Проекты

Прибрежная фауна жужелиц (Carabidae) водоёмов в с. Павловская Слобода и деревне Козлово Московской области

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Экология и эволюция»

Направление работы: Экология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1539
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Жужелицы (Carabidae) – это одно из широко распространённых, хорошо изученных семейств жёсткокрылых, обладающих высоким видовым разнообразием и численностью. В мировой фауне насчитывается около 40 000 видов жужелиц, в российской – около 2000 видов. В природных сообществах жужелицы часто занимают доминирующее положение среди представителей почвенной мезофауны и являются в основном слабо специализированными многоядными хищниками. В связи с этим их распространение зависит от совокупности почвенно-растительных условий и микроклимата. Из множества абиотических факторов наибольшую роль играет влажность почвы. Жужелицы встречаются практически во всех естественных биотопах. Это делает жужелиц очень удобной группой насекомых для проведения исследований.

Несмотря на достаточную изученность лесных, травянистых сообществ жужелиц и сообществ данных насекомых в антропогенных биоценозах, прибрежная карабидофауна изучена в меньшей степени.

Цель

Изучить видовой состав и распределение жужелиц прибрежной зоны водоёмов разного типа.

Задачи

1. Выявить видовой состав жужелиц в разных прибрежных местообитаниях и на разном удалении от береговой линии.

2. Сравнить видовой состав жужелиц для разных типов водоёмов и на разном удалении от береговой линии.

3. Сравнить относительную численность жужелиц и определить доминирующие виды на разных участках и на разном удалении от береговой линии.

4. Выявить корреляцию между температурой воздуха и динамической плотностью (уловистостью) жужелиц.

5. Сравнить активность жужелиц в разное время суток.

Описание

Работа проводилась на западе Московской области в Истринском и Рузском районах. Для исследования были установлены однотипные ловушки на трёх различных участках: берег мелкого водоёма естественного происхождения, с 28.06 по 03.07.2019 на берегу пожарного пруда в селе Павловская Слобода, с 13.07.2019 по 04.08.2019 на берегу заросшего ручья в деревне Козлово.

Было проведено геоботаническое описание площадок на данных участках. Определение растений проводилось по определителям, обилие – по шкале Друде. Ловушки представляли собой вкопанные пластиковые стаканчики объёмом 300 мл. Верхний край стаканчика находился на одном уровне с почвой. Рядом с каждым водоёмом были установлены 2 ряда ловушек. В каждом ряду было 10 стаканов, находящихся на расстоянии 1 м друг от друга. Ловушки из первого ряда были удалены от береговой линии на 50 см. Расстояние между двумя рядами составляло 3 м.

Проверка ловушек проводилась в 7:00 и 18:00. Определение пойманных насекомых проводилось по определителю наиболее распространённых насекомых европейской части России (Плавильщиков, 1994).

Степень сходства фауны жужелиц на различных участках определялась по коэффициенту сходства Серенсена-Чекановского: Cs=2j/(a+b), где j – число общих видов в каждой пробе, a и b – количество видов в каждой пробе.

Также определяли коэффициент сходства Серенсена-Чекановского с учётом обилия видов:

CN=2jN/(aN+bN), где aN, bN – общее число особей на участках A и B, jN – наименьшее из двух обилий видов, встреченных на обоих участках.

Для выявления взаимосвязи относительной численности и температуры воздуха вычислили коэффициент корреляции.

При оценке численного обилия фауны жужелиц прибрежных биотопов использовалась шкала обилия Ренконена. В соответствии со шкалой виды, численность которых в сборах более 10%, относятся к супердоминантным, 5–10% – к доминантным, 2–5% – к субдоминантным, менее 2% – к редким видам.

Результаты

1. В ходе работы была отловлена 281 жужелица. Все жужулицы относились к 45 видам. Самая высокая относительная численность жужелиц была на берегу мелкого водоёма естественного происхождения в с. Павловская Слобода (1,82 особи на 10 ловушек), самая низкая – на берегу заросшего ручья в деревне Козлово (0,109 особи на 10 ловушек). При этом относительная численность жужелиц на берегу мелкого водоёма естественного происхождения была выше вблизи береговой линии (25,6 особей на 10 ловушек), на берегу пожарного пруда она была выше вдоль второго ряда ловушек (6,6 особей на 10 ловушек), на берегу заросшего ручья относительная численность была выше у береговой линии (1,13 особей на 10 ловушек).

 

2. Определено количество видов жужелиц в отловах на разных участках и на разном удалении от береговой линии.

 

3. Установлено, что наиболее схожими по видовому составу участками являются берег мелкого водоёма естественного происхождения и берег пожарного пруда (коэффициент Серенсена-Чекановского равен 0,5), наименее схожи участок берега пожарного пруда и берег заросшего ручья (коэффициент Серенсена-Чекановского равен 0,38).

 

4. Между температурой воздуха и уловистостью жужелиц существует слабая прямая зависимость. На участке в деревне Козлово коэффициент корреляции составил 0,3. На двух участках в с. Павловская Слобода коэффициент равен 0,1.

Зависимость между количеством жужелиц в сборе и температурой воздуха на берегу пожарного пруда

 

Выводы

1. В целом в отловах в число супердоминантов вошли виды Pterostichus anthracinus (13,5%) и Pterostichus minor (11,4%). Доминантами являются Bembidion dentellum (9,3%), Loricera pilicornis (6,4%), Pterostichus melanarius (7,5%) и Pterostichus nigrita (6,0%). К субдоминантам относятся Agonum fuliginosum (4,3%), Agonum viduum (2,1%), Anisodactylus binotatus (2,8%), Carabus granulatus (2,5%), Elaphrus cupreus (2,1%), Oodes helopioides (2,1%), Patrobus atrorufus (3,2%), Poecilus versicolor (3,6%).

Набор доминирующих видов несколько отличается в разных местообитаниях. Вид-доминанта, встречающийся на всех участках – Pterostichus minor.

2. Участками с наиболее сходным видовым составом жужелиц являются берег пожарного пруда и берег мелкого водоёма естественного происхождения в с. Павловская Слобода.

3. Фаунистическое разнообразие жужелиц на разном удалении от береговой линии отличается.

4. Пик численности жужелиц на участках разный, что свидетельствует о разных типах суточной активности жужелиц.

Сотрудничество с вузом при создании работы

ФГБОУ ВО «МПГУ»

Мнение автора

«В ходе работы над проектом я научился систематизировать и обобщать данные. Кроме того, я расширил свои навыки по представлению полученной информации в формах таблиц и графиков, удобных для восприятия. В процессе создания видеодоклада я получил опыт работы с необходимой программой, которая, я уверен, пригодится мне в будущем. Конференция «Старт в медицину» является открытой, поэтому каждый учащийся может принять в ней участие».