Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Жизненные формы жужелиц

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. Литературный обзор 6
1.1 Морфологическая характеристика жужелиц 6
1.2 Краткий обзор подсемейств и надтриб Carabidae 8
1.3 Принципы построения системы жизненных форм имаго жужелиц 15
ГЛАВА 2. Характеристика жужелиц Рязанской области 35
2.1 Характеристика районов и методов исследования 35
2.2 Особенности реализации жизненных циклов отдельных видов 36
2.3 Пространственно-временное распределение локальных популяций в мозаике луговых биоценозов 46
2.4 Видовой состав жужелиц (Coleoptera, Carabidae) пойменных лугов Окского заповедника 53
2.5 Зоогеографическая структура населения жужелиц лесных экосистем Окского заповедника 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 65

Введение:

Исследование почвенных беспозвоночных представляется актуальным течением экологических исследований, по причине значимой роли их сообществ в функционировании наземных экосистем и важного вклада в поддержание биологического многообразия. Вопросу зонально-ландшафтного распределения почвенных животных, которое отображает исторические и природные условия становления их фауны и населения, посвящено значительное число фауно-экологических исследований.
Особый интерес ученых в составе почвенной фауны привлекают жуки жужелицы. Это связано с тем, что в природных сообществах популяции жужелиц характеризуются существенным обилием и относятся к числу преобладающих групп почвенной мезофауны. Помимо этого, жужелицы одно из наиболее крупных семейств жуков в мировой фауне.
Разнообразные природные зоны и биоценозы в зависимости от характеристик почвы, растительного покрова, рельефа и климата характеризуются особым видовым составом жужелиц. Кроме того определено, что экосистемы, которые испытывали антропогенное влияние (рекреационная нагрузка, токсическое загрязнение, аграрное освоение) различаются по составу фауны и структурным признакам населения. Вследствие высокой восприимчивости к условиям среды жужелицы могут быть применены в качестве индикаторов почвенно-растительных условий биотопов и антропогенного изменения экосистем.
В качестве синонимов в работах по экологии жужелиц применяются термины «сообщества» и «население». Ученые замечают, что при антропогенном влиянии в экосистемах совершается снижение численности жужелиц, а также уменьшение либо, в определенных случаях, увеличение их видового богатства, модификация соотношения жужелиц различных биотопических, трофических и размерных групп, а кроме того жизненных форм. Необходимо указать на достаточно высокую изученность жужелиц, в том числе в европейской России. Тем не менее, наряду с этим фауна жужелиц территории Рязанской области оставалась малоизученной. Данная работа посвящена исследованию состава фауны и населения жужелиц Рязанской области, что даст возможность раскрыть экологические особенности населения жужелиц в изучаемых экосистемах.
Актуальность темы. Полные сведения о составе фауны того либо другого района можно предоставить только на базе подробных данных всестороннего анализа отдельных таксономических групп. Одной из таких групп в фауне Рязанской области, представляющих научный и практический интерес, представляется семейство Carabidae. Хотя энтомологические исследования в определенных регионах и в целом имеют долгую историю, данные о фаунистике, систематике, биологии и экологии жужелиц крайне прерывисты. Еще менее исследованы вопросы происхождения фауны и пути ее формирования, а существующие данные или имеют частный, или общий вид. В связи с этим, эколого-фаунистическое исследование жужелиц представляется актуальным и в настоящее время.
Жужелицы – одно из более крупных и разнообразных семейств жесткокрылых насекомых, встречаемых во всех ландшафтных зонах, что устанавливает их значение как важнейших компонентов сообществ, играющих большую роль в поддержании природного гомеостаза. Число видов этого семейства оценивается 25000 описанных видов (Крыжановский, 1983), а согласно подсчетам Базилевского (Basilewsky, по: Thile, 1977) — даже 40000, что делает жужелиц одним из самых больших семейств не только среди жуков, но и вообще в царстве животных. Одновременно с этим, это одно из наиболее древних семейств жесткокрылых, обособившихся, приблизительно, в триасе. В фауне России семейство жужелиц представлено около 2 500 видами.
Будучи многочисленными, по своему видовому составу, жужелицы в основном не обладают тесной зависимости от каких-то узкоспециализированных факторов, что делает их удобным материалом для биоценотических (Арнольди, 1965) и зоогеографических исследований (Крыжановский,1965, 1983, Абдурахманов, 1983). Кроме того, представляясь насекомыми с полным превращением, они обнаруживают резкую смену жизненных форм в онтогенезе, вследствие чего жужелицы являются идеальным материалом для исследования морфо-экологической адаптации организма к среде.
Целью нашей работы было проведение инвентаризации фауны жужелиц Рязанской области, а также проведение исследования в эколого-биологическом и зоогеографическом аспектах.
В связи с этим были определены следующие задачи:
1) Изучить научную литературу по теме нашей работы;
2) Исследовать коллекции жуков жужелиц;
3) Проанализировать полученные данные.
Научная новизна работы. Выявлен видовой состав жужелиц, проведен анализ в эколого– биологическом и зоогеографическом аспектах. В работе изучено населения жужелиц на ранее малоизученной территории Рязанской области в обширной гамме биотопов, свойственных этим зонам. Это позволило подкрепить экологическими сведениями общепризнанные зоогеографические закономерности распределения жужелиц.
Практическая ценность работы. Комплекс полученных данных по фаунистике, экологии, зоогеографии жужелиц формируют базу для составления региональных кадастров карабидофауны, проведения прогноза ее состояния и связанных с ней природных комплексов. Расширен и численно откорректирован видовой состав жуков жужелиц на территории Рязанской области.

