ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КРЫЛАТЫХ НАСЕКОМЫХ (Insecta: Pterygota) ЮЖНОГО АРАЛКУМА

АННОТАЦИЯ

В статье приведены сведения о появившихся новых популяциях крылатых насекомых и их свободном размножении на Аралкуме, на местах, освободившихся от воды, а также соответствующей экологической адаптации и формировании целой экофауны. На изучаемой территории для приспосабливаемости каждого вида важны все ценотические структуры, выделенные по признаку экосреды или ландшафта. Поскольку климат Южного Аралкума резко континентальный, большое значение для насекомых среди абиотических факторов имеет температура. Установлено, что 71 % видов, выявленных на этом участке, размножаются путем откладки яиц, а 29 % временно мигрируют в ценоз в связи с тем, что слой почвы этого участка не полностью адаптированы к эдафическим факторам.

ABSTRACT

The article provides information about the benefit of new populations of winged insects on the Aralkum, freed from water, and their free reproduction in this area, ecological adaptation or the formation of a complete ecofauna. In the studied area, all cenotic structures, separated on the basis of eco-environment or landscape, are important for the adaptation of each species. Since the climate of the Southern Aralkum is strongly continental, temperature is of great importance for insects in the work of abiotic factors. It was found that 71 % of the species identified from this area reproduce by laying eggs, and 29 % migrate temporarily to the cenosis due to the fact that the soil of this area is not fully adapted to the edaphic factors.

Ключевые слова: Южный Аралкум, крылатые насекомые, зоофаги, сапрофаги, эврифаги, адаптация, куколка, личинка, температура, почва.

Keywords: Southern Aralkum, winged insects, zoophages, saphragms, euryphages, adaptation, doll, larva, temperature, soil. 

Введение. В настоящее время ускорения проблем глобального экологического процесса явление опустынивания оказывает негативное влияние на биоразнообразие, представляющее собой ключевой компонент изменения климата в засушливых регионах. В частности, следует отметить, что темпы экономического роста сельскохозяйственного производства в большинстве случаев связаны с антропогенными изменениями мест обитания видов насекомых, в том числе крылатых. Соответственно, вопрос определения формирования экофауны крылатых насекомых на различных трансформированных территориях и разработки рекомендаций по охране редких видов имеет актуальное научное и практическое значение.

Данные о видовой таксономии, уровне эндемичности и биоэкологии крылатых насекомых, распространенных в Центральной Азии отражены в работах Алимджанова Р.А. (1974), Бекузина А.А. (1936; 1974). Видовой состав и систематика крылатых насекомых Узбекистана по регионам и категориям или семействам приведены в научных трудах Азимова Д.А. и др. (1993), М.Ж. Медетова (2018), Зокирова (2009), Х. О. Бекчанова (2018) и других научных источниках [1, 2, 4, 5, 6, 8, 10].

Однако вышеупомянутые исследования не могут дать полной информации о видовом составе крылатых насекомых Аралкумского района, динамике сезонного распределения в их биотопах и зоогеографии. Соответственно, обосновать эволюционный процесс крылатых насекомых, определить видовой состав и таксономическую структуру фауны, описать особенности формирования фауны крылатых насекомых в экологических районах, выявить особенности различных группировок на основе спектра биогенных веществ, а также разработать методы экологического контроля окружающей среды против вредных видов, их применение на производстве имеет важное научное и практическое значение.

Методы исследования. В исследовании использованы экологические, экофаунистические, зоологические, энтомологические, зоогеографические, и статистические методы анализа [3, 7, 9, 11].

Крылатые насекомые Южных Аралкумов  в основном делятся на 5 групп по уровню питания: первая группа – фитофаги, вторая группа – зоофаги, третья группа – сапрофаги и четвертая группа – некрофаги, пятая группа – копрофаги. Из них фитофагов 162 вида и 59,8 %, зоофагов 49 видов и 18,1 %, копрофагов 23 вида и 8,48 %, сапрофагов 8 видов и 2,2 %, некрофагов 3 видов и 1,11 %, 15 видов зоофитофагов составляют 5,53 %, 6 видов зоосапрофагов составляют 2,21% и 5 видов зоокопрофагов – 1,84% (рис. 1).

