CC BY
113
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 574.2; 595.7 ББК 28.6
Леонтьев Вячеслав Витальевич
кандидат биологических наук, доцент
кафедра биологии и экологии Казанский (Приволжский) федеральный университет, Елабужский институт Елабуга
Leontyev Vyacheslav Vitalyevich
Candidate of Biological Sciences, Assistant Professor of the Biology and Ecology Department Kazan (Volga Region) Federal University Elabuga Institute Elabuga [email protected]
Экологические тенденции изменения биоразнообразия членистоногих на
северо-востоке Республики Татарстан
Ecological trends of arthropoda biodiversity in northeastern Tatarstan
Республика Татарстан - один из субъектов Российской Федерации в Поволжье, располагается в зоне смешанных лесов и лесостепной зоне, что определяет уникальность биоразнообразия биоты. Однако, экологические тенденции начала 21 века оказывают значительное влияние на ее структуру. Важнейшие факторы подобных влияний обусловлены антропогенным воздействием и глобальными климатическими изменениями, совместное воздействие которых усиливает скорость изменения биоразнообразия региона и республики.
Tatarstan is one of the subjects of the Russian Federation in the Volga region. It is located in the mixed forest and forest steppe zones, which determine the uniqueness of the biota biodiversity. However the ecological trends of the XXI century influence its structure. The most important factors of these effects depend on human disturbance and global climatic variations (their common effects strengthen the rate of change of the region and republic biodiversity).
Ключевые слова: биоразнообразие, интродукция, антропогенная ариди-зация, изменение климата, красная книга, насекомые
Key Words: biodiversity, introduction, anthropodenic aridization, climatic variations, the red book, insects
Республика Татарстан (далее РТ) располагается на Восточно-Европейской равнине, в Поволжском регионе. Общая площадь территории республики
составляет 67836 км2. Территория республики представляет собой равнину в лесной и лесостепной зоне с небольшими возвышенностями на правобережье Волги и юго-востоке республики. Климат умеренно-континентальный, отличается тёплым летом и умеренно-холодной зимой. Самый тёплый месяц года - июль (+18...+20 °С), самый холодный - январь (-13...-14 °С). Устойчивый переход среднесуточной температуры через 0 °С происходит в начале апреля и в конце октября. Среднегодовое количество осадков составляет 460-540 мм. Больше всего увлажняется осадками Предкамье и Предволжье, меньше всего - запад Закамья.
Почвы республики преимущественно (85,1 %) глинистые и тяжелосуглинистые, лишь в северной части республики распространены небольшие массивы супесчаных и песчаных дерново-подзолистых почв, занимающих 2,5 % территории. На севере и западе республики преобладают серые лесные и подзолистые почвы, на юге до 32 % территории занимают чернозёмы. Высокая степень распаханности сельхозугодий (76 %) при низкой облесенности пашни (3,5 % при оптимуме 4,7-7 %) и низком показателе лесистости территории является предпосылкой развития активных процессов водной и ветровой эрозии. Площадь эрозионно-опасных земель сельхозназначения составляет 2263,2 тыс. га, из которых переувлажнено 76,9 тыс. га, заболочено 55,7 тыс. га, засолено 15,6 тыс. га, солонцовые участки земель составляют 1,7 тыс. га, каменистые - 232,3 тыс. га, пески - 254,2 тыс. га, площадь оврагов составляет 41,8 км2, их протяженность - 27,3 тыс. км. На юго-востоке РТ заметно разрушительное действие ветровой эрозии (дефляция).
На территории республики сливаются русла двух крупнейших рек - Волги и Камы. Волга (177 км по территории республики) и Кама (380 км), а также два притока Камы - Вятка (60 км) и Белая (50 км), обеспечивают общий сток 234 млрд. м3/год (97,5 % общего стока всех рек). Большие запасы водных ресурсов сосредоточены в крупнейших водохранилищах - Куйбышевском, Нижнекамском, Заинском, Карабашском.
