Моніторинг і антропогенні дії


Моніторинг - система спостережень, що дозволяє оцінювати стан біоценозу і давати прогноз його розвитку. Постановка моніторингу набуває зараз особливого значення у зв'язку з потужними антропогенними діями, передусім із забрудненням середовища. В цьому відношенні комахи при їх широкому поширенні і чутливості до змін середовища є перспективними об'єктами (Э.И. Хотько та ін., 1982).
Відмітимо, що при розробці подібного моніторингу слід відрізняти зміни чисельності, викликані антропогенними діями, від її природних сезонних і багаторічних коливань.
Забруднення середовища (промислове хімічне і радіоактивне, автомобільні викиди, використання інсектицидів, гербіцидів і мінеральних добрив) помітно відбивається на фауні комах. Більшість з цих дій відкидає біоценоз до більш ранніх стадій сукцесії і обідняє видовий склад. Разом із загибеллю рослин випадають цілі консорции разом з відповідними видами комах.
Промислове забруднення місцевості, як правило, досить повільно діє на популяції комах. Правда, тут багато що залежить від хімічної природи забруднюючих речовин поллютантов, на які комахи реагують по-різному. Так, в зоні забруднення зазвичай відбувається різке збільшення чисельності фитофагов, що смокчуть, особливо попелюхою. Разом з комахами, що смокчуть, збільшується чисельність їх природних ворогів. Основна причина цього явища, швидше за все, - порушення синтезу білків в тканинах рослин і як результат накопичення в їх рідкому вмісті вільних амінокислот. Крім того, комахи, що смокчуть, на відміну від листогризних, практично не страждають від забруднення поверхні листя. З послабленням рослин зв'язується також і збільшення чисельності подкоровых і стволових комах. Показано, наприклад, що в зоні викиду солей важких металів виникає потужний розвиток ксилофагов (Е.Н. Мозолевская, 1982).
Занадто високі забруднення все ж пригнічують комах, стримуючи їх розмноження. Тому в зоні середнього забруднення часто має місце максимум чисельності. Так, чисельність жука-довгоносика Strophosoma capitatum на певній відстані від джерела забруднення в 25 разів вище, ніж на сильно забруднених ділянках і в 5 разів - чим на чистих. Подібний же оптимум по рівню забруднення був знайдений для ряду метеликів (M.V.Kozlov, 1994). Навіть непарний шовкопряд - комаха з потужним біотичним потенціалом - пригноблюваний при великій концентрації промислових викидів, наприклад, поблизу від алюмінієвого заводу м. Братска (Г. И. Голутвин, 1983).
Є окремі види комах, чисельність яких завжди падає під впливом забруднень. Так, недалеко від цементних і металургійних заводів різко знижується чисельність деяких жужелиць і жуків стафилинов, ряду сеноедов. Серед цих комах можна знайти види - індикатори міри забруднення місцевості.
Приблизно також змінюється біоценоз під впливом автомобільних викидів, що часто містять важкі метали. Накопичення твердих часток цих викидів поблизу від дороги призводить до зниження чисельності форм, що мешкають в підстилці і грунті, а також листогризних энтомофагов. Навпаки, чисельність одержуючих живлення з глибших шарів рослинних тканин фитофагов (попелюхою, клопов-слепняков), що смокчуть, збільшується. Розмноженню шкідників, що смокчуть, сприяє також збагачення рослин біля шосе азотистими з'єднаннями. Услід за комахами, що смокчуть, зростає чисельність їх энтомофагов (Р. О. Бутовский, 1987). Видами - індикаторами подібних дій можуть бути також деякі жужелиці і окремі види ногохвосток.
У забрудненій радіоактивними відходами місцевості найбільше страждають об'єкти, що мешкають в підстилці і грунті. Порівняно невеликі дози радіації можуть призводити до деякого підвищення загальної життєздатності, наприклад, іноді спостерігається підвищення відсотка виходу гусениць непарного шовкопряда з кладок. Вищі дози радіації призводять до загибелі частини гусениць. Проте в цілому в зоні підвищеної радіоактивності чисельність популяції непарного шовкопряда не зменшується, оскільки помітно знижується зараженість гусениць паразитами. Швидше за все, це відбувається тому, що паразити обертаються в лялечку переважно в грунті, де висока радіація, а непарний шовкопряд - в кронах. Позитивно впливає на розвиток непарного шовкопряда і проріджування крон із-за послаблення дерев (Д.А.Криволуцкий та ін., 1988). Можливо, що при цьому знижується і здатність рослини протистояти фітофагу.
