Динамика численности луговых видов дневных булавоусых чешуекрылых (Lepidoptera) на территории Брянской области в 2011 – 2013 гг

УДК 591.543

ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ЛУГОВЫХ ВИДОВ ДНЕВНЫХ БУЛАВОУСЫХ ЧЕШУЕКРЫЛЫХ (LEPIDOPTERA) НА ТЕРРИТОРИИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ В 2011 - 2013 ГГ.

С.С. Голощапова, И.Л. Прокофьев

Основываясь на важной роли бабочек как индикаторов состояния экосистемы, необходимо проводить долговременные наблюдения за численностью популяций бабочек. Цель данной работы - оценить динамику численности луговых дневных бабочек в Брянской области в 2011-2013 гг. Для анализа полученных данных использовалась компьютерная программа TRIM. Полученные на данном этапе результаты свидетельствуют о снижении численности луговых видов бабочек на территории Брянской области в течение изучаемого периода.

Ключевые слова: бабочки, Брянская область, TRIM, популяция, динамика.

Бабочки выступают важнейшим компонентом биоразнообразия, и из-за их высокой чувствительность к изменениям в окружающей среде многие виды стали весьма уязвимы [3, p. 275; 4, p.201; 5, p. 2165; 6, p. 1553; 11, p. 415]. Ряд исследований демонстрирует сокращение популяций некоторых видов бабочек, обитающих на территории Европы, вследствие изменения их местообитаний [7, p.68; 12, p. 105-136; 15, p. 542] Отмечая важную роль бабочек как индикаторов состояния экосистемы [8, p. 1563; 9, p. 348] и их высокую чувствительность к изменениям местообитаний по сравнению с другими группами биоиндикаторов [10, p. 415], необходимо проведение долговременных наблюдений за численностью популяций бабочек.

Цель данной работы - оценить динамику численности луговых дневных бабочек в Брянской области в 2011-2013 гг.

Материалом для данной статьи послужили сборы авторов, которые проводились на территории Брянской области с использованием метода учета дневных чешуекрылых на трансектах [13, p. 5-9] в 2011-2013 гг. В качестве объекта изучения были определены виды бабочек, для которых луга являются одним из ведущих местообитаний на территории Европы [14, p. 3]. Были выделены две группы видов, включающие 8 видов (названия видов приведены согласно сводке А.Л. Львовского и Д.В. Моргуна [2, с. 23-126]):

1. широко распространенные виды: толстоголовка лесовик Ochlodes sylvanus, зорька обыкновенная Anthocharis cardamines, червонец пятнистый Lycaena phlaeas, голубянка Икар Polyommatus icarus, сенница Памфил Coenonympha pamphilus, крупноглазка воловий глаз Maniola jurtina.

2. специализированные виды: бурокрылка Тагет Erynnis tages и голубянка лесная Cyaniris semiargus.

Для анализа полученных данных и выявления динамики использовалась компьютерная программа TRIM (TRends and Indexes for Monitoring data) [16, p. 2]. Программа используется для анализа количественных данных, полученных во время мониторинговых популяционных исследований. Используя пуассоновскую регрессию, она позволяет оценить не только годовые индексы, но и выявить тенденцию изменения данных индексов: увеличивается или снижается численность изучаемого вида в определенный период. В данной работе использовалась модель линейного тренда для оценки тенденции изменения численности луговых бабочек в Брянской области.

Годовые индексы (Ii), вычисленные для каждого вида луговых бабочек представлены в таблице 1. Год начала исследований - 2011, он берется за основу, относительно которой вычисляются индексы, поэтому I20n = 1,00.

Таблица 1

Годовые индексы для луговых видов бабочек__

Вид I2011 I2012 I2013

Ochlodes sylvanus 1,00 1,64 0,60

Anthocharis сardamines 1,00 1,06 0,62

Lycaena phlaeas 1,00 0,56 0,00

Polyommatus icarus 1,00 0,30 0,62

Coenonympha pamphilus 1,00 1,14 0,88

Maniola jurtina 1,00 0,31 0,36

Erynnis tages 1,00 0,50 0,56

_Cyaniris semiargus_|_1,00_|_0,40_|_0,27_

Информация о динамике численности восьми видов луговых дневных чешуекрылых представлена на рис 1-3.

