Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

К ОЦЕНКЕ УСТОЙЧИВОСТИ НАСЕЛЕНИЯ ДНЕВНЫХ БАБОЧЕК В УСЛОВИЯХ КАТУНСКОГО РЕКРЕАЦИОННОГО РАЙОНА

Малков П.Ю. 1
1 ГОУ ВО «Горно-Алтайский государственный университет»
На основе анализа результатов учетов на трансектах показано, что высокий уровень антропогенной нагрузки приводит к снижению видового богатства и разнообразия населения дневных бабочек в условиях горно-долинных ландшафтов южной части Катунского рекреационного района. Обедненность в местах концентрации туристов и рекреантов прослеживается как до начала массового туристического сезона, так и в его разгар, что позволяет говорить о пролонгированности изменений. Наиболее значительные перестройки, по-видимому, происходят в сообществах дневных чешуекрылых долинных лугов, так как различия в индексах разнообразия здесь, как правило, статистически достоверны, тогда как в сообществах березово-сосновых лесов это проявляется лишь на уровне тенденции. Для минимизации указанного процесса представляется целесообразным выделить в пределах ландшафтов долины реки Катунь небольшие по площади резерваты с регулируемым доступом, которые позволили бы сохранить своеобразный биологический потенциал территории.
дневные бабочки
булавоусые чешуекрылые
рекреация
1. Кузякин А.П. Дневные чешуекрылые как зоогеографический индикатор // Четвертая межвузовская зоогеографическая конференция: тезисы докладов. – Одесса: ОГУ, 1966. – С. 135–136.
2. Мазин Л.Н. Общие итоги и перспективы исследования населения булавоусых чешуекрылых (Lepidoptera, Rhopalocera) природных зон СССР // Систематика животных, практическая зоология и ландшафтная зоогеография (чтения памяти А.П. Кузякина). – 1991. – С. 68–78.
3. Малков П.Ю. Количественный анализ биологических данных. – Горно-Алтайск: РИО ГАГУ, 2005. – 76 с.
4. Малков П.Ю. Влияние рекреационного природопользования на биотопические группировки дневных бабочек (на примере Катунского рекреационного района Республики Алтай) // Международный журнал фундаментальных и прикладных исследований. – 2016. – № 9. – Ч. 2. – С. 252–256.
5. Малков Ю.П. К методике учета булавоусых чешуекрылых // Животный мир Алтае-Саянской горной страны. – Горно-Алтайск, 1994. – С. 33–36.
6. Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. – М.: Наука, 1982. – 288 с.
7. Шитиков В.К. Использование рандомизации и бутстрепа при обработке результатов экологических наблюдений // Принципы экологии. – 2012. Т.1. – №1. – С. 4–24.
8. Gall L.F. Measuring the Size of Lepidopteran Populations // Journal of Research on the Lepidoptera. – 1985. – Vol. 2. – № 24. – P. 97–116.
9. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological Statistics software package for education and data analysis // Palaeontologia Electronica. – 2001. – №4. – 9 p. http://folk.uio.no/ohammer/past/Past3.zip
10. Thomas J.A. A Quick Method for Estimating Butterfly Numbers During Surveys // Biological Conservation. – 1983. – № 27. – P. 195–211.

В предыдущей публикации рассмотрены процессы трансформации населения дневных бабочек под влиянием туристско-рекреационной деятельности главным образом, применительно к условиям северной части Катунского рекреационного района Алтая [4]. В той же статье обоснована актуальность и общая логика исследования. Представленное сообщение преследует цель охарактеризовать специфику реакции сообществ дневных бабочек на рекреационный фактор в окрестностях курорта Чемал, расположенного в южной части Катунского района.

Материалы и методы исследования

Характер влияния туристско-рекреационной деятельности на состояние населения дневных чешуекрылых в южной части Катунского рекреационного района изучали на примере двух ландшафтов, расположенных в окрестностях курорта Чемал (долинные луга и долинные березово-сосновые леса). При этом сообщества булавоусых бабочек в каждом из биотопов оценивали в двух вариантах – на участках с высоким и участках с низким уровнем антропогенного воздействия. Отличающиеся наибольшим своеобразием сообщества разнотравных склонов с обнажениями горных пород, для которых характерен ряд интересных в лепидоптерологическом отношении видов (например, аполлонов Parnassius apollo, P. nomion, P. clarius), в данном сообщении не рассматриваются, так как в связи с высокой сложностью рельефа туристы здесь перемещаются почти исключительно по узким тропам, и выделить репрезентативные участки рекреационного воздействия не представляется возможным.

