ЗМІСТ
ЗМІСТ
ВСТУП
Розділ 1. СТАН ВИВЧЕНОСТІ СТАФІЛІНІД РОДУ PHILONTHUS
1.1. Біологічне різноманіття видів роду Philonthus України
1.2. Вивченість біолого-екологічних особливостей Philonthus
Розділ 2. ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА
РАЙОНУ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Географічне положення, геоморфологія та рельєф
2.2. Клімат
2.3. Рослинний покрив
2.4. Тваринне населення
2.5. Ґрунти
Розділ 3. ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
3.1. Об'єкт досліджень і методи обліку ґрунтової та підстилкової
мезофауни
3.2. Методи визначення фенетичної структури популяцій Philonthus
3.3. Методи культивування Philonthus
3.4. Організація експерименту в умовах лабораторії
Розділ 4. БІОТОПІЧНИЙ РОЗПОДІЛ ПІДСТИЛКОВИХ
БЕЗХРЕБЕТНИХ І РОЛЬ У НЬОМУ STAPHYLINIDAE
4.1. Підстилкова мезофауна природних і штучних лісових
біогеоценозів
4.2. Підстилкова мезофауна антропогенно трансформованих лісових біогеоценозів
4.2.1. Підстилкові безхребетні заплавних лісів
4.2.2. Підстилкові безхребетні аренних лісів
4.3. Вплив абіотичних факторів на Staphylinidae
4.3.1. Умови зволоження
4.3.2. Температура
4.3.3. Тривалість світлової фази доби
4.3. Механічний склад ґрунту
Розділ 5. БІОЛОГО-ЕКОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ
ТА МОРФОЛОГІЧНА МІНЛИВІСТЬ PHILONTHUS
5.1. Особливості розвитку яєць Philonthus
5.1.1. Розвиток яєць Ph. decorus
5.1.2. Розвиток яєць Ph. spinipes
5.2. Особливості розвитку та мінливість личинок Philonthus
5.2.1. Личинки Ph. decorus
5.2.2. Личинки Ph. spinipes
5.3. Особливості розвитку та морфологія лялечок Philonthus
5.4. Особливості внутрішньопопуляційної мінливості імаго Philonthus
5.4.1. Ph. intermedius.
5.4.2. Ph. spinipes
5.4.3. Ph. rectangulus
5.5. Особливості міжсубпопуляційної мінливості імаго Philonthus
5.5.1. Ph. decorus.
5.5.2. Ph. longicornis.
Розділ 6. ОСОБЛИВОСТІ ТРОФІЧНИХ ЗВ'ЯЗКІВ СТАФІЛІНІД
РОДУ PHILONTHUS
6.1. Морфоекологічні пристосування Philonthus, пов'язані із способом живлення
6.2. Трофічні зв'язки некрофільних видів Philonthus
6.3. Трофічні зв'язки копрофільних видів Philonthus
6.4. Трофічні зв'язки підстилкових лісових видів Philonthus
6.5. Стафілініди роду Philonthus як об'єкти живлення
інших видів зоофагів
6.6. Симбіотичні зв'язки Philonthus
6.6.1. Паразитичні гриби
6.6.2. Паразитичні нематоди
6.6.3. Симбіотична мікрофлора Philonthus
Розділ 7. ВПЛИВ ТЕХНОГЕННИХ ЧИННИКІВ НА ВИДИ
РОДУ PHILONTHUS
7.1. Реакція підстилкової мезофауни на техногенну
трансформацію довкілля
7.2. Пластичність морфометричних ознак Philonthus
в умовах експерименту
ВИСНОВКИ
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
ДОДАТКИ
ВСТУП
Актуальність теми. На зміну умов навколишнього середовища безхребетні тварини ґрунтового та підстилкового біогеогоризонтів реагують зміною структури угруповань, появою фізіологічних, морфологічних та інших адаптацій. У біологічному кругообігу речовин у лісових біогеоценозах роль консументів полягає у посиленні процесів розпаду мертвої органіки та сприянні ґрунтоутворенню [, ]. Стафілініди роду Philonthus - хижі твердокрилі, які регулюють чисельність окремих груп безхребетних, ведуть прихований спосіб життя [, ]. Факультативно філонтуси зустрічаються у різноманітних біотопах, але переважна більшість видів пристосована до мешкання у визначених субстратах (підстилка, трупи, екскременти тварин тощо).
