 7, Piesmatidae – 1, Berytidae – 1, Pyrrhocoridae – 1, Stenocephalidae – 1, Coreidae – 2, Rhopalidae – 5, Acanthosomatidae – 2, Plataspidae – 1, Scutelleridae – 2, Pentatomidae – 11, при этом 12 видов из них являются новыми для Чувашской Республики: Orius minutus L. (Anthocoridae); Dryophilocoris flavoquadrimaculatus Deg., Labops sahlbergi Fall., Lygus wagneri Rem., Systellonotus triguttatus L. (Miridae); Derephysia cristata Pz., Dictyla humuli F. (Приложение 2, рис. 3), Oncochila simplex H.-S., Tingis ampliata H.-S., Tingis geniculata Fieb. (Tingidae); Dicranocephalus albipes F. (Приложение 2, рис. 4) (Stenocephalidae); Neottiglossa leporina H.-S. (Pentatomidae).

Таблица 1

Список семейств и видов Полужесткокрылых,

выявленных  в ГПЗ «Присурский»

 

№	Семейство, вид	Количество
1	2	3
	Cемейство Nabidae	34
1	Nabis brevis Scholtz.	17
2	Nabis flavomarginatus Scholtz.	2
3	Nabis limbatus Dhlb.	6
4	Nabis rugosus L.	4
	Nabis sp.	3
5	Stalia boops Schiödte	2
	Cемейство Anthocoridae	5
6	Anthocoris confusus Reut.	1
7	Orius niger Wolff.	3
8	Orius minutus L. (*)	1
	Cемейство Miridae	386
9	Adelphocoris lineolatus Gz.	2
10	Adelphocoris quadripunctatus F.	1
1	2	3
11	Adelphocoris seticornis F.	1
12	Capsodes gothicus L.	1
13	Capsus ater L.	1
14	Charagochilus gyllenhali Fall.	4
15	Chlamydatus pulicarius Fall.	3
16	Chlamydatus pullus Reut.	14
17	Criocoris sp.	1
18	Dryophilocoris flavoquadrimaculatus Deg. (*)	3
19	Euryopicoris nitidus M.-D.	32
20	Halticus apterus L.	6
21	Labops sahlbergi Fall. (*)	137
22	Leptopterna dolabrata L.	1
23	Liocoris tripustulatus F.	1
24	Lopus decolor Fall.	2
25	Lygus gemellatus H.-S.	1
26	Lygus pratensis L.	2
27	Lygus rugulipennis Zett.	1
28	Lygus wagneri Rem. (*)	3
29	Megaloceraea recticornis Geoffr.	3
30	Myrmecophyes alboornatus Stal.	92
31	Notostira sp.	3
32	Plagiognathus chrysanthemi Reut.	13
33	Polymerus cognatus Fieb.	30
34	Polymerus unifasciatus F.	1
35	Polymerus vulneratus Pz.	1
36	Stenodema calcaratum Fall.	8
37	Stenodema laevigatum L.	14
38	Stenotus binotatus F.	1
39	Systellonotus triguttatus L. (*)	2
40	Trigonotylus coelestialium Kirk.	1
	Cемейство Tingidae	16
41	Acalypta marginata Wolff.	2
42	Agramma femorale Thoms.	1
43	Derephysia cristata Pz. (*)	4
44	Derephysia foliacea Fall.	2
45	Dictyla humuli F. (*)	3
46	Kalama tricornis Schrk.	1
47	Oncochila simplex H.-S. (*)	1
48	Tingis ampliata H.-S. (*)	1
49	Tingis geniculata Fieb. (*)	1
	Cемейство Piesmatidae	1
1	2	3
50	Piesma maculatum Lap.	1
	Cемейство Berytidae	10
51	Berytinus clavipes F.	10
	Cемейство Lygaeidae	105
52	Cymus claviculus Fall.	3
53	Cymus glandicolor Hahn.	40
54	Kleidocerys resedae Pz.	53
55	Nysius thymi Wolff.	1
56	Ortholomus punctipennis H.-S.	2
57	Rhyparochromus pini L.	2
58	Scolopostethus pilosus Reut.	4
	Cемейство Pyrrhocoridae	1
59	Pyrrhocoris apterus L.	1
	Семейство Stenocephalidae	1
60	Dicranocephalus albipes F. (*)	1
	Cемейство Coreidae	2
61	Coreus marginatus L.	1
62	Gonocerus acuteangulatus Gz.	1
	Cемейство Rhopalidae	20
63	Corizus hyoscyami L.	1
64	Rhopalus maculatus Fieb.	1
65	Rhopalus parumpunctatus Schill.	11
66	Rhopalus subrufus Gmel.	3
	Rhopalus sp.	1
67	Stictopleurus abutilon Rossi.	2
	Stictopleurus sp.	1
	Cемейство Acanthosomatidae	4
68	Elasmostethus interstinctus L.	1
69	Elasmucha grisea L.	3
	Cемейство Plataspidae	5
70	Captosoma scutellatum Geoffr.	5
	Cемейство Scutelleridae	3
71	Eurygaster maura L.	1
72	Eurygaster testudinarius Geoffr.	2
	Cемейство Pentatomidae	60
73	Aelia acuminata L.	37
74	Aelia klugi Hahn.	1
75	Carpocoris purpureipennis Deg.	2
	Carpocoris sp.	4
76	Dolycoris baccarum L.	5
77	Eurydema oleracea L.	3
78	Eysarcoris aeneus Scop.	3
1	2	3
79	Graphosoma lineatum L.	1
80	Neottiglossa leporina H.-S. (*)	1
81	Neottiglossa pusilla Gmel.	1
82	Palomena prasina L.	1
83	Zicrona caerulea L.	1
		653

