<<<  Back

2023, № 106

UDC: 632.937.1.03+632.937.12; 574.3; 574.4
GSNTI: 68.37.13; 34.35.17, 34.35.25, 68.37.13

Ground beetle (Coleoptera, Carabidae) population in fallow fields of the northern forest-steppe of the Ob River Region

This paper presents a survey on the ecological-faunistic structure of the ground beetle (Coleoptera: Carabidae) population in plots occupied by fallow lands and their bordering areas with ruderal vegetation in the northern forest-steppe of the Ob river region (southern forest-steppe of Western Siberia). During the studies conducted in 2021-2022, 50 species of ground beetles of 17 genera and 10 tribes were identified in the study plots. The dominant tribes in species composition were Harpalini, Zabrini, and Pterostichini. Significant numeric contributions to community formation were made by the tribes Pterostichini and Harpalini. Annually, in the bordering areas with ruderal vegetation, species richness and dynamic density of the ground beetle population were significantly higher than in the pure fallow fields. The highest indicators of mid-season dynamic density across all plots and throughout the years of observation were typical for H. rufipes and P. сupreus. The proportion of predatory species in the fallow field reached 81.8%. The number of mixophytophagous species was consistently higher in border areas. A high numeric abundance in fallow was typical for ground beetles - stratobionts (on average - 63%). Among the litter dwellers, a clear dominance was observed for litter-soil (burrowing) beetles. Low values of the Simpson, Shannon diversity indices, and the Margalef species richness in fallow fields indicate a decline in species composition. It can be assumed that the reason for the sharp decrease in the dynamic density of most ecological groups of ground beetles and the relatively low species richness of fallow fields is the constantly changing soil-hydrological and agrophysical characteristics throughout the vegetation period and the absence of projective vegetation coverage. Due to constant plowing and cultivation, microclimatic conditions are disturbed, causing a clear ecological and species differentiation of ground beetle complexes in fallow fields compared to their boundaries. The data also show that field boundaries with ruderal synusia serve as accumulation zones for various ecological groups of ground beetles during intensive agricultural activities on land plots throughout the vegetation period.
Keywords: Ground beetles, species diversity, life form, dynamic density, agricultural landscape, forest-steppe of the Ob Region.
DOI: 10.21515/1999-1703-106-123-134

References:

