Отношение видов отряда Aranei к антропогенной нагрузке: возможности биоиндикации Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

©Хныкин А.С., 2010

ЭКОЛОГИЯ. БИОЛОГИЯ

УДК 574.23 ББК 28.691

ОТНОШЕНИЕ ВИДОВ ОТРЯДА АЯА^1 К АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКЕ: ВОЗМОЖНОСТИ БИОИНДИКАЦИИ

А.С. Хныкин

В результате анализа распространения и численности пауков в различных биотопах Волгоградской области выявлены виды, доминирующие на территориях с повышенной антропогенной нагрузкой, виды, безразличные к ней и поэтому обитающие повсеместно, а также виды, чувствительные к антропогенному прессу, что может быть использовано в целях биоиндикации состояния окружающей среды.

Ключевые слова: пауки, биотопы, антропогенная нагрузка.

Контроль качества окружающей среды с использованием биологических объектов в последние десятилетия сформировался как актуальное научное и прикладное направление экологии. Такой контроль включает два основных типа методов: биоиндикацию и биотестирование. Биоиндикация (bioindication) представляет собой «.. .обнаружение и определение экологически значимых природных и антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов непосредственно в среде их обитания. Биологические индикаторы обладают признаками, свойственными системе или процессу, на основании которых производится качественная оценка тенденций изменений, определение или оценочная классификация экологических систем, процессов и явлений. Биоиндикаторами принято считать живые организмы и их сообщества, биологические и

экологические особенности которых (присутствие, численность, особенности развития, поведения) могут служить показателями протекания природных процессов или антропогенной среды их обитания. Это обусловлено избирательной чувствительностью организмов по отношению к конкретным факторам среды. По составу флоры и фауны, соотношению видов судят о степени и характере загрязнения и пригодности среды для своего существования» [2, с. 6-7]. Биоиндикации принадлежит существенная роль в регулировании качества среды, поскольку живые организмы достаточно быстро реагируют на изменения экологической ситуации (как благоприятные, так и негативные).

Целью данного исследования стало выявление возможности использования пауков в качестве биоиндикаторов степени антропогенной нагрузки на территорию. Для этого были заложены ключевые полигоны в экосистемах, резко различающихся между собой по абиотическим усло-

виям и степени антропогенной нагрузки и географически достаточно удаленных друг от друга.

Сбор материала осуществлялся на ключевых полигонах и маршрутным методом. Определение видовой принадлежности пауков проводилось по определителям Н.С. Ажега-новой [1] и В.П. Тыщенко [3].

Биоиндикационными признаками служили численность и видовой состав аранеофау-ны нарушенных и ненарушенных территорий.

В результате исследований на данный момент обнаружено и определено 65 видов пауков, часть из которых можно выделить в качестве биоиндикаторов степени антропогенной нагрузки. Помимо этого были выявлены виды, адаптировавшиеся к сильному антропогенному прессу, численность которых одинакова на нарушенных и ненарушенных территориях. В процессе исследования также были определены пауки, способные выдерживать среднюю степень антропогенной нагрузки. Данные о биоиндикационных возможностях пауков представлены в таблицах 1-5.

В качестве полигонов со слабой антропогенной нагрузкой были выбраны территории, находящиеся в пространственной либо рельефной изоляции от источников постоянно действующего интенсивного негативного влияния со стороны антропогенных объектов. Это различные биотопы природного парка «Донской» - пойменный лес Дона и луг, примыкающий к этому лесу, донские «Венцы» с нагорно-байрачными дубравами и сухостепные участки между ними. Также сюда можно отнести полигоны, расположенные возле Варваровского водохранилища, так как они в значительной мере изолированы от выбросов ОАО «Химпром» Ергенинской возвышенностью. Здесь выделяются заболоченные и засоленные территории недалеко от Волго-Донского судоходного канала им. Ленина, а также потяжина между двумя полями, заросшая естественной растительностью вследствие невозможности использования данного участка в хозяйственных целях. Виды пауков, присущие исключительно территорям данной категории, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Виды пауков, не встречающиеся на территориях с повышенным загрязнением

Семейство, род, вид Местообитание

Сем. Аг%юрЫае = Агападав

Род Лттш

Л. ап%иШш Условно неизмененные леса

Л. biturbeculatus Пойменный лес Арчеды

Л. сегоре%ш Пойменные леса

Л. сисигЫИпш сисигЫИпш Опушка байрачного леса

Л. и11псЫ Условно неизмененные лесные экосистемы

Сем. Gnaphosidae = Drassidae

Род Gnaphosa

G. lucifuga Трещины в почве

Сем. Linyphiidae

Род Drapetisca

D. socialis Пойменный лес

Сем. Lycosidae

Род Lycosa

L. singoriensis Остепненная пойма

L. narbonensis Степные экосистемы

Сем. Tetragnathidae

Род Arundognatha

Л. striata Балка недалеко от ст-цы Вешенская

Род Pachygnatha

Р. с^гсИ Травянистая растительность лесных и степных экосистем

Род Tetragnatha

Т. extensa Пойменные леса

Т. тоМата Пойменные леса

В процессе организации исследований были заложены полигоны также на территориях, подверженных интенсивной антропогенной нагрузке, условно неизмененные аналоги которых расположены на значительном отдалении от очагов антропогенного пресса. В указанную категорию были включены следующие объекты исследований:

