Екологічні особливості ентомокомплексів жуків-вусачів (coleoptera: cerambycidae) у лісових екосистемах північно-східного макросхилу українських Карпат - Автореферат

Трансформація лісового покриву Українських Карпат порушила виконання ним екосферних функцій (Голубець, 1988; Парпан, 1994) та спричинила зміни в зооценозах (Козловський, 2007). Тому дослідження екологічних особливостей ентомокомплексів жуків-вусачів, зясування закономірностей формування їх структури та динаміки, як компонентів лісових біогеоценозів, має важливе теоретичне і практичне значення як для біоіндикації лісових екосистем, інвентаризації біорізноманіття, оцінки лісопатологічного стану, так і для розробки регуляційних методів ведення природоохоронного і лісового господарства. Метою роботи є встановлення екологічних особливостей структурної організації, різноманіття та динаміки ентомокомплексів жуків-вусачів під дією комплексного висотного градієнту в природних лісових екосистемах північно-східного макросхилу Українських Карпат. ентомокомплекс жук макросхил лісовий Дослідити синекологічні особливості структурної організації ентомокомплексів жуків-вусачів у лісових екосистемах. Уперше на північно-східному макросхилі Українських Карпат досліджено екологічні особливості структурної організації ентомокомплексів вусачів, зясовано закономірності їх циклічної сезонної динаміки, запропоновано еколого-хорологічне групування вусачів, показано вплив на них лісових екосистем та комплексного висотного градієнту.У розділі проведено критичний аналіз наукових праць, присвячених дослідженню екологічних особливостей жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) на території північно-східного макросхилу Українських Карпат, Передкарпаття й Західного Поділля від середини ХІХ століття до сьогодення. Дослідження ентомокомплексів жуків-вусачів проводились упродовж 2000-2008 рр. на північно-східному макросхилі Українських Карпат в межах Івано-Франківської області. У розділі проаналізовано ентомокомплекси жуків-вусачів за видовим різноманіттям, таксономічною, еколого-хорологічною, трофічною та домінантною структурами в лісових екосистемах північно-східного макросхилу Українських Карпат. У трофічній структурі ентомокомплексу вусачів переважають види, личинки яких є поліфагами листяних дерев(74,4%), над олігофагами хвойних (25,6%). 2) вусачів включає 4 домінанти (D. collaris - 20,2%, Leptura mimica - 10,4, Phytoecia affinis - 12,1, S. melanura - 19,4%) 2 - субдомінанти (A. tabacicolor - 8,4%, B. maculicornis - 4,5%), а решта - 35 видів - рециденти й субрециденти.У дисертаційній роботі вперше для лісових екосистем північно-східного макросхилу Українських Карпат наведено теоретичні узагальнення та аналіз результатів дослідження щодо екологічних особливостей ентомокомплексів жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae). У лісових екосистемах північно-східного макросхилу Українських Карпат установлено поширення 125 видів жуків-вусачів. Еколого-висотні градієнти та типи лісових екосистем на північно-східному макросхилі Українських Карпат визначають хорологічну структуру жуків-вусачів. У сезонній циклічній динаміці видового різноманіття жуків-вусачів виділено три еколого-біотопічні групи: гірська (буково-ялицево-смерекові та смереково-буково-ялицеві екосистеми), передкарпатська (дубово-буково-ялицеві та грабово-букові екосистеми) і західно-подільська (дубово-грабово-букові екосистеми), які відрізняються за часовими періодами існування та стадіями наростання, максимуму і спаду біорізноманіття вусачів. Рекомендується провадити моніторинг чисельності стану популяцій вперше виявленого на території України виду Trichoferus campestris, з метою встановлення еколого-шкодочинного впливу у лісових умовах північно-східного макросхилу Українських Карпат.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертаційній роботі вперше для лісових екосистем північно-східного макросхилу Українських Карпат наведено теоретичні узагальнення та аналіз результатів дослідження щодо екологічних особливостей ентомокомплексів жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae). Установлено особливості біорізноманіття ентомокомплексів, синекологічну структуру і закономірності їх динаміки залежно від комплексного висотного градієнту та типів лісових екосистем. Оцінено роль вусачів як індикаторів стабільності лісових екосистем. Результати дослідження запропоновано використовувати для оцінки біорізноманіття лісових екосистем, лісопатологічного стану та моніторингу популяцій потенційно шкодочинних видів при веденні природоохоронного і лісового господарства.