1. Бабенко, А. С. Формирование населения жесткокрылых - герпетобионтов на границах агроценозов полевых культур / А. С. Бабенко // Экологическое разнообразие почвенной биоты и биопродуктивность почв. Матер. IV(XIV) Всерос. совещания по почвенной зоологии. - Тюмень, 2005. - С. 33-34.
2. Бабенко, А. С. Закономерности распределения хищных жесткокрылых энтомофагов (Coleoptera: Carabidae, Staphylinidae) в экотонах полевых агроценозов / А. С. Бабенко, С. А. Нужных // Фитосанитарное оздоровление экосистем: Второй всероссийский съезд по защите растений, Санкт-Петербург, 5-10 декабря 2005 г.: материалы съезда. Том 1. - СПб., 2005. - С. 253-254.
3. Белецкий, Е. Н. Полицикличность, синхронность и нелинейность популяционной динамики насекомых и проблемы прогнозирования: монография / Е. Н. Белецкий, С. В. Станкевич. - Вена, 2018. - 138 с.
4. Беспалов, А. Н. Дополнения к фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) Новосибирской области: южные виды расселяются к северу? / А. Н. Беспалов, Р. Ю. Дудко, И. И. Любечанский // Евразиатский энтомологический журнал. - 2010. - Т. 9. - № 4. - С. 625-628.
5. Будилов, В. В. Пространственно-временное распределение карабидофауны (Coleoptera, Carabidae) в агроценозах Среднего Поволжья: Монография / В. В. Будилов, П. В. Будилов. - Саранск: Морд. кн. изд-во, 2007. - 132 с.
6. Бутовский, Р. О. Распределение жизненных форм имаго жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в придорожных агроценозах / Р. О. Бутовский // Экология. -1991. - №. 4. - С. 28-34.
7. Гусева, О. Г. Пространственное распределение жужелиц и стафилинид в агроэкосистеме / О. Г. Гусева, А. Г. Коваль // Сельскохозяйственная биология. - 2011. - Т. 1. - С. 118-123.
8. Гусева, О. Г. Жужелицы (Coleoptera, Carabidae) агроландшафтов Северо-Запада России и особенности их комплексов в различных агроценозах / О. Г. Гусева, А. Г. Коваль, Е. О. Вяземская // Вестник защиты растений. - 2015. - Т. 86. - № 4. - С. 20-26.
9. Дудко, Р. Ю. Фауна и зоогеографическая характеристика жужелиц (Coleoptera, Carabidae) Новосибирской области / Р. Ю. Дудко, И. И. Любечанский // Евразиатский энтомологический журнал. - 2002. - Т. 1. - № 1. - С. 30-45.
10. Душенков, В. М. Основные закономерности сложения комплексов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в агроценозах / В. М. Душенков // Докл. АН СССР. - 1982. - Т. 265. - № 1. - С. 250-252.
11. Душенков, В. М. О фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) г. Москвы //Фауна и экология почвенных беспозвоночных Московской области / В. М. Душенков. - М.: Наука, 1983. - С. 111-112.
12. Замотайлов, А. С. Жужелицы (Coleoptera, Carabidae) Северо-Западного Кавказа (фауна, экология, зоогеография): дис..… канд. биол. наук / А. С. Замотайлов. - Л.: ЗИН АН СССР, 1989. - 555 с.
13. Иванов, Е. А. Особенности формирования карабидофауны в агроценозах лесостепи Приобья: специальность 03.00.16: автореферат дис.. канд. с.-х. наук / Е. А. Иванов. - Красноярск, 2007. - 18 с.
14. Каличкин, В. К. Системы земледелия и агротехнологии в Новосибирской области: руководство / В. К. Каличкин. - Новосибирск: СФНЦА РАН. - Новосибирск, 2016. - 232 с.
15. Каменченко, С. Е. Хищные жужелицы и влияние на них способов обработки почвы / С. Е. Каменченко, А. И. Шабаев, Н. И. Стрижков, Н. М. Петрова, Т. В. Наумова // Защита и карантин растений. - 2016. - №. 11. - С. 44-46.
16. Каплин, В. Г. Влияние метеоусловий и агротехнических приемов на динамику численности имаго жужелицы Poecilus cupreus L. (Coleoptera, Carabidae) в посевах яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья / В. Г. Каплин // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2017. - №. 2. - С. 18.
17. Кривопалова, С. А. Комплексы жужелиц агроценозов северо-востока Самарской области и их трансформация / С. А. Кривопалова // Вестник Самарского гос. ун-та. - 1999. - № 2. - С. 12.
18. Максимович, К. Ю. Комплексы жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в агроценозах пшеницы и кукурузы лесостепной зоны Западной Сибири / К. Ю. Максимович, Р. Ю. Дудко, Е. А. Новиков // Евразиатский энтомологический журнал. - 2022. - Т.21. - №3. - С. 166-174. - DOI 10.15298/euroasentj.21.3.06.
19. Максимович, К. Ю. Сообщества жужелиц (Coleoptera, Carabidae) агроценозов с разным уровнем интенсификации в лесостепной зоне Западной Сибири / К. Ю. Максимович, Е. Е. Хомицкий, А. С. Замотайлов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2022. - № 94. - С. 114-122. - DOI: 10.21515/1999-1703-94-114-122.
20. Максимович, К. Ю. Динамика численности хищных жужелиц (Coleoptera, Carabidae) агроценозов с разным уровнем интенсификации в лесостепи Западной Сибири / К. Ю. Максимович, Е. Е. Хомицкий, А. С. Замотайлов / Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2022. - №95. - С. 117-126. - DOI: 10.21515/1999-1703-95-117-126.
21. Маталин, А. В. Соотношение пеших и летных миграций в популяциях массовых видов жужелиц (Insecta, Coleoptera, Carabidae) в условиях юго-запада степной зоны / А. В. Маталин // Зоологический журнал. - 1992. - Т. 71. - № 9. - C. 57-68.