В среднем 17,4 % территории республики занято лесами, состоящими из деревьев большей частью лиственных пород (дуб, липа, береза, осина), хвойные породы представлены сосной и елью. По районам лесистость крайне неравномерна и колеблется от 2,8 до 41,1 %. В Российской Федерации лесистость в среднем составляет 45,4 %. В конце ХУШ - начале XIX века по данным генерального межевания, которое проводилось в Казанской губернии с 1793 по 1803 годы, было учтено 3265,1 тыс. га лесов, которые составляли 51,2 % территории. Леса РТ расположены в двух лесорастительных зонах: зоне смешанных лесов и лесостепной зоне. Для них характерны как таежные, так и степные виды растительности и животных. Здесь проходит южная граница естественного распространения ели и пихты, северная граница дуба и северовосточная граница ясеня.
Зонами повышенного биоразнообразия являются крупные речные долины (рр. Волга, Кама, Вятка), где сохраняются разного рода неудобья - места обитания типичных видов природного комплекса [3]. На территории РТ биологическое разнообразие представлено 74 видами млекопитающих, 304 видами птиц, 7 пресмыкающихся, 11 земноводных, 54 видами рыб, тысячами видов беспозвоночных животных, из которых более 5000 членистоногие. Произрастает 1610 видов сосудистых растений, относящихся к 578 родам, 124 семействам, 78 порядкам, 8 классам и 5 отделам [1]. В Красную книгу РТ (2006) занесено 40 видов грибов, 376 видов растений (23,35 % от общего числа видов в РТ), 122 вида беспозвоночных животных, 136 видов позвоночных (31,7 %): рыб - 10 (20,4 %); птиц - 84 (29,1 %); рептилий - 5 (62,5 %); амфибий - 3 (27,3 %); млекопитающих - 34 (47,2 %) [3].
Экологическое состояние республики в целом удовлетворительное. Тенденция ухудшения состояния окружающей среды наметилась после 2000 года. Основными веществами, загрязняющими атмосферный воздух в 2012 г., являлись: углеводороды, включая летучие органические соединения (ЛОС) -139,709 тыс. т, диоксид серы - 25,370 тыс. т, оксиды азота - 38,790 тыс. т, оксид
углерода - 66,226 тыс. т, взвешенные вещества - 14,242 тыс. т., прочие - 3,783 тыс. т. Крупнейшие источники выбросов загрязняющих веществ поступают в атмосферу от источников загрязнения, расположенных на предприятиях топливной и нефтехимической промышленности (ОАО «Татнефть», малые нефтяные компании, ОАО «Нижнекамскнефтехим», ООО «Нижнекамскнефтехим -Дивинил», ОАО «ТАИФ-НК» и др.). Объём сброса в поверхностные водные объекты загрязняющих веществ от коммунальных служб в 2012 году составил 53102,81 т. Основными группами загрязнителей вод являются азот аммонийный, взвешенные вещества, железо, нитриты, нитраты, нефтепродукты, СПАВ, сульфаты, фосфаты, хлориды. Нормативно очищенных сточных вод нет [3].
Интенсивное индустриальное и аграрное освоение природных ресурсов региона повлекло за собой значительную трансформацию ландшафтов. Антропогенно обусловленные преобразования природных комплексов привели к изменению гидрологического режима на территориях водосборных бассейнов рек, а загрязнение атмосферы и ухудшение качества поверхностных вод вызвали изменение состава и структурно-функциональной организации наземных и водных экосистем ландшафтов. Развитие транспортной инфраструктуры и интенсивное освоение лесопокрытых территорий нефтедобывающей промышленностью привело к фрагментации лесных массивов, к значительному замещению коренных, хвойных и широколиственных формаций вторичными, мелколиственными и вариантами деградированных пастбищных лугов. Дополнительным фактором давления, который может изменить экосистемы или создать угрозу для них в плане изменения, деградации или потери биоразнообразия является глобальное изменение климата. Взаимодействие стрессов меняющегося климата в сочетании с фрагментацией среды, вызванной антропогенными факторами, уже оказывает воздействие на водные и наземные экосистемы, и способствует распространению экзотических или чужеродных видов, ускоряет утрату местных видов [2].