Велика увага ентомологів притягнула явище так званого індустріального меланизма. Воно відмічене приблизно у 100 видів метеликів. Найбільш відомий поліморфізм забарвлення березового п'ядуна Biston betularia L., яка має дві форми: звичайну (f.typica), таку, що має світлі крила з темними крапками, що нагадують поверхню ствола берези, і меланистическую (f. carbonaria) з рівномірно чорними крилами майже без малюнка. Остання форма була спіймана уперше в промисловому районі біля манчестера. Надалі таких темних метеликів знаходили переважно поблизу від тих, що великих забруднюють повітря і підприємств, що дають кіптяву. Пропонувалася гіпотеза, що темна форма менш помітна на закопчених стволах берези, чим початкова світла, і, отже, в меншій кількості знищується птахами (H.B.D.Kettlewel, 1956). Навпаки, на чистих березових стволах більше переваг отримує початкова форма зі світлими крилами. Проте зараз ця гіпотеза оспорюється, оскільки темна форма переважає і в деяких відносно чистих з екологічного погляду районах. В принципі, потемніння забарвлення часто корелює з підвищеною життєздатністю і інтенсивним метаболізмом.
Окрім метеликів, індустріальний меланизм зустрічається у жуків (корови Adalia bipunctata L), деяких попелюхою і цикад. Швидше за все, цей меланизм пов'язаний із забрудненням місцевості. Разом із змінами забарвлення можливі і зміни розмірів тіла і мікроструктури його поверхні.
Комахи належать до індикаторів міри забрудненості води органічними речовинами. Так, личинки квіткових мух Eristalis tenax L., так звані щурики, - чіткий показник найбільш забрудненого полисапробного водоймища. Усім відомі червоні личинки хирономид типові для мезосапробных водоймищ. Більшість же інших водних комах можуть мешкати тільки в чистих олигосапробных водах (Е.Н. Павлівський, С. Г. Лепнева, 1948).
Природно, що комахи реагують і на інші забруднення води, у тому числі важкими металами. При тривалому забрудненні міняється видовий склад, більшість комах гинуть. Проте навіть і при невеликих дозах забруднюючих речовин, і при їх нетривалій дії певним чином змінюється будівельна поведінка личинок ручейников (В. А. що Не пам'ятають, 1989).
При дії на біоценоз інсектицидів різко порушується його видова структура, причому найбільше страждають энтомофаги. Фитофаги досить швидко виробляють резистентність по відношенню до цих речовин. Окрім інсектицидів на комахах можуть істотно впливати і такі вживані в сільському господарстві речовини, як гербіциди, фунгіциди і мінеральні добрива. Під впливом цих речовин, як і при інших забрудненнях, обідняється видовий склад і у багатьох випадках різко зростає чисельність окремих видів.
Охорона комах
Поверхня нашої планети швидко перетвориться людиною. Природні биоценозы на величезних просторах перетворюються на пасовища і агроценозы. Часто, особливо в тропічних районах, грунти під агроценозами швидко виснажуються, але після того, як ці ділянки закидають, колишній біоценоз не може на них відновитися і вони перетворюються на подібність пустелі. Те ж відбувається і в результаті надмірного випасу худоби. Забруднення і засмічення земель, не придатних для господарського використання, безрозсудне і безгосподарне застосування добрив, гербіцидів і інсектицидів гублять ті, що ще зберігаються природні биоценозы. До цього слід додати і радіоактивне забруднення багатьох районів. Масштаби загибелі флори і фауни прийняли глобальний характер і схожі вже з тими катастрофічними змінами, які мали місце в середині медового періоду, коли ще одноманітні покрытосеменные рослини уклинилися в природні сукцесії і перервали їх (Крейдяна біоценотична криза, 1988).
Руйнування биоценозов призводить до зникнення багатьох видів комах. За орієнтовною оцінкою Г. Н. Горностаева (1986), на нашій планеті щодня зникає один вид комахи. Часто біоценотична роль цих гинучих видів так і залишається невідомою. Окрім наукової і естетичної цінності, будь-який вид може бути використаний як обпилювач, джерела білкового живлення або ще для яких-небудь інших цілей. Тому украй важливо прийняти усі заходи, щоб зберегти різноманіття комах (Н.И. Кочетова, 1986). Г. Н. Горностаїв (1986) відмічає наступні особливості екології комах, що підвищують їх уразливість, :
1. Вузький ареал. Від господарської діяльності людини в першу чергу повинні страждати узкорегиональные ендеміки і реліктові види.
2. Нездатність до міграцій. В результаті діяльності людини, створення агроценозов і населених пунктів ареал таких слабо мігруючих комах перетворюється на велику кількість дрібних острівців. Із-за недостатнього обміну генетичною інформацією, а також із-за ліг кістці порушення біоценозу на невеликій ділянці такі раніше широко поширені види виявляються під загрозою зникнення. Один з найбільш яскравих прикладів такого виду - бабочка-аполлон.