Виды копрофаги, питающиеся остатками растений и животных, начинают проявлять активность ранней весной, когда температура достигает 20 градусов, и экосистема, в которой начинает формироваться такой растительный покров, отличается видовым разнообразием. Ко второй половине мая их доминантные характеристики и разнообразие насекомых значительно возрастут. Настоящие фитофаги появляются ранней весной.

Рисунок 1. Экологическая группировка крылатых насекомых Южного Аралкума

С ускорением вегетационного процесса и увеличением биомассы зеленых частей растений динамическая численность фитофагов несколько увеличивается. В летнем сезоне мы сможем увидеть, что динамика этих цифр несколько снизится. В частности, ко второй декаде июля на пастбищах и песках было обнаружено 29 видов фитофагов. Они также уменьшились в плотности и количестве.

Биоценотические взаимоотношения насекомых, распространенных на Южном Аралкуме

Все живые организмы в природе живут в тесной связи друг с другом, особенно сообщества или живые комплексы живут вместе в виде биоценозов. Биоценоз – это не случайное собрание организмов, а сложившаяся исторически группа видов растений и животных, в том числе микроорганизмов, для данных природных условий. Все это приводит к тому, что биоценоз имеет свои устойчивые характеристики, жизненная группа имеет свой состав.

В ходе наших исследований выявленные на Южном Аралкуме 271 вид крылатых насекомых, которые по отношению с другими живыми организмами в биогеоценозе и практическому значению относятся к восьми группам. Исходя из этого, на данной территории свободно обитают 43 % от общего количества видов, 17 % – виды-индикаторы, 16 % – виды, зарегистрированные как вредители, 14 % – энтомофаги, 4% – санитарно-эпидемиологические виды, 3 % – инвазионные. Установлено, что 1 % относятся к синантропам и 1 % относятся к группам видов, занесенным в Красную книгу Республики Узбекистана.

Характеристика доминирования и формирование очагов крылатых насекомых Южного Аралкума

Главный фактор динамики численности крылатых насекомых зависит от количества и качества пищи. Естественный климат региона и другие экологические факторы окружающей среды косвенно влияют на динамику популяции через состояние кормовых растений. В отечественной и зарубежной экологической литературе давно поднимается вопрос о связи популяционных циклов насекомых с климатическими факторами.

Анализируя полученные результаты, крылатые насекомые Южного Аралкума начиная с первой декады марта – зимующие тараканы, термиты, пчелы и мухи, постепенно переходящие в активное состояние. За первую декаду марта 2022 года, когда авторы данной статьи, используя для определения метод Правдина (1978), собрали 198 проб за один час.

Как и другие живые организмы в природе, насекомые подвергаются воздействию всех факторов окружающей среды в совокупности, однако их сила распределяется неравномерно. Поскольку климат Южного Аралкума резко континентальный, большое значение для насекомых в работе абиотических факторов имеет температура. Влияние температуры естественным образом меняется в зависимости от размера тела насекомого. Независимо от того, являются ли крылатые насекомые пойкилотермными организмами, формирование каждого насекомого Аралкума можно регулировать. Этот процесс обязательно связан с выработкой эндогенного тепла в результате усиления обмена веществ. Таким образом, жуки-долгоносики могут поддерживать стабильную температуру тела, немного превышающую температуру окружающей среды, при движении по поверхности почвы. Поздней осенью необходимость достижения нужной для миграции температуры тела достигается многократными взмахами крыльев.

Учитывая периоды лета крылатых насекомых Южного Аралкума, мы разделили их на фенологические группы следующим образом. Они делятся на пять групп: ранневесенние или эфемероиды, весенне – летние, летние, летне-осенние и осенние. Из них 74 % весенне-летние, 58 % ранневесенние или эфемероидные, 57 % летние, 45 % летне-осенние и меньше всего 37 % составляют осенние виды. Видно, что эта ситуация отстает на 15–20 дней, а различия достигают 25 % по сравнению с фенологией развития крылатых насекомых Нижнеамударьинского государственного биосферного резервата. Кроме того, проводились исследования по зимовке крылатых насекомых Южного Аралкума. Установлено, что 178 видов зимовали на стадии яйца, 12 – на стадии куколки, 34 – только на стадии личинки и 47 – на стадии личинки и имаго (рис. 2).