Совместное воздействие антропогенной трансформации экосистем и климатические изменения стали заметны уже и на территории Республики Татарстан. Это выражается не только в аномально теплых зимах, жарких и засушливых летах, но и в изменении структуры биоразнообразия. Анализ литературных данных по фаунистическому и флористическому составу полувековой давности указывает на исчезновение или условное присутствие отдельных видов в регионе и республике [5]. Особенно выраженно подобная тенденция проявляется в последнее десятилетие. Некоторые виды, ранее редкие, стали обычными и распространенными. Отмечается также появление здесь видов-вселенцев, ранее не характерных для республики. Подобных примеров можно привести множество, особенно среди насекомых, которые быстро и «мобильно» реагируют на любые изменения среды. Наши исследования энтомофауны в северо-восточной части РТ (Мамадышский, Елабужский, Нижнекамский, Мензелинский, Заин-ский районы) позволяют выделить следующие тенденции.
До последних лет считалось общепринятым, что на территории Республики Татарстан обитает всего один вид муравьиных львов - Муравьиный лев обыкновенный (Myrmeleon formicarius (Linnaeus, 1767)). Вид включен в Красную книгу РТ [4]; статус - III категория; типичный обитатель аридных условий. Детальное изучение морфологии личинок локальных популяций позволило выделить еще один близкородственный вид - M. bore (Tjeder, 1941), который встречается даже чаще первого вида. За последние годы численность и число местообитаний муравьиных львов значительно увеличились.
Галатея - Melonargia galathea (Linnaeus, 1758) [4]: статус - III категория: ранее редкий вид, сейчас обычный вид, на лугах, опушках и лесопросеках.
Махаон - Papilio machaon (Linnaeus, 1758) [4]: статус - V категория: ранее редкий, сейчас встречается ежегодно и часто, в отдельные годы многочисленен; нередок по окраинам городов и скверам.
Поликсена - Zerinthia polyxena (Denis et Scniffemuller, 1775) [4]: статус - II категория: обычный многочисленный вид, встречается ранней весной (апрель-май), гусеницы - летом, в местаз произрастания кирказона.
Аполлон обыкновенный - Pamassius apollo (Linnaeus, 1758) [4]: статус - II категория: ранее нами в районах исследования не отмечался; первая единичная встреча отмечена в 2012 году (устье р. Криуша), вторая - на поле, рядом с Большим Бором НП «Нижняя Кама» (Тукаевский район) в 2014 году.
Бембикс носатый - Bembix rostrata (Linnaeus, 1758) [4]: статус - III категория: встречается локально и регулярно, порой многочисленен, на песчанных почвах.
Пчела-шерстобит - Anthidium manicatum (Linnaeus, 1758) [4]: статус - IV категория: встречается единично, но чаще, чем раньше, на суходольных лугах.
Пчела-плотник - Xylocopa valga Gerstaecker, 1872 [4]: статус - III категория: ранее редкий вид стал обычным, встречается нередко по окраинам и скверам в городской черте.
Ктырь шершневидный - Asilus crabroniformis (Linnaeus, 1758) [4]: статус -III категория: встречается локально, местами многочисленен, на опушках, лесных полянах, просеках.
Некоторые виды, включенные в Красную книгу РТ, являются сейчас обычными и нередко многочисленными (паук-серебрянка, водяной скорпион, ранатра, жук-носорог).
Креветка Macrobrachium asper (Stimson, 1860) - интродуцированный вид, завезенный из реки Амур в Заинское водохранилище в шестидесятых годах прошлого века вместе с толстолобиком и белым амуром. Успешно прижился в условиях водоема-охладителя Заинской ГРЭС при температуре воды 25-280 С.