- овраг в Дзержинском районе г. Волгограда с несколькими источниками экологической угрозы (ежегодно поджигаемая свалка, гаражи, канализационные стоки, протекающие по тальвегу оврага), в котором можно выделить следующие биотопы: аналог байрачного леса по дну оврага вдоль канализационных стоков и степь с лесостепью выше бровки оврага;

- Ергенинские холмы западнее ОАО «Химпром» с сухостепным ландшафтом;

- дома и хозяйственные пристройки человека. Гидрологический комплекс ВНИАЛМИ,

расположенный в черте города, испытывающий

почти весь спектр негативных воздействий на человека, по абиотическим условиям напоминает пойменный лес с остепненными участками. Здесь интенсивно размножились вследствие значительного снижения конкуренции пауки, которые практически нечувствительны к антропогенному прессу (табл. 2).

В процессе исследования также были выявлены виды пауков, способные обитать в сильно нарушенных биотопах, но численность которых не изменяется с увеличением антропогенной нагрузки. Это происходит из-за того, что они либо занимают уникальную экологическую нишу, избегая в значительной мере межвидовой конкуренции как в приближенных к естественным условиях, так и на территориях, испытывающих сильное воздействие со стороны человека, либо конкурируют с сильно размножившимися видами. Эти пауки обнаружены практически на всех полигонах исследования в пределах своей экологической ниши (табл. 3).

Таблица 2

Виды пауков, доминирующие в антропогенно нарушенных биотопах

Семейство, род, вид Местообитание

Сем. Agelenidae

Род Лgelena

Л. 1аЪупШЫса Повсеместно, включая антропогенные ландшафты

Род СуЬаеш

С. tetricus Случайным образом появляется в квартирах, попадая туда, по-видимому, из подвалов

Род Tegenaria

Т. domestica Дома и постройки человека

Т. agrestis Жилище человека

Сем. Argiopidae = Araneidae

Род Лттш

Л. diadematus Антропогенно измененные лесные экосистемы

Л. ixolobus Элементы антропогенного ландшафта с искусственным ночным освещением (пристани, фонарные столбы и т. д)

Сем. Pholcidae

Род Pholcus

Р. opilinoides Дома и постройки человека

Р. phalangoides Дома и постройки человека

Таблица 3

Виды пауков, безразличные к антропогенной нагрузке

Семейство, род, вид Местообитание

Сем. Amaurobiidae

Род Titanoeca

Т. schineri Повсеместно, включая антропогенные ландшафты

Сем. Argiopidae = Araneidae

Род Л^юре

Л. Ьтетса Околоводные, пойменные и луговые экосистемы

Окончание таблицы 3

Семейство, род, вид Местообитание

Род Mangora

М. acalypha Травянистая и кустарниковая растительность

Сем. Gnaphosidae = Drassidae

Род Gnaphosa

G. lugubris Под камнями

Сем. Linyphiidae

Род Leptyphantes

L. жЬи^ш Повсеместно, низкая и средняя растительность

Сем. Lycosidae

Род Pardosa

Р. lugubris Повсеместно, листовой опад лесных экосистем

Сем. Oxyopidae

Род Oxyopes

О. ИтаШ Травянистая и кустарниковая растительность

Сем. Pisauridae

Род Pisaura

Р. mirabilis Травянистая растительность лесных экосистем

Сем. Salticidae

Род ЛеЫпиш

Л. festivus Травянистая растительность лесостепных экосистем

Род Heliophanus

Н. тр^ш Травянистая растительность лесных экосистем

Сем. Sparassidae

Род Sparassus

S. validus Травянистая растительность лесных и луговых экосистем

Сем. Thomisidae

Род Thomisus

Т. onustus Цветы растений

Сем. Uloboridae

Род Ulorobus

и. walkenaerius Травянистая растительность лесных и степных экосистем

В ключевые полигоны были также включены территории, испытывающие умеренную антропогенную нагрузку, на которых сформировался уникальный видовой состав пауков, то есть там еще присутствуют пауки, не встречающиеся на территориях, подверженных сильному антропогенному прессу, но уже отсутствуют пауки, которые могут служить показателями чистоты окружающей среды. В такие полигоны исследований попали:

- о-в Сарпинский с озерами, пойменным лесом и луговинами, на котором существуют постоянные поселения людей и куда с ветром переносится значительная часть пыли и загрязнителей со стороны г. Волгограда, а во время разли-

ва Волги в кустарниках оседает огромное количество мусора, плывущего по течению;

- о-в Голодный с озерами, пойменным лесом, луговинами и в различной мере ос-тепненной поймой, сюда также с ветром заносятся поллютанты, а с половодьем мусор;

- дачный массив Варваровского водохранилища.

Для таких территорий характерны следующие виды пауков (табл. 4).

Остальные виды встречались в единственном экземпляре, поэтому о возможности использования их в биоиндикации говорить нельзя. Их перечень представлен в таблице 5.

