УДК 595.76:591.5(470.620)

ББК 28.892.41(2Ро-4Кра)

Х 76

 

АТТРАКТИВНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ОРГАНИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ДЛЯ ЖУКОВ-ЖУЖЕЛИЦ (COLEOPTERA, CARABIDAE) В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Хомицкий Е.Е., Замотайлов А.С., Шаповалов М.И.

Лаборатория биоэкологического мониторинга беспозвоночных животных Адыгеи

Аннотация. Проведен сравнительный анализ ряда показателей комплекса жужелиц в предгорной зоне Краснодарского края на участке, возделываемом с применением технологий органического земледелия, и на участке, где на протяжении ряда лет сельскохозяйственная деятельность не ведется. Установлено, что они существенно отличаются по видовому составу и биоразнообразию жужелиц. В целом на участке с применением органического земледелия складываются условия, благоприятные для формирования зонального комплекса жужелиц и реализации их жизненных циклов.

Ключевые слова: жужелицы, агроландшафт, Краснодарский край, предгорная зона, органическое земледелие, аттрактивность.

 

 

ATTRACTIVITY OF THE ORGANIC FARMING'S ELEMENTS UPON THE CARABIDS (COLEOPTERA, CARABIDAE) IN A FOOTHILL ZONE OF KRASNODAR TERRITORY

Khomitskyi E.E., Zamotajlov A.S., Shapovalov M.I.

 

Abstract. The comparative analysis of a number of indicators of the ground beetles complex in a foothill zone of Krasnodar Territory on a site cultivated with application of technologies of the organic farming and the abandoned one, where agricultural activity is not realized for several years, is carried out. It is established that they essentially differ in the specific structure and biodiversity of ground beetles. As a whole at a site with application of the organic farming favourable for formation of the zonal complex of ground beetles and realisation of their life cycles conditions are observed.

Keywords: carabid beetles, agrarian landscape, Krasnodar Territory, foothills, structure, organic farming, attractivity.

 

Органическое земледелие, ранее известное исключительно в странах Западной Европы, в последнее время завоевывает все большую популярность в России. Краснодарский край занимает в этом отношении лидирующую позицию. Тут действует долгосрочная целевая программа «Развитие органического земледелия, производства экологических продуктов питания и агротуризма в Краснодарском крае на 2013 – 2016 гг.», принят Закон о производстве органической сельскохозяйственной продукции в Краснодарском крае. В связи с этим интерес представляет определение аттрактивности участков агроландшафта с развиваемым органическим растениеводством (или его элементами) для полезных представителей наземной фауны беспозвоночных, в частности, неспециализированных хищников, играющих важную роль в естественной регуляции численности многих насекомых-вредителей.

Настоящая публикация продолжает серию наших статей, посвященных изучению закономерностей формирования фауны жужелиц агроландшафта [1,4]. В ней рассмотрены некоторые характеристики комплекса хищных жужелиц в условиях применения элементов органического земледелия в предгорной зоне Краснодарского края. Хотя подобные исследования проводились ранее за рубежом, контролем в этих работах служили агроценозы, возделываемые по традиционной технологии [6-8]. Мы же проводим сравнение с невозделываемым участком агроландшафта, который может расцениваться как источник аборигенной полезной фауны.

Авторы искренне благодарны владельцам приусадебных участков за предоставленную возможность в проведении исследований, мы также хотим поблагодарить Р.Е. Хомицкую, принявшую активное участие в получении исходных данных и их обработке, и фермеров Е.Е. Хомицкого и Г.В. Хомицкую за частичную финансовую поддержку настоящего исследования.

 

Материал и методика

Исследования проводились в период с 1 июня по 2 августа 2013 г. на 2 опытных участках предгорного агроландшафта, участки были расположены на территории частных владений, первый опытный участок расположен по адресу г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская ул. Заречная, 2 (именуется далее по тексту как ОП1), второй опытный участок расположен по адресу Заречная, 4 (именуется далее как ОП2) (рис. 1).

Критерии выбора ОП1:

• Проводится залужение между грядами;
• Вносятся исключительно органические удобрения;
• Регулярно проводится орошение;
• Соблюдается рекомендованный севооборот;
• Не применяются химические пестициды.

Критерии выбора ОП2 (контрольного):

• 10 лет не проводится никаких сельскохозяйственных работ.