22. Маталин, А. В. Влияние погодных условий на миграционную активность жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в условиях степной зоны / А. В. Маталин // Известия РАН. Серия Биологическая. - 1998. - № 5. - С. 591-601.
23. Мордкович, В. Г. Зоодиагностика климатических изменений в степях Центрального Казахстана по сравнению с серединой XX в. на примере жуков-жужелиц и чернотелок / В. Г. Мордкович, С. А. Худяев, Р. Ю. Дудко, И. И. Любечанский // Сибирский экологический журнал. - 2020. - Т. 27. - №. 5. - С. 539-567.
24. Мордкович, В. Г. Западно-Сибирская лесостепь - сгусток биоразнообразия, универсальный биом и резерват грядущих биогеографических реконструкций / В. Г. Мордкович // Сибирский экологический журнал. - 2012. - Т. 19. - № 1. - С. 27-34. - DOI: 10.15372/SEJ20200501.
25. Романкина, М. Ю. Структура населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) агроценозов в центре Европейской части России (на примере Тамбовской области) / М. Ю. Романкина // Вестник российских университетов. Математика. - 2010. - Т. 15. - № 5. - С. 1563-1569.
26. Хабибуллина, Н. Р. Структура населения жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в агроценозах / Н. Р. Хабибуллина, Р. А. Суходольская // Евразиатский энтомологический журнал. - 2014. - Т. 13. - №. 4. - С. 379-387.
27. Хомицкий, Е. Е. Контроль численности вредителей в агроценозах с использованием естественных энтомофагов-жужелиц (Сoleoptera, Сarabidae) на основе аттрактивных посевов / Е. Е. Хомицкий, А. С. Замотайлов, А. И. Белый // Фундаментальные основы современных аграрных технологий и техники: сборник трудов Всероссийской молодежной науч.-практ. конф. Юргинский технологический институт. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - С. 70-72.
28. Храмцов, И. Ф. Ресурсосберегающие технологии производства зерна в Западной Сибири / И. Ф. Храмцов // Земледелие. - 2009. - №. 4. - С. 5-7.
29. Чернышев, В. Б. Экологическая защита растений. Членистоногие в агроэкосистеме : Учеб. пособие для студентов-биологов / В. Б. Чернышев. - Москва: Изд-во Моск. ун-та, 2001. - 132 с.
30. Чернышев, В. Б. Полосы травянистой растительности, созданные в поле, как источник хищных насекомых / В. Б. Чернышев, В. М. Афонина // Достижения энтомологии на службе агропромышленного комплекса, лесного хозяйства и медицины: тез. докл. ХIII съезда Рус. энтомол. о-ва, Краснодар, 9-15 сент. - Краснодар, 2007. - С. 217.
31. Чернышев, В. Б. Сельскохозяйственная энтомология (экологические основы): курс лекций / В. Б. Чернышев. - М.: Изд-во «Триумф». - 2012. - 232 с.
32. Шарова, И. Х. Жизненные формы жужелиц / И. Х. Шарова. - М., 1986. - 360 c.
33. Юшкевич, Л. В. Влияние повторных посевов яровой пшеницы на состояние почвенного плодородия и агрофитоценоза в лесостепи Западной Сибири / Л. В. Юшкевич, О. Ф. Хамова, А. Г. Щитов, Е. В. Тукмачева // Плодородие. - 2020. - № 1(112). - С. 33-37. - DOI: 10.25680/S19948603.2020.112.10.
34. Begon, M. Ecology. Individuals, populations and communities / M. Begon, J. L. Harper, C. R. Townsend // Blackwell scientific publications, Dep. Zool., Univ. - Liverpool, 1986. - 876 p.
35. Holland, J. M. The agroecology of carabid beetles /j. M. Holland. - Andover: Intercept, 2002. -356 p.
36. Kádár, F. Seasonal flight pattern of Harpalus rufipes (De Geer) cap-tured by light traps in Hungary (Coleoptera: Carabidae) / F. Kádár, F. Szentkirályi // Acta Phytopathol. Entomol. Hung. - 1998. - Vol. 33. - P. 367-377.
37. Kromp, B. Carabid beetles in sustainable agriculture: a review on pest control efficacy, cultivation impacts and enhancement / B. Kromp // Agriculture, Ecosystems & Environment. - 1999. - Vol. 74. - No 1-3. - P. 187-228.
38. Maksimovich, K. Y. Species composition and ecological structure of ground beetles (Coleoptera, Carabidae) communities as biological indicators of the agro-environmental sustainability / K. Y. Maksimovich, R. Y. Dudko, E. I. Shatalova, A. K. Tsakalof, A. M. Tsatsakis, K. S. Golokhvast, E. A. Novikov // Environmental Research. - 2023. - 116030.
39. Matalin, A. V. Variations in flight ability with sex and age in ground beetles (Coleoptera, Carabidae) of south-western Moldova / A. V. Matalin // Pedobiologia, 2003. - Vol. 47. - Is. 4. - P. 311-319.
40. Renkonen, О. Dis Carabiden - und Straphiliniden - Bestande eines Seeufers in S-W Finnland / О. Renkonen // Ann. Entomol. Fenn. 1944. - Bd.9. - No 10. - P. 23-31.

Authors:

1. Maksimovich Kirill Yurevich, junior researcher, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Novosibirsk State Agrarian University"; FSBIS "Siberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences".
2. Khomitsky Evgeny Evgenievich, master of science, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University”.
3. Zamotajlov Alexandr Sergeevich, DSc in Biology, Professor, Head of the Department, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University”.
4. Novikov Evgeniy Anatolievich, DSc in Biology, Head of the Department, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Novosibirsk State Agrarian University".