Рисунок 2. Зимовка на разных стадиях крылатых насекомых Южного Аралкума

Это можно объяснить тем, что температура в исследуемом районе около нуля градусов или тем, что в третьей декаде сентября погибло 178 насекомых. Насекомые на личиночной и взрослых стадиях приспособлены к низким температурам. Также эти виды используют разные способы зимовки. Например, виды как: Polyphaga saussurei, Anacanthotermes ahngerianus, Melanogryllus Desertus, Gryllotalpa unispina, Polistes (s. str.) dominula, Polistes (Gyrostoma) watti, Ammophila Campestris, A. heydeni, Sphex funerarius, Stizus perrisi, Lysiphlebus fabarum, Cataglyphis setipes, Formica clara, Lepisiota semenovi, Monomorium kusnezowi, M. salomonis, M. barbatulum, Tetramorium caespitum, T. striativentre, Pheidole pallidula arenarum, Messor aralocaspius, M.excursionis, M. variabilis, M. subgracilinodis, Crematogaster subdentata, Camponotus turkestanicus, Tapinoma karavaievi обитают группами и поодиночке в глубоких норах. Некоторые виды, такие как: Blattella germanica, Anacridium aegyptium, Polyphaga saussurei, Gryllus bimaculatus, Modicogryllus frontalis, Vespa orientalis используют для зимовки любое удобное место. Другие зимующие виды, некоторые ксерофаги зимуют в дуплах кустов, ботробионты – для зимовки используют норы позвоночных животных, и весной они не могут выйти на 100 % .

Влияние почвенных эдафических факторов на формирования популяции крылатых насекомых Южного Аралкума

 Почва занимает важное место в эволюционных процессах насекомых как промежуточный мост между водной и воздушной средой. Кроме того, почва также важна как среда обитания или диапазон передвижения для тысяч видов. Все виды крылатых насекомых, распространенные на Аралкуме, почти постоянно находятся в почве, например, термиты, муравьи, жуки. Некоторые крылатые насекомые проводят личиночный и часто куколочный периоды в почве. Среди них много видов жужелиц, чернотелок, долгоносиков, листоедов, пчел и других насекомых. Например, насекомые, обитающие на поверхности новообразованных песков Аралкума, относятся к группе мезофауны герпетобионтов. Свойства почвы определяют видовой состав и численность обитающих в ней насекомых, а сами насекомые оказывают большое влияние на почву в результате своей жизнедеятельности. Важнейшими показателями жизненной устойчивости почвенного биоценоза являются биомеханический состав, оцениваемый по влажности, температуре и притоку воздуха. По этим признакам в исследуемом регионе мы разделили данных насекомых энтомокомплексов на пять групп. Несмотря на то, что этот регион является ксерофильным, 3 вида являются мезофильными и 7 видов — мезоксерофильными, что свидетельствует о наличии видов, мигрирующих в этот регион. 40 % от общего числа видов, т.е. 108 ксерофилов, 52 % из 142 видов в песках пустынь являются фитоксерофилами (рис. 3).

Рисунок 3. Образ жизни крылатых насекомых Южного Аралкума

Виды, выявленные на этой территории, являются свободно яйце откладывающими, составляя 71 %, а 29 % зарегистрированы как временные мигранты – в связи с тем, что они еще не полностью адаптированы к почвенно-эдафическим факторам данного района.

Заключение. Таким образом, можно утверждать, что большинство видов крылатых насекомых Южного Аралкума полностью адаптированы к почвенным эдафическим и абиотическим факторам этого региона. Например, для песчаных почв подходит специфический комплекс насекомых – псаммобионты, с несколькими специфических морфологическими приспособлениями. Многие виды не выдерживают структурных изменений, связанных с обработкой почвы. В личиночной стадии виды бабочек, обитающие в кустарниках Аралкума, имеют экоморфологически стороны имеют своеобразные полосы и белые пятна, характерные только для полуукрепленных песков. За день они роют ямы на расстоянии до 50 метров от их питающихся растений. Эти особенности позволяют им защищаться от хищных насекомых и избегать любой опасности для своих колоний, будучи связанными с пищевыми растениями. Личинки, не успевшие закопаться в почву, погибают в середине дня жарким летом в нагретом до 60–70 °С песке или становятся добычей муравьев и жуков.