Сбор материала проводился методом почвенных ловушек, или «ловушек Барбера». Использовались пластиковые стаканы объемом 0,5 л с диаметром входного отверстия 90 мм с фиксирующей жидкостью – 9% раствором уксусной кислоты (150 мл на ловушку), ловушки прикрывались пластиковой крышкой, которая фиксировалась тремя деревянными шпажками на высоте 2 см от входного отверстия. На приусадебных участках одновременно использовалось по 10 ловушек в трехкратной повторности, которые размещались в одну линию транссектарно не ближе 4 м от края поля (во избежание краевого эффекта). Расстояние между ловушками также составляло около 4 м. Выборка материала производилась подекадно на протяжении всего периода наблюдений. Оценка динамической плотности осуществлялась в экземплярах жуков, собранных в среднем на 10 ловушек за сутки (далее – экз./10 л.-с.). Все приведенные ниже выводы основаны на изучении структуры фауны, экологических групп и жизненных форм жужелиц.

Номенклатура экологических группировок жужелиц дана ниже по А.С. Замотайлову (1989) и А.С. Бондаренко (2013), жизненных форм жужелиц – по И.Х. Шаровой (1981).

 

 

 

Рисунок 1 – Схема расположения исследуемых участков агроландшафта, г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская: ОП1 – опытный участок № 1, ОП2 – опытный участок № 2.

 

Результаты и их обсуждение

Структура комплекса жужелиц. За период наблюдений с июня по август было собрано 65 видов жужелиц, при этом значительно большее количество видов было собрано на ОП1. Список видов жужелиц приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Видовой состав жужелиц собранных на опытных участках в ст. Имеретинской, г. Горячий Ключ, 2013 г.

 

 

Известно, что основу структуры комплекса жужелиц представляют доминирующие виды. На базе данного показателя были построены диаграммы процентного соотношения доминантных видов с суммой процентов прочих видов. На диаграммах (рис. 2, 3) представлена структура комплекса жужелиц, сформировавшаяся на ОП1 и ОП2 с июня по август 2013 г. Между ними наблюдаются очевидные различия. В агроценозе ОП1 преобладали Poecilus cupreus L., Pterostichus  anthracinus Ill., Harpalus rufipes Deg., важнейшим доминантом был Poecilus cupreus L. В агроценозе ОП2 преобладали Cicindela germanica L., Amara chaudoiri Putz., Harpalus serripes Quens., из них основная доля приходится на Cicindela germanica L.

 

Рисунок 2 – Структура комплекса жужелиц на ОП1, г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская, 2013 г.

 

Рисунок 3 – Структура комплекса жужелиц на ОП2, г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская, 2013 г.

 

Из диаграмм следует, что структура комплексов жужелиц участков резко различается, данные различия очевидно связаны с условиями, формирующимися на опытных участках, прежде всего, микроклиматическими. Для более полного понимания возможных причин изменения видового состава жужелиц мы проанализировали ниже структуру экологических групп жужелиц и их жизненых форм.

Экологические группы жужелиц. По экологическим группам за период иследований были построены диагррамы процентного соотношения каждой экологической группы от общего видового обилия комплекса жужелиц (рис. 4, 5).

 

Рисунок 4 – Процентное соотношение экологические группы жужелиц на ОП1, г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская, 2013 г.

 

 

 

Рисунок 5 – Процентное соотношение экологические группы жужелиц на ОП2, г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская, 2013 г..

 

Из представленных диаграмм следует, что комплекс жужелиц на ОП1 формируется 9, а на ОП2 – 8 экологическими группами. Преобладающей экологической группой на обоих участках являются политопные мезофилы, данная группа составляет основную часть карабидофауны как на ОП1, так и на ОП2, из них 15 видов являются общими для обоих участков. На ОП1 обилие политопных мезофилов превышает ОП2 на 10 видов, эта разница хорошо видна на сравнительной диаграмме (рис. 6).

Второй по разнообразию видового состава экологической группой являются стагнофилы. Отмечено четыре общих вида. Степные мезофилы на ОП1 составляют 7% комплекса жужелиц агроценоза, а на ОП2 – 9%. По степным мезофилам ОП1 превышает на шесть видов ОП2.  Общими между данными участками являются четыре вида.

 

 

Рисунок 6 – Процентное соотношение обилия видов по экологическим группам на опытных участках, г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская, 2013 г.