Обычным стал ранее редкий вид - кузнечик хвостатый (Tettigonia caudata (Charpentier, 1845)). Многочисленными и переходят к стадной форме представители саранчовых: кобылка голубокрылая (Oedipoda coerulescens (Linnaeus, 1758)), прус итальянский (Calliptamus (=Caloptenus) italicus (Linnaeus, 1758)).
Типичным представителем в последнее десятилетие на территории республики, и последние 2-3 года в северо-восточной части республики стал степной вид - богомол обыкновенный (Mantis religiosa (Linnaeus, 1758)). Вид был ранее распространён на юге до 50-54° с.ш., а сейчас отмечается по всей территории республики. Вдоль северной границы европейского ареала до Волги обитает подвид Mantis religiosa polonica Bazyluk, 1960.
Это далеко неполный перечень примеров видов, для которых характерна тенденция увеличения численности или расширения области распространения. Многие из этих видов являются обитателями аридных областей и сейчас получают большее распространение, связанное с комплексным влиянием искусственной антропогенной аридизацией региона (прежде всего, вырубкой лесных массивов) и климатическими изменениями. Результатом такого влияния является распространение на север республики лесостепи и степи.
Однако за последние годы отмечается также тенденция сокращения численности или исчезновения из области обитания отдельных видов. Например, в северо-восточной части республики за последние 10 лет не встречается ранее обычный на высокодольных лугах и многочисленный вид бабочки - мнемозина (черный аполлон - Parnassius mnemosyne (Linnaeus, 1758). Его заменила рапсовая белянка (Pontia edusa (Fabricius, 1777). Вероятно, исчезли из местообитаний ряд видов шмелей. Очевидно, что немало подобных примеров можно найти и среди позвоночных животных и растений.
Биоразнообразие определяет стабильность и функционирование биосферы в целом и экосистем отдельных регионов, является также и неотъемлемой частью жизнедеятельности человека, имея важную социально-экономическую ценность. Уменьшение биоразнообразия или его изменение - одна из крупнейших глобальных угроз для природы, а значит, и человечества. Длительное антропогенное воздействие способствует упрощению естественного биоразнообразия, в то же время приводит к формированию новых экосистем и ландшафтов, внедрению новых видов.
Библиографический список
1. Бакин О.В., Рогова Т.В., Ситников А.П. Сосудистые растения Татарстана. - Казань, 2000. - 496 с.
2. Биоразнообразие и изменение климата: Convention on Biological Diversity. Секретариат Конвенции о биологическом разнообразии, 2007. - 45 с.
3. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2012 году. - Казань: Министерство экологии природных ресурсов РТ, 2013. - 275 с.
4. Красная книга Республики Татарстан (животные, растения, грибы): - изд. 2-е. -Казань: Изд-во «Идел-Пресс», 2006. 832 с.
5. Утробина Н.М. Фауна и распространение пластинчатоусых жуков (Coleoptera, Scarabaeidae) в Среднем Поволжье // Почвенная фауна Среднего Поволжья. - М.: Наука. 1964. - С. 67-92.
Bibliography
1. Bakin O.V., Rogova T.V., Sitnikov A.P. Sosudistye rasteniya Tatarstana [Vascular plants of Tatarstan]. Kazan, 2000. 496 p. (rus)
2. Conventional on Biological Diversity. Bioraznoobraziye y izmeneniye klimata [Biodiversity and climatic variations], 2007. 45 p. (rus)
3. State report about the situation of natural resources and the environmental protection in Tatarstan in 2012. Kazan: Ministry of Ecology and Natural Resources of the Republic of Tatarstan, 2013. 275 p. (rus)
4. The Red Book of the Republic of Tatarstan (animals, plants, fungi): pub. 2. Kazan: Idel-Press, 2006. 832 p. (rus)
5. Utrobina N.M. Fauna I rasprostraneniye plastinchatousykh Zhukov (Coleoptera, Scarabaeidae) v Srednem Povolzhye [Fauna and spreading of lamellicorn beetles (Coleoptera, Scarabaeidae) in the middle Volga region] // Soil fauna in the middle Volga region. Moscow: Nauka. 1964. pp 67-92. (rus)