По результатам наших исследований в Южном Аралкуме проанализировано современное состояние разнообразия видового состава крылатых насекомых 271 вида, которые по численности и плотности относящегося к 18 отряду, 65 семейству, 234 родам. Из них постоянные или свободноживущие 136 видов – 50,2 %, обычные 47 видов – 17,3 %, галловые 12 видов – 4,4 % , редких видов 52 – 19,25 % и очень редких 24 – 8,8 %. По типу питания крылатые насекомые Южного Аралкума делятся: на фитофаги – 162 видов и составляет 59,8 %, зоофаги 49 видов - 18,1 %, копрофаги 23 видов -8,48 %, 8 видов сапрофагов – 2,2 %, 3 видов некрофагов, приходилось на 1,11 %, 15 видов зоофитофагов - 5,53 %, 6 видов зоопрофагов – 2,21 % и 5 видов зоокопрофагов – 1,84 %. Крылатые насекомые Южного Аралкума, исходя из их взаимоотношений с другими живыми организмами в биогеоценозе и их практической значимости, 43 % от общего количества видов являются свободноживущими на этой территории, 17% – виды-индикаторы, 16% – виды, зарегистрированные как вредители, 14 % составляют энтомофаги, 4 % санитарно-эпидемиологические виды, 3 % инвазионные виды, 2 % синантропные виды и 1 % виды, занесенные в Красную книгу Республики Узбекистан.

Изменение климата, перестройка биогеоценоза привели к увеличению числа природных очагов массового размножения насекомых-фитофагов.

Список литературы:

1. Азимов Д.А., Бекузин А.А., Давлетшина А.Г., Кадырова М.К. Насекомые Узбекистана / под ред. Д.А. Азимов. – Ташкент: Наука, 1993. – 340 с.
2. Алимджанов Р.А. Почвообитающие и припочвенные формы насекомых Узбекистана. – Ташкент, Наука, 1972. – С. 73–77.
3. Бей-Биенко Г.Я., Мищенко Л.Л. Фауна саранчовых СССР и сопредельных стран. Определители фауны СССР. – М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1951. – Гл. I.-II. – С. 1–668.
4. Бекчанов Х.О., Холматов Б.Р., Бекчанова М.Х. Фауна ночных бабочек Нижней Амударьи : монография. – Ташкент: «Янги китоб», 2018. – 176 с.
5. Бекузин А.А. К фауне прямокрылых насекомых (Orthoptera) Западного Тянь-Шанья // Материалы Всесоюз. съезда энтомол. – Ленинград, 1974. – С. 9.
6. Бекузин А.А. Эндемы горных осипей Средней Азии (на основе изучения прямокрылых насекомых и таракановых) // Пятое совещание Всесоюзн.  энтомол.об-ва: сб. науч. ст. – М.: Изд-во АН СССР, 1963. – С. 7.
7. Дунаев Е.А. Методы эколого-энтомологических исследований: учебник. –Москва, 1997. – С. 3–41.
8. Закиров И.И. О спектре питания Lachnina (Homoptera, Lachnidae, Lachninae) тлей фауны Узбекистана // Биологический журнал Узбекистана. – Ташкент. – 2009. – № 2. – Б. 34–37.
9. Клюге Н.Ю. Современная систематика насекомых. – С.-Петербург: Изд-во “Лен”, 2000. – 336 с.
10. Медетов М.Ж. Прямокрылые насекомые аридной зоны Узбекистана (Insecta: Orthoptera): биол. наука. доктор (доктор наук) ...дисс. автореф. – Ташкент, 2018. – 59 с.
11. Яхонтов В.В. Экология насекомых. – М.: Высшая школа, 1964. – 459 с.