Таблица 4

Виды, способные выжить при умеренной антропогенной нагрузке

Семейство, род, вид Местообитание

Сем. Agelenidae

Род Agelena

A. taurica Дачный массив

Сем. Anyphaenidae

Род Anyphaena

A. sabina Бетонное покрытие, лишенная растительности почва

Сем. Argiopidae = Araneidae

Род Araneus

A. cornutus = A. folium Околоводная растительность

A. victoria Пойменный лес

Род Argiope

A. lobata Степные и луговые экосистемы

Сем. Dysderidae

Род Dasumia

D. amoena Под камнями, в опаде

Сем. Gnaphosidae = Drassidae

Род Aphantaulax

A. seminigra seminigra Под камнями

Род Drassodes

D. pubescens Лесные и степные экосистемы

Род Gnaphosa

G. montana Под камнями, в опаде

G. opaca Лесостепь

Сем. Lycosidae

Род Lycosa

L. narbonensis Растительный опад, сухая степь

L. vultuosa Растительный опад

Сем. Pisauridae

Род Dolomedes

D. plantarius Плавающая водная растительность

Сем. Salticidae

Род Evophrys

E. frontalis Травянистая растительность пойменного леса

Evophrys (Pseudoevophrys) erratica Возле озера в пойме

Род Heliophanus

H. aenus Травянистая растительность пойменного леса

H. cupreus Травянистая растительность лесных экосистем

Род Pellenes

P. nigrociliatus Травянистая растительность лесных и степных экосистем

Сем. Theridiidae

Род Episinus

E. truncatus Пойменный лес

Род Euryopis

E. ^ flavomaculatus Пойменные леса

Род Latrodectus

L. tredicimguttatus Сухая степь

Сем. Thomisidae

Род Diaea

D. dorsata Травянистая растительность

Род Philodromus

Ph. fallax Балка, недалеко от ст-цы Вешенская

Род Xysticus

X graecus Травянистая растительность лесостепных экосистем

Таблица 5

Виды, биоиндикационные особенности которых требуют уточнения

Семейство, род, вид Местообитание

Сем. Agelenidae

Род Agelena

A. taurica Дачный массив

Род Cybaeus

C. angustiarum Под корой дерева в пойменном лесу

C. tetricus Случайным образом появляется в квартирах, попадая туда, по-видимому, из подвалов

Род Tegenaria

T. agrestis Жилище человека

Род Araneus

A. biturbeculatus Пойменный лес Арчеды

A. victoria Лизиметрический комплекс ВНИАЛМИ

Род Singa

S. nitidula Лизиметрический комплекс ВНИАЛМИ

Сем. Eresidae

Род Eresus

E. niger Дачный массив на Горной Поляне

Сем. Gnaphosidae = Drassidae

Род Aphantaulax

A. seminigra seminigra Под камнями

Род Gnaphosa

G. opaca Лесостепь неподалеку от ст-цы Морозовская

Сем. Linyphiidae

Род Drapetisca

D. socialis Ствол дерева возле озера, недалеко от ст-цы Вешенская

Сем. Salticidae

Род Evophrys

E. (Pseudoevophrys) erratica Возле озера в пойме

Род Heliophanus

H. aenus Травянистая растительность пойменного леса

Сем. Tetragnathidae

Род Arundognatha

A. striata Балка недалеко от ст-цы Вешенская

Сем. Theridiidae

Род Episinus

E. truncatus Пойменный лес

Род Diaea

D. dorsata Травянистая растительность

Род Philodromus

Ph. histrio Вырос до 3,5 мм в пробирке

Ph. fallax Балка недалеко от ст-цы Вешенская

В результате исследования были выявлены биоиндикационные способности у некоторых видов пауков: 8 видов, указывающих на наличие сильной антропогенной нагрузки; 12 видов, обитающих лишь на ненарушенных территориях; 13 - безразличных к антропогенной нагрузке; 24 - толерантных к умеренной антропогенной нагрузке вида и 18 - биоиндикационный статус которых не определен.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ажеганова, Н. С. Краткий определитель пауков (Aranei) лесной и лесостепной зоны СССР / Н. С. Ажеганова. - Л. : Наука, 1968. - 147 с.

2. Мелехова, О. П. Биологический контроль окружающей среды: Биоиндикация и биотестирование / под ред. О. П. Мелеховой и Е. И. Егоровой. -М. : Academia, 2007. - 288 с.

3. Тыщенко, В. П. Определитель пауков европейской части СССР / В. П. Тыщенко. - Л : Наука, 1971. -281 с.

RELATION OF ARANEI ORDER SPECIES TO ANTHROPOGENIC LOAD AND BIOINDICATION POSSIBILITY

A.S. Khnykin

Bioindication is treated in the article as a factor of environmental condition investigation. On the basis of the spiders natural occurrence in various biotopes of Volgograd oblast’ the author defines the species dominating on the territories with high anthropogenic load, the species indifferent to it and inhabiting far and wide, and the species sensitive to the load.

Key words: spiders, biotopes, anthropogenic load.