 

Следующие группы составляют сравнительно небольшую часть от общей структуры комплекса жужелиц всего 1-7%. Галогигрофилы имеют максимальное количество видов на ОП1, что составляет 7%. Отмечено 4 общих вида. Видовое обилие ОП1 превышает ОП2 на 6 видов. Реофилы составляют одинаковую долю разнообразия на обоих участках (по 3%), видовое обилие ОП1 превышает участок ОП2 на 1 вид. Имеется 1 общий вид. Галофилы на ОП1 оставляют 2%, а на ОП2 – 3%. Видовое обилие ОП1 превышает ОП2 на 2 вида. Отмечен 1 общий вид. Лесные мезофилы на ОП1  составляют 5%, а на ОП2 – 6% карабидофауны. Видовое обилие ОП1 превышает ОП2 на 1 вид. Отмечено 2 общих вида лесных мезофилов. Доля гербифилов на участке ОП1 составляет 5%, а на участке ОП2 – 3%. Максимальное количество видов гербифилов зафиксировано на участке ОП1, который превышает участок ОП2 на 2 виды. Участки имеют 1 общий вид гербифилов. Мезоксерофилы были отмечены только на ОП1.

Из анализа диаграмм экологических групп видно, что карабидокомплексы двух исследуемых участков имеют одинаковый набор экологических групп, за исключением одной экологической группы, которая не характерна для достаточно влажных предгорий. Поэтому фауна жужелиц данных опытных участков имеет очевидные различия только по обилию видов каждой экологической группы. Максимальное обилие видов каждой экологической группы было продемонстрировано на ОП1 (рис. 6). Это вероятно связано с двумя основными параметрам: температурой и влажностью, определяющими формирование экологических групп жужелиц. Данный факт дает нам право сделать вывод, что формируемые условия на ОП1 благоприятно влияют на увеличение обилия видов преобладающих зональных экологических групп.

Жизненные формы жужелиц. Для оценки спектра жизненых формам были построены диаграмы процентного соотношения каждой жизненой формы от общего видового обилия комплекса жужелиц (рис. 7).

  

Рисунок 7 – Структура жизненных форм жужелиц на опытных участках г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская 2013 г.

 

Основными формирующими жизненными формами в изученном комплексе жужелиц являются миксофаги геохортобионты гарпалоидные, представленные двумя родами, Amara и Harpalus. Их доля на ОП2  выше, чем на ОП1. Зоофаги стратобионты-скважники поверхностно-подстилочные представлены родами: Anchomenus, Anthracus, Badister, Bembidion, Chlaeniu, Dinodes, Nebria, Panagaeus. Максимальный процент видов данной жизненной формы отмечен на ОП1.

Миксофитофаги стратохортобионты представлены родами: Amara, Diachromus, Parophonus, Acinopus, Ophonus и Harpalus. Максимальный процент видов данной формы  отмечен на ОП2. Зоофаги стратобионты-скважники подстилочные представлены родами: Leistus, Bembidion, Trechus, Stomis, Pterostichus,  Agonum и Platynus. Максимальный процент видов данной формы зафиксирован на ОП1. Зоофаги стратобионты-скважники подстилочно-трещенные представлены родами: Microlestes, Syntomus и Brachinus. Максимальное количество видов данной формы было зафиксировано на ОП2.  Миксофитофаги стратобионты-скважники представлены родами: Stenolophus, Acupalpus. Максимальный процент видов данной формы зафиксирован на ОП1. Зоофаги стратобионты зарывающиеся подстилочно-почвенные представлены родами: Poecilus, Pterostichus. Максимальный процент видов данной формы зафиксирован на ОП1. Зоофаги хортобионты стеблевые представители, представители родов Drypta, Demetria и Lebia. Максимальный процент видов этой формы отмечен на ОП1. Зоофаги геобионты роющие представлены родами: Clivina, Dyschiriodes. Максимальный процент видов данной формы зафиксирован на ОП1. Зоофаги эпигеобионты ходящие представлены родом Carabus. Максимальный процент видов данной формы зафиксирован на ОП1. Зоофаги стратобионты-скважники эндогеобионтные предстовлены одним видом Paratachys bistriatus Duft.. Зоофаги эпигеобионты летающие представлена одним видом Cicindela germanica L. Миксофитофаги геохортобионты заброидные представлены только одним видом Zabrus tenebrioides Gz., который был собран на участке ОП1.