Учеты проводили в 2017 г. до начала массового туристического сезона (конец мая – начало июня) и в его разгар (конец июля – начало августа). Бабочек учитывали маршрутным методом на трансектах. Метод трансект, в отличие от методов учетных площадок и мечения, предъявляет менее жесткие требования к типу распределения вида внутри станции [8]. На каждом из исследованных участков единовременно проходили 2–3 км. Указанная длина маршрута репрезентативна для оценки обилия отдельных видов, если они неоднократно встречаются на маршруте [10], а также для оценки суммарного обилия, так как совокупность единично встречающихся видов, как правило, составляет незначительную часть общей плотности населения [1, 2]. Ширину трансекта определяли для каждого вида отдельно по удвоенной средней дальности обнаружения [5]. Для вычисления обилия использовали формулу

ml1.wmf,

где xi – обилие i вида на 1 га, ni – число зарегистрированных особей i вида, ki – средняя дальность обнаружения i вида в метрах, L – длина маршрута в километрах [3].

В качестве интегральных показателей для оценки состояния населения дневных бабочек анализировали: число видов, встреченных на маршруте, суммарное обилие, индексы разнообразия Симпсона и Шеннона. Напомним, что индексы разнообразия учитывают два компонента – видовое богатство и выравненность вклада видов в суммарное обилие, при этом, чем больше видов образуют сообщество и чем выше выравненность их обилия, тем более разнообразным и структурно сложным оно считается. На величину первого из индексов наибольший эффект оказывает самый обильный вид [6], тогда как второй индекс более чутко реагирует на изменение количества видов в группировке, особенно при низком видовом богатстве [7]. Оценку статистической достоверности различия индексов разнообразия проводили с помощью ресэмплинга перестановочным (permutation) тестом [8] при 9999 рандомизациях. Все вычисления осуществляли с использованием программ MS Excel и Paleontological Statistics [9].

Результаты исследования и их обсуждение

В раннелетний период основные отличия сообществ дневных бабочек на контрольных и подверженных рекреационному воздействию участках сводятся к следующему (табл. 1). В условиях разнотравных лугов долины реки Катунь тенденцию снижения обилия на рекреационных участках демонстрируют 13 из 16 (81 %) зарегистрированных в этом биотопе видов дневных чешуекрылых. При этом мальвовая толстоголовка Pyrgus malvae, зорька Anthocharis cardamines, пеструшка спирейная Neptis rivularis, верониковая шашечница Mellicta britomartis, перламутровка Clossiana dia, сенница Coenonympha hero и голубянки Lycaena helle, Aricia artaxerxes в местах концентрации отдыхающих не обнаружены даже единичными экземплярами. Противоположную тенденцию увеличения плотности популяции на участках рекреации демонстрируют лишь три вида – белянки Aporia crataegi, Pieris rapae и голубянка Plebejus argus. Два первых из них – типичные мигранты, скопления имаго у которых зачастую обусловлены наличием белковой и минеральной подкормки, например, в виде отходов жизнедеятельности лошадей, весьма обильных в местах прохождения конных туристических маршрутов. В отношении голубянки Plebejus argus отметим, что по результатам аналогичных исследований в более влажной северной части Катунского района она была отнесена к группе видов, избегающих рекреационную нагрузку [4]. В южной же части района данный вид находит, по всей видимости, более благоприятные условия, так его обилие здесь на порядок выше, и рекреационный фактор перестает быть лимитирующим.

Из 15 видов дневных бабочек, встреченных в раннелетний период на трансектах в березово-сосновых лесах, восемь (53 %) отдают предпочтение участкам с низкой рекреационной нагрузкой. Из них толстоголовка Carterocephalus silvicolus, парусник Штуббендорфа Parnassius stubbendorfii, ленточник Гельмана Limenitis helmanni, голубянка Plebejus argyrognomon, а также уже упомянутые при рассмотрении населения долинных лугов Anthocharis cardamines и Coenonympha hero обнаружены исключительно на участках с малым рекреационным воздействием. Противоположенный характер предпочтения проявляется у шести видов, большинство из которых экологически принадлежат к луговому комплексу и для лесов нормальной полноты малохарактерны, в частности, махаон Papilio machaon, горошковая беляночка Leptidea sinapis и голубянка Aricia artaxerxes.

