Ландшафтно-экологические особенности фауны беспозвоночных экотона верхней границы леса Западного Кавказа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.23, кандидат географических наук Конева, Виктория Викторовна

• Конева, Виктория Викторовна
• кандидат географических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат географических наук Конева, Виктория Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРИЯ, МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДИКА ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ БИОТЫ ЭКОТОНОВ ВЕРХНЕЙ

ГРАНИЦЫ ЛЕСА.

1.1. История изучения.

1.2 Ландшафтно-экологический подход как теоретико-методологическая основа исследования.

1.3. Методы исследования.

ГЛАВА 2. ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ И СТРУКТУРА ВЫСОКОГОРНЫХ ЛАНДШАФТОВ ЗАПАДНОГО КАВКАЗА.

2.1. Геолого-геоморфологические.

2.2. Климатические.

2.3. Ландшафтные.

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНУТРИЛАНДШАФТОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЭКОТОНА ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ЛЕСА ЗАПАДНОГО КАВКАЗА.

3.1. Беспозвоночные хребтового экотона хребта Малая Хатипара.

3.2. Беспозвоночные циркового экотона Софийского хребта и долинно-циркового экотона реки Адзапш.

3.3. Беспозвоночные долинного экотона реки Джалпак-Кол и долинно-ледникового экотона реки Птыш.

3.4. Беспозвоночные склонового экотона хребта Абишира-Ахуба.

3.5. Региональные особенности беспозвоночных разных видов экотонв

Западного Кавказа.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ландшафтно-экологические особенности фауны беспозвоночных экотона верхней границы леса Западного Кавказа»

Разнообразие сообществ животных обусловлено сложными биотическими и абиотическими связями, которые представляют собой составные части экологических систем, поэтому сохранение видового разнообразия — это, сохранение экосистем и входящих в них сообществ животных (Воронов, Дроздов, Криволуцкий, 2003).

Актуальность исследования. Современные тенденции развития географической науки требуют разработки научных основ инвентаризации и оценки природных ресурсов территории, рассмотренных с помощью ландшафтно-экологического анализа. Именно в условиях высокогорий на сравнительно небольшой площади формируются ландшафты контрастных типов. Систематическое разнообразие в сочетании с коротким периодом активной жизни беспозвоночных делают высокогорные сообщества весьма удобными моделями для биогеографических исследований. Особое значение такое исследование приобретает в условиях среднегорных и высокогорных ландшафтов Западного Кавказа, которые при современном уровне антропогенной трансформации природных комплексов играют важную роль в сохранении генофонда биологического разнообразия и выступают в качестве эталонных участков биосферы. Таким образом, отдельные виды беспозвоночных могут выступать, как биоиндикаторы особенностей горных ландшафтов, в том числе на уровне фаций, и их антропогенной трансформации. К тому же численность и распределение беспозвоночных являются одними из «индикаторов» изменения среды обитания. Для решения проблемы биоразнообразия может служить составление кадастра отдельных групп беспозвоночных на видовом уровне.

Особый интерес по разнообразию условий жизни представляет экотон верхней границы леса и геоботанический высотный пояс субальпийских лугов. Экотон имеет специфическую структуру и служит местом формирования и сохранения видового и биологического разнообразия. На подобного рода территориях образуются экотонные биотические сообщества и экотонные системы переходного типа, которые обладают особым составом, структурой, механизмами устойчивости и режимом функционирования

Миркин, Наумова, 1998). Здесь наибольшими особенностями фауны беспозвоночных являются их биопродуктивность и устойчивость, несмотря на то, что экотон верхней границы леса наиболее быстро реагирует на антропогенные изменения. Поэтому их детальное изучение позволит разработать оптимальную стратегию рационального природопользования, которая бы обеспечивала сохранение генофонда. Динамические характеристики, свойственные экотону, также могут быть использованы при проведении мониторинга за биоразнообразием в Тебердинском государственном природном биосферном заповеднике.

Объект исследования - высокогорные ландшафты Западного Кавказа.

Предмет изучения — территориальная дифференциация насекомых травяного покрова экотона верхней границы леса высокогорных ландшафтов.

Цель исследования — выявление ландшафтно-экологических особенностей территориальной дифференциации фауны беспозвоночных экотона верхней границы леса Западного Кавказа.

Задачи исследования:

• охарактеризовать ведущие природные факторы формирования среды обитания беспозвоночных травяного покрова экотона верхней границы леса;

• выявить особенности территориальной дифференциации беспозвоночных экотона верхней границы леса Западного Кавказа на основе крупномасштабного ландшафтного картирования;

• исследовать особенности территориальной дифференциации высотных геоботанических поясов с учетом процессов тепловлагообмена;

• выявить корреляцию фауны беспозвоночных с морфологическими типами экотонов в пределах Западного Кавказа.