У лісових екосистемах північно-східного макросхилу Українських Карпат установлено поширення 125 видів жуків-вусачів. Для 82 видів визначені нові місцезнаходження. Вперше на території України виявлено новий вид S. flavicornis і два нові види жуків-вусачів: T. campestris і T. pallidus - для заходу України.

Еколого-висотні градієнти та типи лісових екосистем на північно-східному макросхилі Українських Карпат визначають хорологічну структуру жуків-вусачів. У гірських темнохвойних і мішаних лісах поширено 67 видів; у передгірних широколистяних лісах - 80; у західноподільських лісостепових умовах - 92 види. Їх обєднано в 5 еколого-хорологічних груп: подільсько-степову з кількістю 20 видів, рівнинно-лісостепову - 17, передкарпатсько-лісову - 46, гірсько-широколистяну - 5, гірсько-темнохвойну - 27 видів.

Участь в ентомокомплексах вусачів-консортів листяних деревних видів зменшується із 79,5% в передгірях до 41,4% у горах пропорційно висотному градієнту у залежності від типу лісових екосистем. Щодо консортів хвойних видів, то прослідковується зворотна тенденція - в передгірях на них припадає 7,3%, а в горах - 56,6%.

Домінантна структура ентомокомплексів жуків-вусачів залежить від фітоценотичної структури екосистем. У буково-ялицево-смерекових екосистемах сформувались монодомінантні ентомокомплекси; у дубово-грабово-букових - олігодомінантні; у смереково-буково-ялицевих, дубово-буково-ялицевих та грабово-букових - полідомінантні. Біорізноманіття жуків-вусачів прямо пропорційно залежить від кількості домінуючих видів у ентомокомплексі. Найвищий показник біорізноманіття у полідомінантних угрупованнях (індекс Сімпсона (D) складає 10,69-13,04), середній в олігодомінантних (D - 8,62) і низький - у монодомінантних (D - 3,15).

У передгірних грабово-букових, дубово-грабово-букових та дубово-буково-ялицевих екосистемах екологічні групи ентомокомплексів подібні між собою на 50-53% (індекс Жаккара), а у гірських: буково-ялицево-смерекових та смереково-буково-ялицевих подібність є вищою, й складає 69,6%. Це зумовлено біогеоценотичною структурою висотних поясів і трансформацією гірських і передгірних лісових екосистем.

Чисельність груп домінуючих і рецидентних видів жуків-вусачів у досліджених екосистемах співвідносяться як 3:1. Таке співвідношення може слугувати показником стабільності лісових екосистем і свідчить за нерівномірність використання видами доступних трофічних ресурсів.

У сезонній циклічній динаміці видового різноманіття жуків-вусачів виділено три еколого-біотопічні групи: гірська (буково-ялицево-смерекові та смереково-буково-ялицеві екосистеми), передкарпатська (дубово-буково-ялицеві та грабово-букові екосистеми) і західно-подільська (дубово-грабово-букові екосистеми), які відрізняються за часовими періодами існування та стадіями наростання, максимуму і спаду біорізноманіття вусачів.

На північно-східному макросхилі Українських Карпат не виявлено передумов для масового розмноження потенційно шкодочинних видів вусачів з родів: Monochamus, Acanthocinus, Callidium, Tetropium, Hylotrupes, Xylotrechus, Mesosa, Acanthoderes. Вони чисельно належать до класів рецидентів (1,1-3,1%) і субрецидентів (0-1%), що свідчить за стабільність лісових екосистем.

У гірських еколого-біотопічних умовах необхідно проводити облік чисельності жуків-вусачів: Monochamus sartor, Monochamus sutor, Tetropium castaneum, Rhagium inquisitor та Callidium violaceum, які здатні заселяти живі й ослаблені дерева смереки і ялиці. У передгірних умовах здійснювати облік видів: Xylotrechus rusticus, Mesosa curculionoides, Hylotrupes bajulus та Acanthoderes clavipes, що заселяють заготовлену деревину, деревяні будівельні конструкції й живі листяні дерева.

У періоди максимуму чисельності жуків-вусачів, із середини червня до початку липня, доцільно мінімалізувати рубки оздоровлення і формування деревостанів та рубки головного користування, і впровадити технологічні заходи захисту заготовленої деревини.