Рисунок 1. Динамика численности луговых видов бабочек:

a) Ochlodes sylvanus; б) Anthocharis cardamines.

По оси X представлены года, по оси Y - значения годовых индексов.

Для видов толстоголовка лесовик (рис. 1а) и зорька обыкновенная (рис. 16) тенденция определяется как неясная на протяжении исследуемого периода. Голубянка лесная (рис. 2а) показывает тенденцию к резкому сокращению к 2013 г (р < 0,01), но по данным [15, р. 16] тенденция изменения численности данного вида в Европе представлена как неясная.

а б

Рисунок 2. Динамика численности луговых видов бабочек:

a) Cycmiris semiargns\ б) Manióla jurtina.

По оси X представлены года, по оси Y - значения годовых индексов.

Резкое сокращение численности в 2013 г. по сравнению с 2011 г. характерно и для крупноглазки воловий глаз (р < 0,01)(рис. 26). Manióla jurtina умеренно (р < 0,01) сокращается в численности на территории Европы и стран Европейского союза [15, р.15-16], что согласуется с полученными в исследовании результатами. Сходная с Европой и Европейским союзом тенденция к умеренному сокращению (р < 0,05) обнаружена у вида голубянка Икар (рис За).

Рисунок 3. Динамика численности луговых видов бабочек:

а) Polyommatus icarus; б) Coenonympha ратрЫ1ш. По оси X представлены года, по оси Y - значения годовых индексов.

Неясной на территории Брянской области остается тенденция изменения численности

сенницы Памфил (рис. 3б). Сходная неясная тенденция на протяжении трех лет отмечается также и

для видов червонец непарный и буроклылка Тагет (рис. 4а, б). 1

0.9

ол

0.7 ОЛ 0.5 0,4 0,3 0.2 0,1 0

2011 2012 2013 2011 2012 2013

а б

Рисунок 4. Динамика численности луговых видов бабочек:

а) Ьусаепа рЫаеаз', б) Егупти tages.

По оси X представлены года, по оси У - значения годовых индексов.

Также нами были вычислен мультивидовой индекс, содержащий информацию об изменении численности группы луговых бабочек на территории Брянской области в 2011 - 2013 гг, представленный на рисунке 5.

0,90,3 0,70,60,50.42011 2012 2013

Рисунок 5. Динамика численности луговых видов бабочек. Мультивидовой годовой индекс. По оси X представлены года, по оси Y - значения годовых индексов.

Согласно полученным данным наблюдается тенденция к сокращению численности данной группы бабочек на территории исследуемого региона.К основным причинам сокращения численности луговых чешуекрылых можно отнести интенсификацию сельского хозяйства (использование лугов под пашню, усиленное применение удобрений, осушение лугов, использование гербицидов и инсектицидов и пестицидов). К сокращению приводит и забрасывание земель (поскольку луга не являются климаксовыми сообществами, то при прекращении использования лугов в качестве сенокосов и пастбищ, они быстро зарастают кустарником, а затем лесом). Фрагментация местообитаний и изменения климата также приводят к исчезновению луговых бабочек.

Таким образом, в результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

1. На территории Брянской области 2 вида луговых бабочек: голубянка лесная и крупноглазка воловий глаз проявляют тенденцию к резкому снижению численности.

2. Голубянка Икар умеренно снижает свою численность в 2011 -2013 гг.

3. Тенденция изменения численности на изучаемой территории остается неопределенной. К этим видам относятся: сенница Памфил, червонец пятнистый, бурокрылка Тагет, зорька обыкновенная, толстоголовка лесовик.

4. Главные причины изменения численности популяций бабочек заключаются в интенсификации сельского хозяйства, забрасывании используемых земель, а также фрагментации местообитании и изменении климата [1].

5. Данное исследование не является законченным, и будет продолжено в следующих полевых сезонах, что позволит уточнить выявленные тенденции.

Based on important role of butterflies as biological indicators, we need in long term research butterflies' magnitude of population. The aim of this research is estimating of dynamics of population changes of grassland butterflies in Bryansk region from 2011 to 2013. For analyze of data we used special TRIM program. Received on this stage results were

indicated decreasing of number of grassland butterflies in Bryansk region in studied period.