В середине лета в долинных лугах зарегистрировано в общей сложности 27 видов дневных бабочек (табл. 2). Количество видов, выявленных с более высоким обилием или исключительно на участках с низкой антропогенной нагрузкой, совпадает с числом видов, для которых характерна противоположная тенденция (по 12 видов и 44 %). В местах массовой рекреации не обнаружены белянки Leptidea sinapis, Pieris rapae, P. napi, шашечницы Meliaea latonigena и Melitaea phoebe, сатириды Aphanopus hyperantus, Lasiommata maera, Coenonympha amaryllis, голубянки Lycaena alciphron и Aricia eumedon. Только на рекреационных участках встречены способные к сравнительно длительным перелетам Aglais urticae и Pieris brassicae, а также голубянка Plebeius argus, ситуация в отношении которой обсуждалась выше.

На трансектах в березово-сосновых лесах в это же время зарегистрировано 12 видов дневных чешуекрылых, из которых семь (58 %) более обильны в естественных вариантах биотопа, в том числе четыре обнаружены только здесь – толстоголовка Ochlodes sylvanus, краеглазка придорожная Lopinga achine и чернушки Erebia aethiops, E. ligea. Только вдоль грунтовых лесных дорог, тропинок и на полянах на рекреационных участках присутствует луговой вид Minois dryas, а также мигранты – резедовая белянка Pontia daplidice и многоцветница Nymphalis xanthomelas, не встреченные в контроле.

Таблица 1

Раннелетний аспект населения дневных чешуекрылых горно-долинных ландшафтов южной части Катунского рекреационного района (2017 г.), особей/га

Вид

Долинные луга

Березово-сосновые леса

В

Н

В

Н

Plebejus argus

147

136

6

2

Aporia crataegi

72

68

20

15

Plebejus argyrognomon

2

15

0

1

Neptis rivularis

0

1

4

6

Leptidea sinapis

1

8

0,5

0

Pieris napi

1

2

2

4

Coenonympha hero

0

3

0

5

Coenonympha amaryllis

3

5

0

0

Aricia artaxerxes

0

6

2

0

Leptidea morsei

0

0

3

3

Lycaena helle

0

4

0

0

Araschnia levana

0

0

2

1

Anthocharis cardamines

0

0,5

0

0,5

Carterocephalus silvicolus

0

0

0

1

Pieris rapae

0,6

0,3

0

0

Mellicta athalia

0,4

0,5

0

0

Pyrgus malvae

0

0,7

0

0

Limenitis helmanni

0

0

0

0,5

Mellicta britomartis

0

0,5

0

0

Papilio machaon

0

0

0,3

0

Parnassius stubbendorfii

0

0

0

0,3

Clossiana dia

0

0,3

0

0

Условные обозначения: В – высокий, Н – низкий уровень туристско-рекреационного воздействия.

Таблица 2

Летний аспект населения дневных чешуекрылых горно-долинных ландшафтов южной части Катунского рекреационного района (2017 г.), особей/га

Вид

долинные луга

березово-сосновые леса

В

Н

В

Н

1

2

3

4

5

Minois dryas

9

7

0,6

0

Argynnis paphia

0,8

0,7

5

8

Neptis rivularis

0

0

2

11

Colias hyale

5

3

0

0

Aphanopus hyperantus

0

2

2

4

Plebeius argus

8

0

0

0

Polyommatus icarus

4

3

0

0

Meliaea latonigena

0

6

0

0

Brenthis daphne

2

3

0

0

Coenonympha oedippus

3

2

0

0

Pontia daplidice

2

0,7

0,3

0

Brenthis ino

2

1

0

0

Pieris rapae

0

3

0

0

Melitaea phoebe

0

3

0

0

Pieris napi

0

0,4

1

1

 