(*) – новые виды для Чувашской Республики

 

К фоновым относятся 10 видов: Labops sahlbergi Fall., Myrmecophyes alboornatus Stal. (супердоминантные виды); Cymus glandicolor Hahn., Kleidocerys resedae Pz., Aelia acuminata L. (доминантные); Nabis brevis Scholtz., Chlamydatus pullus Reut., Euryopicoris nitidus M.-D., Polymerus cognatus Fieb., Stenodema laevigatum L. (субдоминантные).

Соотношение семейств клопов (по видовому обилию) представлено на диаграмме (рис. 5).

Рис. 5. Соотношение семейств клопов ГПЗ «Присурский» (по видовому обилию)

 

По богатству видов  доминирует семейство Miridae (40%). Отличаются видовым богатством и семейства Pentatomidae (14%), Tingidae и Lygaeidae (11 и 8% соответственно). В фауне наземных клопов Чувашии первые места по числу видов принадлежат сем. Miridae, Pentatomidae и Lygaeidae (97, 61 и 26 видов соответственно) (Чернова, Марусова, 1993). Наибольшее видовое обилие для семейств Miridae (41% от общего числа видов), Lygaeidae (20%), Pentatomidae (12%) указывается и для Заволжья Чувашской Республики (Смирнова, 2007).

По численному обилию доминантными являются семейства Miridae (60%), Lygaeidae (16%) и Pentatomidae (9%). Эти же три семейства указываются в качестве доминантных и для Заволжья Чувашии (Смирнова, 2007).

Сравнение состава выявленной фауны клопов Чувашии и прилегающих территорий представлен в таблице 2.

Таблица 2

Число выявленных видов наземных клопов Чувашской  Республики и некоторых сопредельных территорий

 

Территория	Число видов, источник
Чувашская Республика                               Итого:	232 (Чернова, Марусова, 1993) +12 (выявлены в ходе нашего исследования) 244
Заволжье  Чувашии	115 (Смирнова, 2007)
ГПЗ «Присурский»	83 (наши данные)
Республика Марий Эл	281 (Матвеев, 2009)
Нижегородская область	284 (Ануфриев, Хрынова, 1982)

 

Данные таблицы 2 позволяют заключить, что фауна клопов ГПЗ «Присурский» на сегодняшний день выявлена недостаточно полно, а наше исследование значительно пополнило сведения о составе гетероптерофауны заповедника.

 

 

5.2. Оценка видового разнообразия

Видовое разнообразие отражает сложность строения и структуру  сообщества, оценить его более  полно нельзя без перехода на количественный уровень.

Средние значения показателей  видовой структуры фауны клопов ГПЗ «Присурский» представлены в таблице 3.

Таблица 3

Средние значения показателей  видовой структуры фауны клопов