Из анализа представленной диаграммы следует, что в целом спектр жизненных форм изученного агроландшафта имеет одинаковую структуру, различия проявляются в обилии видов в данных жизненных формах. Для анализа этих различий была построена следующая диаграмма (рис. 8). Из нее следует, что доля жужелиц отмеченных жизненных форм выше на ОП1.

Рисунок 8 – Процентное соотношение обилия видов по жизненным формам на опытных участках, г. Горячий Ключ, ст. Имеретинская, 2013 г.

 

Помимо имаго жужелиц, за время исследований также были собраны личинки жужелицы Carabus cumanus F.-W. 5 личинок из 6 были собраны на в агроценозе ОП1. Данный факт свидетельствует в пользу того, что на этой территории полностью реализуется жизненный цикл Carabus cumanus F.-W.

Заключение. Таким образом, внедрение элементов органического земледелия в предгорьях Краснодарского края привлекает жужелиц и создает благоприятные условия для реализации их жизненных циклов на фоне заброшенного участка, где длительное время не ведется никакой сельскохозяйственной деятельности.

 

Примечания

 

1. Характеристика комплекса жужелиц (Coleoptera, Carabidae) агроландшафта центральной зоны Краснодарского края в начале XXI века. 1. Сезонная динамика активности комплекса жужелиц / А.И. Белый, А.С. Замотайлов, Е.Е. Хомицкий, И.А. Маркова // Труды КубГАУ. 2014. Вып. 3 (48). С. 35-49.

2. Бондаренко А.С. Аутэкология и миграционная активность массовых видов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) нагорной части Северо-Западного Кавказа: дис. … канд. биол. наук. Краснодар: КубГУ, 2013. 292 с.

3. Замотайлов А.С. Жужелицы (Coleoptera, Carabidae) Северо-Западного Кавказа (фауна, экология, зоогеография): дис. … канд.  биол.  наук. Л.: ЗИН АН СССР, 1989. 555 с.

4. Замотайлов А.С., Хомицкий Е.Е., Белый А.И. Характеристика комплекса жужелиц (Coleoptera, Carabidae) агроландшафта центральной зоны Краснодарского края в начале XXI века; Многолетняя трансформация структуры и биоэкологических параметров // Труды КубГАУ. 2015. Вып. 1 (52). С. 103-113.

5. Шарова И.Х. Жизненные формы жужелиц (Coleoptera, Carabidae). М.: Наука, 1981. 360 c.

6. Armstrong G. Carabid beetle (Coleoptera: Carabidae) diversity and abundance in organic potatoes and conventionally grown seed potatoes in the north of Scotland // Pedobiologia. 1995. Vol. 39. P. 231-237.

7. Pfiffner L., Niggli U. Effects of bio-dynamic, organic and conventional farming on ground beetles (Col. Carabidae) and other epigaeic arthropods in winter wheat // Biological Agriculture and Horticulture. 1996. Vol. 12. P. 353-364.

8. Veselý M., Šarapatka B. Effects of Conversion to Organic Farming on Carabid Beetles(Carabidae) in Experimental Fields in the Czech Republic // Biological Agriculture and Horticulture. 2008. Vol. 25. P. 289-309.

_________________________________________________________________________

Хомицкий Евгений Евгеньевич, магистрант, Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия, 350044, ул. Калинина 13, E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Khomitskyi Evgeniy Evgenievich, Kuban State Agrarian University, undergraduate student, Krasnodar, Russia, 350044, Kalinin St. 13, E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Замотайлов Александр Сергеевич, доктор биологических наук, профессор, Адыгейский государственный университет, заведующий лабораторией биоэкологического мониторинга беспозвоночных Адыгеи НИИ КП АГУ, E-mail: a_zamotajlov@mail.ru

Zamotajlov Alexandr Sergeevich, Dr. Sc., Professor, Adyghei State University, head of the laboratory, Maykop, Russia, 385000, Pervomayskaya St. 208, E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. "> Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Шаповалов Максим Игоревич, кандидат биологических наук, эксперт-эколог лабораторией биоэкологического мониторинга беспозвоночных Адыгеи НИИ КП Адыгейского государственного университета, E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ">max_bio@rambler.ru

Shapovalov Maksim Igorevich. Candidate of Biology, Environmental Expert of Laboratory of Bio-Ecological Monitoring of Invertebrate Animals in Adygheya Republic at Research Institute of Complex Problems, Adyghe State University, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. "> Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.