3. Агрегационные тенденції. Скупчення комах в одному місці протягом несприятливого сезону різко підвищують можливість їх знищення. Так, відомо, що метелик-монарх Danaus plexippus L. під час зимівлі в Мексиці і Каліфорнії скупчується у величезних кількостях (сотні тисяч особин) на окремих деревах. Нині ці місця скупчень метеликів спеціально охороняються. Інший приклад - скупчення жуків сонечок на схилах гір і сопок в зимовий час. Ці жуки іноді в масі гинуть під час лісових пожеж, весняних палов, а також від гірських вироблень.
4. Приуроченность до ефемерних або рідкісних місць життя. Приклади таких біотопів : гірські степи, прибережні дюни або сухі схили з виходами вапняку. У таких місцях виявляється своєрідна фауна.
5. Живлення на рідкісній рослині, монофагія. Можливість зникнення такого виду не вимагає пояснень.
6. Водний спосіб життя. Багато водних комах дуже чутливі до хімічних забруднень, змін концентрації кисню, температурного режиму. Особливо чутливими виявляються личинки бабок і веснянок.
В цілому найбільш схильні до вимирання комахи К-стратеги, вузько спеціалізовані і пристосовані до життя в строго певних біотопах.
Часто висловлюються міркування, що вимирання ряду переважне великих і яркоокрашенных форм пов'язано з діяльністю колекціонерів. В принципі, це маловірогідно, оскільки величезний, в порівнянні з хребетними тваринами, біотичний потенціал комах означає також заздалегідь запрограмовану загибель 95-99% особин від самих різних причин. Ця смертність, звичайно, особливо велика на ранніх стадіях розвитку, але гинуть в значній кількості і имаго. Занадто ж мала популяція, швидше за все, приречена на загибель, незалежно від колекціонерів, з генетичних причин. "Звичайно, випадки хижацького вилову комах до повної ліквідації популяцій, з руйнуванням місць життя і так далі в принципі можливі, проте подібні дії не мають нічого спільного з колекціонуванням і можуть кваліфікуватися тільки як злочин" (Т. Н. Горностаїв, 1986).
Досвід низки країн показує, що навіть при сучасному рівні розвитку промисловості і сільського господарства можна частково зберегти природні биоценозы завдяки розумному господарюванню і природоохоронним заходам. Першим кроком на шляху охорони рідкісних і корисних видів є їх інвентаризація. До Червоної книги СРСР (1984) були внесені 202 види комах, що відносяться до 16 загонів. Звичайно, це далеко не усе види, яким загрожує знищення. Червона книга створюється не для фахівців, і в ній згадуються переважно великі і красиві комахи, на яких може звернути увагу будь-яка людина. Було розроблено законодавство, згідно з яким вилов без дозволу комах, занесених в Червону книгу, карався грошовими штрафами. Величина штрафу залежала від виду комахи.
Одного включення, в Червону книгу рідкісних і зникаючих видів, звичайно, недостатньо для їх збереження. Передусім підлягають охороні самі биоценозы. Заповідники нашої країни створені для охорони ландшафтів, а також хребетних тварин, але вони можуть грати велику роль і в збереженні зникаючих видів комах. У протилежному випадку можливе зникнення рідкісних видів і на території заповідника, як це сталося з аполлоном в підмосковному Приокско-терасному заповіднику. На жаль, в заповідниках СРСР під реальною охороною знаходилося всього 7 видів комах (менше 4% від загальної кількості видів, занесених в Червону книгу). Для порівняння: в заповідниках СРСР охороняли 54% "краснокнижных" ссавців, 70% птахів і 67% рептилій і амфібій.
Охорона комах можлива і в межах національних парків, пам'ятників природи і навіть мисливських господарств. Істотною перешкодою до їх охорони є слабка вивчена екології і поширення багатьох комах. Тому необхідно залучати до вивчення рідкісних і зникаючих видів як професійних ентомологів, так і кваліфікованих колекціонерів. На жаль, визначення більшості комах неможливе без вилову і умертвіння деякої кількості особин. Разом із збереженням видів, занесених в Червону книгу, може бути врятоване і велика кількість інших більш непоказних комах.
Особливо перспективна форма збереження рідкісних і зникаючих видів - це створення на незручних землях мікрозаповідників (точніше, - мікрозаповідників) площею 1-15 га. Честь створення перших мікрозаповідників в Росії належить В. С. Гребенникову, що багато років вивчало біологію джмелів і інших обпилювачів.
Проте, створюючи такі мікрозаповідники, слід пам'ятати, що биоценозы схильні до сукцесій, причому кожен з видів належить до її певного етапу. На великій території сукцесія не може проходити строго синхронно, завдяки чому в цілому зберігається увесь набір видів. На невеликих же ділянках недоторканість не дає гарантії повного збереження початкової флори або фауни, особливо при нечисленних популяціях комах (В. С. Мурзин, В. Д. Кобрин, 1993). У ряді випадків збереженню фауни комах може сприяти часткове господарське використання території, наприклад косіння трав на частини території або ж помірний випас худоби.




2015 .................................................................................