Фрагмент текста работы:

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1 Морфологическая характеристика жужелиц

Многообразие морфологии жужелиц, богатство экологических взаимосвязей устанавливают их роль для морфо-экологических анализов. Жужелицы распространены всесветно, в абсолютно всех ландшафтных зонах – от арктических районов до тропиков и пустынь. В горах они встречаются даже на границе вечных снегов. Большая часть жужелиц обитает на поверхности, в подстилке, в верхнем пласте почвы, но существует много видов, живущих на деревьях, кустарниках, травах. В особенности обильны дендрофильные и фитофильные формы в тропических лесах. В числе жужелиц присутствуют роющие виды и скважники, пробивающиеся в наиболее углубленные слои почвы, под камни, в норы и пещеры, летающие и нелетающие, бегающие, ходящие, лазающие формы. В основном жужелицы – хищники, зачастую многоядные, использующие наравне с животной и растительную пищу. Много видов– фитофагов среди триб Harpalini и Amarini. Крайние формы пищевой специализации прослеживаются у жужелиц – мирмекофилов и термитофилов, питающихся муравьями и термитами, с какими они находятся в симбиозе. Огромное многообразие прослеживается в суточной и сезонной активности жужелиц. Однако среди них, безусловно, доминируют виды с ночной и сумеречной активностью. Активность в сезоне, как правило, сопряжена с оптимальным сочетанием температуры и влажности. Жужелицы – в основном мезофилы и гигрофилы, потому они активны в умеренно-теплые и влажные сезоны года (1).
Разнообразие занимаемых экологических ниш устанавливает морфологическое разнообразие жужелиц. Из их числа доминируют формы среднего размера (10-30 мм), однако можно встретить и гиганты – 70-80 мм (из триб Carabini, Anthiini, Helluonini), обитающие на поверхности почвы, и мелкие формы – 1-2 мм (из триб Trechini, Bembidiini, Lebiini), проникающие в мелкие трещины почвы, коры. Жуки с дневной активностью, как правило, яркой окраски, а с ночной активностью – темной окраски. Многообразны такие характеристики, как: степень склеротизации, скульптура покровов и хетотаксия. Потрясает разнообразие формы тела, конечностей Carabidae. Жужелицы как сухопутное семейство жуков из подотряда Adephaga, видимо, соперничали за обладание экологическими нишами с многочисленными семействами жуков подотряда Polyhaga. Этим можно объяснить обширную конвергенцию между двумя подотрядами в габитуальном сходстве. Так, среди фитофильных жужелиц много сходства с фитофильными Polyhaga. Тропические древесные жужелицы Calophaena похожи на усачей, Orthogonius – на хрущаков из чернотелок, фитофилы Lebia находят сходство с листоедами, Collyris с долгоносиками, Odacanitha – с мягкотелками. Отдельные поверхностно обитающие жужелицы (виды Carabus) схожи с чернотелками. Мелкие жужелицы из трибы Lebiini с укороченными надкрыльями нередко напоминают стафилинид. Растительноядные жужелицы (Zabrus) габитуально схожи с пластинчатоусыми жуками. Однако данное сходство неглубокое, появляющееся конвергентно на основании органогенной общности занимаемых экологических ниш (2).
Диагноз семейства Carabidae. Жуки семейства характеризуются рядом особенностей, характерных всему подотряду Adephaga: задние тазики ног закрывают первый стернит брюшка; все лапки 5-члениковые, усики нитевидные, вертлуги задних ног большие, лежащие параллельно основанию бедра. От водных семейств Adephaga , которые характеризуются наличием плавательных ног, Carabidae различаются бегательными, ходильными или копательными ногами. От сухопутного семейства Rhysodidae с четковидными усиками и скрытым ротовым аппаратом Carabidae различаются нитевидными либо щетинковидными усиками и свободными ротовыми частями.