Теоретическими и методологическими основами работы явились ландшафтный и ландшафтно-экологический подходы. Изучение ландшафтов Западного Кавказа проводилось на основе принципов школы регионального ландшафтоведения, сформированных в научных работах C.B. Калесника, А.Г. Исаченко, А.Н. Солнцева, В.Б. Сочавы, К.И. Геренчука, В.А. Шальнева и др. В ландшафтном подходе природный ландшафт, как реальный объект исследования, рассматривается в качестве фокуса территориальной организации компонентов биосферы на базе связей абиотических и биотических форм движения материи в единое целое с позиций целостности взаимодействия абиотического, биотического и биокосного вещества в одном пространстве.

Основой ландшафтно-экологического подхода в изучении животного населения горных ландшафтов послужили теоретические положения биотики ландшафтов о роли факторов среды на территориальное распределение животного населения. Таким образом, главной задачей является всестороннее изучение внутриландшафтной дифференциации биоты, а также определении значения биотического компонента в функционировании геосистем (Лиховид, Шальнев, 2001, Лиховид и др., 2005):

Методы исследования. Изучение беспозвоночных, экотона верхней границы леса Западного Кавказа проводилось в летние сезоны в течение 6 лет с 2004 по 2009 гг. на 6 ключевых участках, где собрано? более 3000 экземпляров беспозвоночных. Для изучения беспозвоночных использовались ландшафтные (ландшафтный; и фациальный анализ, ландшафтное картографирование), климатические (метод стационарного изучения климатических показаний), геоботанические и геозоологические (энтомологический - кошение энтомологическим сачком) методы. Для учета численности беспозвоночных использовался основной энтомологический метод - метод кошения энтомологическим сачком (Программа ., 1974). При изучении беспозвоночных нами учитывалось: процентное' соотношение видов, встречаемость и групповость (Палей, 1961), коэффициенты обилия и доминирования (Фасулати, 1971), определение биомассы (Второв, 1968). При выявлении группировок использовались коэффициенты сходства Сёренсена-Чекановского (Ks) и Жаккара (Kj) (Jaccard, 1901), видового разнообразия Шеннона (Соколов, Чернов, Решетников, 1994, Лебедева, Криволуцкий, 2002).

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

1) выявлены факторы территориальной дифференциации фауны беспозвоночных экотона верхней границы леса;

2) изучена территориальная дифференциация беспозвоночных экотона верхней границы леса и выявлена их связь с фауной беспозвоночных субальпийских лугов;

3) проведен ландшафтно-экологический анализ беспозвоночных на основе крупномасштабного картографирования;

4) выявлены особенности фаунистической структуры отдельных групп беспозвоночных разных видов экотонов.

Практическое значение исследования состоит в возможности использования материалов диссертационного исследования для оценки биологического разнообразия экотона верхней границы леса Западного Кавказа. Собранные данные, отражающие особенности состава и структуры беспозвоночных, помогают раскрыть сущность организации ландшафтов экотона верхней границы леса Западного Кавказа. Результаты научных исследований могут быть рекомендованы для проведения мониторинга биоразнообразия в Тебердинском государственном природном биосферном заповеднике. Материалы исследования могут быть применены на географическом факультете Ставропольского государственного университета в преподавании дисциплин специализации (Ландшафтная экология, Биотика ландшафта с основами биогеоценологии и др.). Также есть возможность использования данных диссертационного исследования для составления кадастра фауны беспозвоночных на уровне видов.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Среда обитания беспозвоночных экотона верхней границы леса формируется под влиянием комплекса геолого-геоморфологических и климатических факторов, с ведущей ролью процессов тепловлагообмена, определяющих условия обитания с поправками на особенности местоположения.

2. Внутриландшафтная дифференциация модельных групп беспозвоночных экотона верхней границы леса наиболее четко проявляется в урочищах разных высотных поясов и экспозиций склонов.

3. Проведенное на основе крупномасштабного картирования ландшафтно-экологическое исследование среды обитания беспозвоночных экотона позволило выявить связь с особенностями тепловлагообмена.

4. В экотоне верхней границы леса фаунистический состав насекомых травяного покрова соответствует геоморфологическим особенностям различных видов экотонов.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации были представлены на международных и региональных конференциях: III Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала» (Ставрополь, 2006); IV Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала» (Ставрополь, 2007); Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010» (Москва, 2010); IV Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Географическое изучение территориальных систем" (Пермь, 2010), научно-методическая конференция «Университетская наука — региону» (Ставрополь, 2005, 2006, 2007, 2008, 2010). Результаты научных исследований докладывались на заседаниях кафедры физической географии Ставропольского государственного университета. Всего по теме диссертации опубликовано двенадцать работ, в том числе три в журналах, входящих в перечень ВАК Минобразования и науки России. Участие в написании коллективной монографии «Ландшафты Тебердинского заповедника» (2009).

Общий объем рукописи 167 страниц, содержит 34 таблицы и 45 рисунков. Приложение включает 37 таблиц. Список литературы включает 144 источников, в том числе 26 на иностранном языке.