Рекомендується провадити моніторинг чисельності стану популяцій вперше виявленого на території України виду Trichoferus campestris, з метою встановлення еколого-шкодочинного впливу у лісових умовах північно-східного макросхилу Українських Карпат. Моніторинг необхідно проводити впродовж серпня-вересня за допомогою світлових пасток у нічну пору.

Встановлення видового складу, оцінку біорізноманіття і природоохоронні заходи вусачів на території природно-заповідного фонду необхідно здійснювати з урахуванням сезонної динаміки. Для рівнинних біотопічних умов їх необхідно проводити з третьої декади травня до другої декади червня та з другої до третьої декади липня. Для гірських умов - з першої до другої декади липня та з першої до другої декади серпня.

ПЕРЕЛІК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у фахових наукових виданнях

1. Заморока А.М. Структура угруповання жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) в дубово-буково-ялицевих лісах Прикарпаття / Заморока А.М. // наукові записки Державного природознавчого музею. - Львів, 2006. - вип. 22. - С. 61-68.

2. Заморока А.М. Сезонні флуктуації видового багатства жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) в лісових екосистемах північно-східного макросхилу Українських Карпат та Передкарпаття / Заморока А.М., Парпан В.І. // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: ЗНУ, 2007. - вип. 12, №1. - с.125-133.

Дисертант самостійно здійснив польове та камеральне опрацювання матеріалу, підготував рукопис статті.

3. Заморока А.М. Еколого-фауністичні особливості жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) у лісових екосистемах північно-східного макросхилу Українських Карпат й Передкарпаття / Заморока А.М. // Вісник Харківського національного у-ту. Серія біол. - Харків, 2008. - с. 94-99.

4. Заморока А.М. Жуки-вусачі у лісових екосистемах Карпат і Передкарпаття / Заморока А.М. // Вісн. Прикарпатського нац. у-ту. Серія біол. №10. - Івано-Франківськ, 2008. - С. 21-31.

5. Заморока А.М. Trichoferus campestris (Faldermann, 1835) - новий для України вид жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) / Заморока А.М. // наукові записки Державного природознавчого музею. - Львів, 2009. - вип. 25. - С. 275-280.

Матеріали конференцій

6. Заморока А.М. Трофічна спеціалізація жуків-вусачів (Cerambycidae, Coleoptera) на прикладі лісових екосистем природного заповідника "Ґорґани" / Заморока А.М. // тези доп. І Міжнародної конференції студентів та аспірантів "Молодь і поступ в біології". - Львів, - 2005. - С. 151.

7. Заморока А.М. Вплив урбанізації на фауну жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) міста Івано-Франківська / Заморока А.М. // тези доп. ІІІ Міжнародної конференції "Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах". - Дніпропетровськ, 2005. - С. 270-271.

8. Заморока А.М. Вплив комплексного висотного ґрадієнту на формування домінантних форм жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) на північно-східному макросхилі Українських Карпат та Передкарпатті / Заморока А.М. // тези доп. ІІ Міжнародної наукової конференції студентів та аспірантів "Молодь і поступ біології". - Львів, 2006. - С. 251-252.

9. Заморока А.М. Особливості поширення жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) на північно-східному макросхилі Українських Карпат і Передкарпатті / Заморока А.М.// тези доп. ІІІ Міжнародної наукової конференції студентів та аспірантів "Молодь і поступ біології". - Львів, 2007. - С. 202-203.

10 Заморока А.М. Сезонні зміни чисельності популяцій Anastrangalia sanguinolenta Linneus, 1758 та А. dubia Scopoli, 1763 (Coleoptera: Cerambycidae) у Ґорґанах (Українські Карпати) / Заморока А.М. // тези доп. VII Зїзду Українського ентомологічного товариства. - Ніжин, 2007. - С. 44.

11. Заморока А.М. Жуки-вусачі Івано-Франківської області / Заморока А.М. // мат. конф. "Проблеми вивчення та охорони біорізноманіття Карпат і прилеглих територій". - Івано-Франківськ, 2007. - С. 131-132.

12. Заморока А.М. Структура угруповань жуків-вусачів (Coleoptera: Cerambycidae) у лісових екосистемах Українських Карпат та Передкарпаття / Заморока А.М. // мат. конф. Сучасні проблеми біології, екології та хімії. - Запоріжжя, 2007. - С. 139-142.