Оцінка стану популяцій видів роду Philonthus в умовах лісових біогеоценозів степового Придніпров'я неможлива без детального вивчення біолого-екологічних особливостей групи. Аналіз адаптацій у морфологічно близьких видів Philonthus - необхідна умова для більш поглибленого з'ясування їх функціональної ролі у природних і антропогенно трансформованих біогеоценозах.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася згідно з тематикою зооекологічних досліджень кафедри зоології та екології ДНУ та НДІ біології за держбюджетними темами "Стан біорізноманіття фауністичних угруповань промислових регіонів, шляхи його відновлення та відтворення" (№ U), "Функціональна роль тварин в утворенні механізмів гомеостазу в екосистемах промислових регіонів" (№ U), "Зооценоз як компонент екосистемних процесів саморегуляції в умовах трансформації довкілля" (№ U).
Мета та завдання досліджень. Мета роботи - охарактеризувати біолого-екологічні особливості стафілінід роду Philonthus у лісових біогеоценозах степового Придніпров'я. Для досягнення мети було поставлено та виконано наступні завдання:
- дослідити розподіл комплексів наґрунтових безхребетних за біотопами в умовах природних і штучних лісових біогеоценозів степового Придніпров'я, проаналізувати вплив абіотичних факторів середовища на домінантні види Staphylinidae, зокрема роду Philonthus;
- виявити особливості розвитку преімагінальних фаз домінантних видів роду Philonthus, установити достовірність відмінності морфометричних ознак філонтусів за статтю та між субпопуляціями на прикладі масових видів;
- дослідити особливості трофічних зв'язків стафілінід роду Philonthus, охарактеризувати симбіотичні відносини філонтусів з окремими групами нематод, грибів;
- виявити зміну екологічних особливостей окремих видів роду Philonthus під впливом техногенних чинників, дослідити мінливість лінійних морфологічних характеристик стафілінід в умовах експерименту.
Об'єкт досліджень - популяції стафілінід роду Philonthus як елементи природних лісових і антропогенно трансформованих біогеоценозів степового Придніпров'я.
Предмет досліджень - біотопічний розподіл наґрунтових безхребетних, зокрема домінантних видів родини Staphylinidae, трофічні зв'язки видів роду Philonthus у природних і антропогенно змінених умовах середовища, особливості внутрішньо- та міжсубпопуляційної морфологічної мінливості видів роду Philonthus.
Методи досліджень - методи ґрунтово-зоологічних, геоботанічних і комплексних екологічних досліджень: копроскопічні, мікробіологічні дослідження, лабораторне утримання комах, морфометричний метод, методи статистичного аналізу отриманих даних.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше для степового Придніпров'я досліджено біотопічний розподіл домінантних видів Staphylinidae у природних і штучних лісових біогеоценозах. Установлено тривалість розвитку преімагінальних фаз та особливості внутрішньо- (фаза яйця, личинки I віку, лялечки, імаго) і міжсубпопуляційної (фаза імаго) мінливості лінійних морфологічних ознак домінантних видів роду Philonthus. Визначено особливості трофічних зв'язків некрофільних, копрофільних, підстилкових видів філонтусів і потенційну здатність хижих безхребетних до живлення личинками
та імаго підстилкових видів Philonthus. Охарактеризовано симбіотичні відносини копрофільних видів філонтусів з окремими групами нематод, аскоміцетів. Виявлено реакцію видів Philonthus на техногенну трансформацію середовища
в умовах експерименту.
Практичне значення отриманих результатів. Матеріали дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара (при викладанні дисциплін "Зоологія", "Ентомологія", "Популяційна екологія", "Моніторинг довкілля"), Запорізького національного університету ("Зоологія", "Ентомологія", "Екологія комах", "Методи польових досліджень") і Дніпропетровського державного аграрного університету ("Зоологія", "Ентомологія").
Особистий внесок здобувача. Польові матеріали, результати лабораторних досліджень, їх обґрунтування та висновки отримані особисто автором під час роботи протягом - років у складі Комплексної експедиції ДНУ. Для написання наукових праць, виконаних у співавторстві, автор брав участь
у збиранні та визначенні польового матеріалу, проведенні лабораторних досліджень, опрацюванні отриманих результатів, підготовці публікацій до друку. Особистий внесок у написання кожної наукової праці зазначено у "Списку основних наукових праць за темою дисертації".