Окончание табл. 2

1

2

3

4

5

Heteropterus morpheus

1

1

0

0

Heodes virgaureae

1

1

0

0

Argynnis adippe

0

2

0

0

Lopinga achine

0

0

0

2

Aricia eumedon

0

2

0

0

Argynnis niobe

1

0,6

0

0

Argynnis aglaja

1

0,4

0

0

Leptidea morsei

0

0

0,8

0,6

Aglais urticae

1

0

0

0

Pieris brassicae

0,7

0

0

0

Leptidea sinapis

0

0,6

0

0

Nymphalis xanthomelas

0

0

0,5

0

Lycaena alciphron

0

0,4

0

0

Ochlodes sylvanus

0

0

0

0,3

Lasiommata maera

0

0,3

0

0

Coenonympha amaryllis

0

0,3

0

0

Erebia aethiops

0

0

0

0,3

Erebia ligea

0

0

0

0,3

 

Сопоставление обобщенных характеристик населения дневных бабочек в естественных биотопах и их рекреационных аналогах позволяет получить целостное представление о закономерностях их трансформации, так как интегральные показатели определяются с учетом вклада всей совокупности видов и, следовательно, более надежны в сравнении с фактом изменения обилия (присутствия – отсутствия) того или иного вида. Теоретически отсутствие вида на трансекте может быть обусловлено влиянием случайных факторов, например, продолжительностью маршрута. Интегральные характеристики с одной стороны менее зависимы от таких случайных факторов, с другой – позволяют сравнивать между собой сообщества в существенно отличающихся условиях, а также разные группы организмов.

Анализ сводных показателей позволяет утверждать, что высокий уровень рекреационной нагрузки приводит к снижению видового богатства и разнообразия населения дневных бабочек в условиях горно-долинных ландшафтов южной части Катунского рекреационного района (табл. 3). Обедненность их населения в местах концентрации туристов и рекреантов прослеживается как до начала массового туристического сезона, так и в его разгар, что позволяет говорить о прологированности изменений. Наиболее значительные перестройки, по-видимому, происходят в сообществах дневных чешуекрылых долинных лугов, так как различия в индексах разнообразия здесь, как правило, статистически достоверны, тогда как в сообществах березово-сосновых лесов это проявляется лишь на уровне тенденции.

Таблица 3

Интегральные показатели населения дневных чешуекрылых горно-долинных ландшафтов южной части Катунского рекреационного района

Показатель

долинные луга

березово-сосновые леса

В

Н

В

Н

начало июня

Видовое богатство

8

16

9

12

Суммарное обилие

226

248

39

38

Индекс Симпсона

0,48*

0,62

0,70

0,79

Индекс Шеннона

0,82*

1,39

1,60

1,93

конец июля – начало августа

Видовое богатство

15

23

8

9

Суммарное обилие

40

39

10

26

Индекс Симпсона

0,87

0,90

0,65

0,69

Индекс Шеннона

2,40*

2,96

1,85

1,58

Условные обозначения: * – P<0,05.

Заключение

Рассмотренные в данном сообщении изменения в сообществах дневных чешуекрылых Катунского рекреационного района согласуются с ранее полученными представлениями о том, что население булавоусых чешуекрылых на данной территории реагирует на высокий уровень рекреационного воздействия качественными и количественными изменениями в видовом составе и структуре [4]. Происходящие изменения носят направленный (векторный) характер, при этом они проявляются не только в период массового потока туристов, но и сохраняются в иные сезоны. Для минимизации указанного процесса представляется целесообразным выделить в пределах ландшафтов долины реки Катунь, как испытывающих наибольшую рекреационную нагрузку, небольшие по площади резерваты с регулируемым доступом, которые позволили бы сохранить своеобразный биологический потенциал территории.

Исследование выполнено при поддержке грантом РФФИ №16–45–040158 р_а и инициативным научным проектом госзадания Минобрнауки РФ 5.5702.2017/БЧ.


Библиографическая ссылка

Малков П.Ю. К ОЦЕНКЕ УСТОЙЧИВОСТИ НАСЕЛЕНИЯ ДНЕВНЫХ БАБОЧЕК В УСЛОВИЯХ КАТУНСКОГО РЕКРЕАЦИОННОГО РАЙОНА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 11-1. – С. 86-90;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=11937 (дата обращения: 14.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074