The key words: butterflies, Bryansk region, TRIM, population, dynamics.

Список литературы

1. Голощапова, С.С. Прогнозирование пространственного распределения дневных булавоусых чешуекрылых (Lepidoptera) на территории Брянской области с использованием модели изменения климата CGCM3. 1_CCCMA / C.C. Голощапова, И.Л. Прокофьев // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 2; URL: www.science-education.ru/108-8944 (дата обращения: 25.06.2013).

2. Львовский, А. Л. Булавоусые чешуекрылые Восточной Европы/ А.Л. Львовский, Д.В. Моргун. М., 2007. 442 с.

3. Maes, D. Butterfly diversity loss in Flanders (north Belgium): Europe's worst case scenario? / D. Maes, H. Van Dyck, H. //Biol. Conserv. 2001. №99. P. 263-276.

4. Roy, D.B. Butterfly numbers and weather: predicting historical trends in abundance and the future effects of climate change. / D. Roy, P. Rothery, D. Moss, E. Pollard, J. Thomas // J. Anim. Ecol. 2001. №70. P. 201-217.

5. Hill, J. Responses of butterflies to twentieth century climate warming: implications for future ranges / J. Hill, C. Thomas, R. Fox, M. Telfer et al. //Proc. Roy. Soc. Lond. Ser. B Biol. Sci. 2002. № 269. P.2163-2171.

6. Franco, A. M. A. Impacts of climate warming and habitat loss on extinctions at species' low-latitude range boundaries. / A.M.A. Franco, J.K. Hill, C. Kitschke, Y.C. Collingham et al. // Glob. Change Biol. 2006. № 12. P. 1545-1553.

7. Thomas, J.A. The conservation of declining butterfly populations in Britain and Europe: priorities, problems and successes. / J.A. Thomas // Biol. J. Linn. Soc. 1995. № 56. P. 55-72.

8. Thomas, J.A. Extinction rates and butterflies - response. / J.A. Thomas, R.T. Clarke // Science. 2004. № 305. P. 1563-1564.

9. Thomas, J.A. Comparative Losses of British Butterflies, Birds and Plants and the Global Extinction Crisis / J. A. Thomas, M. G. Telfer, D. B. Roy, C. D. Preston et al. // Science 303, 1879-1881

10. Thomas, J.A. Monitoring change in the abundance and distribution of insects using butterflies and other indicator groups / J. A. Thomas // Philos. Trans. Roy. Soc. B Biol. Sci. 2005. - № 360. -P.339-357.

11. Thomas, C.D. Range retractions and extinction in the face of climate warming. / C. D. Thomas, A.M.A. Franco, J.K. Hill // Trends Ecol. Evol. 2006. №21. P. 415-416.

12. Van Swaay, C.A.M. Red data book of European butterflies (Rhopalocera) / C.A.M. van Swaay, M.S. Warren. - Nature and Environment, Strasbourg: Council of Europe Publishin, 1999. 186 p.

13. Van Swaay, C. Manual for Butterfly Monitoring / C. Van Swaay, T. Brereton, P.Kirkland, M. Warren. Butterfly Conservation Europe, 2012. 13 p.

14. Van Swaay, C. The European Grassland Butterfly Indicator: 1990-2011 / C. Van Swaay, A. Van Strien, A. Harpke, B. Fontaine et al. - Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2013. 34 p.

15. Wenzel, M. The severe decline of butterflies on western German calcareous grasslands during the last 30 years: a conservation problem / M. Wenzel, T. Schmitt, M. Weitzel, A. Seitz // Biol. Conserv. 2006. № 128. P. 542-552.

16. Pannekoek, J. TRIM 3 Manual / J. Pannekoek, A. Van Strien. Statistics Netherland, Voorburg, 2005. 57 p.

Об авторах

Голощапова С.С. - аспирант Брянского государственного университета, e-mail: bioindicators. lab@gmail. com;

Прокофьев И.Л. - кандидат биологических наук, доцент Брянского государственного университета, e-mail: bioindicators.lab@gmail.com.