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації пройшли апробацію на одинадцяти міжнародних наукових конференціях і державних з'їздах, а саме на VIII Міжнародній науковій екологічній конференції "Актуальные проблемы сохранения устойчивости живых систем" (Белгород, ), VIII Міжнародній науковій конференції "Наука і освіта - " (Дніпропетровськ, ), науковій конференції, присвяченій пам'яті члена-кореспондента НАН України, доктора біологічних наук, професора В. Г. Доліна "Загальна і прикладна ентомологія в Україні" (Львів, ), ІІІ Міжнародній науковій конференції "Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах" (Дніпропетровськ, ДНУ, ), V Міжнародній науково-практичній конференції "Проблеми екології та екологічної освіти" (Кривий Ріг, ), VIII науковій конференції молодих учених "Наукові основи збереження біотичної різноманітності" (Львів, ), IV Міжнародній науковій конференції "Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах" (Дніпропетровськ, ДНУ, ), Міжнародній науково-практичній конференцій "Еколого-економічні проблеми України, Азово-Чорноморського басейну: економіка, екологія, освіта" (Бердянськ, ), VII з'їзді Українського ентомологічного товариства (Ніжин, ), науково-практичній конференції, присвяченій -річчю біобази УжНУ в с. Колочава та пам'яті її фундатора В. Ю. Штаєра "Охорона та раціональне використання природних ресурсів Українських Карпат" (Ужгород, ), Международной научной конференции, посвященной -летию со дня рождения академика К. И. Скрябина "Биоразнообразие и экология паразитов наземных
и водных ценозов" (Москва, ).
Публікації. За темою дисертації опубліковано наукових праць, з яких
- статті у фахових виданнях, затверджених ВАК України.
Автор висловлює щиру подяку к.б.н., доценту кафедри зоології та екології В. В. Бригадиренку та к.б.н., ст.н.с. відділу загальної та прикладної ентомології Інституту зоології НАН України ім. І. І. Шмальгаузена А. А. Петренку за численні консультації та цінні поради.
За наукове керівництво та всебічну підтримку під час виконання досліджень, автор висловлює особливу вдячність науковому керівникові
д.б.н., професору О. Є. Пахомову.
РОЗДІЛ 1. СТАН ВИВЧЕНОСТІ СТАФІЛІНІД РОДУ PHILONTHUS
1.1. БІОЛОГІЧНЕ РІЗНОМАНІТТЯ
ВИДІВ РОДУ PHILONTHUS УКРАЇНИ
Ґрунтові та наземні безхребетні складають більшу частину видового складу, чисельності та біомаси тваринного населення сухопутних екосистем, відіграючи значну роль у зоогенному кругообігу хімічних елементів. Найважливіші фундаментальні роботи із вивчення ґрунтової фауни належать М. С. Гілярову [, , ]. Дослідженням функціональної ролі наземних безхребетних присвячена тільки незначна кількість аналогічних монографій []. Біогеоценологічні дослідження степових лісів [] дозволили сформувати типологію цих екосистем - методичну та наукову основу зоологічних досліджень тварин [, ], виділити закономірності динаміки ґрунтової та наґрунтової фауни залежно від змін рослинного покриву.
Фауна стафілінід України, зокрема Дніпропетровської області, вивчена ще недостатньо. Фауністичні списки родини Staphylinidae значно доповнені А. А. Петренко [-, , , ]. Так, він указав видів стафілінід, уперше зареєстрованих на території України, та видів - на території Криму. Відомостям про фауну й екологію Staphylinidae Українських Карпат і Прикарпаття присвячені роботи Р. Ф. Тура [-]. Еколого-фауністичні дослідження родини проводились тільки в окремих областях країни [], для степової зони відомі уривчасті відомості про фауну стафілінід природних ценозів [], агроценозів [, ]. Так, О. В. Пучковим, А. А. Петренко [] проведено еколого-фауністичний аналіз стафілінід пшеничного поля в степу України, де видове різноманіття жуків незначно відрізняється від різноманіття в аналогічних біогеоценозах інших територій []. Відомості про видовий склад стафілінід суміжних регіонів й екологічні характеристики деяких видів зустрічаються у роботах по Середньому Поволжю, Південному Уралу, нижній та середній течії Дунаю, Західному Сибіру тощо [, , , ], та в статтях західноєвропейських дослідників [, , , ].
Рід Philonthus Curtis - космополітний, численний за видами. Світова фауна об'єднує понад видів, у Палеарктиці - , в європейській частині колишнього СРСР рід представлений видами []. А. А. Петренком [], складений фауністичний список
- Київ+380960830922