Добавлено 12-12-2009 

А.В. Алфимов, З.А. Жигульская Email: aborigen@ibpn.ru Институт биологических проблем Севера ДВО РАН, Магадан Влияние климата на численность Formica exsecta в верховьях Колымы

NUMBER OF FORMICA EXSECTA INFLUENCED BY CLIMATE CHANGES IN THE UPPER REACHES OF THE KOLYMA RIVER A.V. Alfimov, Z.A. Zhigulskaya Institute of Biological Problems of the North, Far Eastern Branch of RAS, Magadan

"Муравьи и защита леса", (Материалы XIII Всероссийского мирмекологического симпозиума), 2009, Нижний Новгород: 180-183 ОГЛАВЛЕНИЕ >>>

     
      In the 80s no more than 20 nests of Formica exsecta (Berman et al., 1984) were registered nearby the field camp «Aborigen», the upper reaches of the Kolyma river. In 2004 (Goryunov, 2005) and in 2006 the nests were found in many other biotopes, including those where they had been absent previously, with their increasing number up to 120–130 nests per 1300 m of the route. Since the 60s minimal soil temperatures have been rising at a speed of 1єC per 10 years and up to now they have increased on 3–4єC. Warming has significantly extended the biotopes’ range suitable for wintering of F. exsecta, which is the least cold resistant species of ants in the region.

Мирмекологи России >>>    Библиография-РУ >>>  

"ANTS AND FOREST PROTECTION. Materials of the XIII All-Russian Myrmecological Symposium", Nizhni Novgorod, August 2009  

      Введение.


      Изменения численности беспозвоночных животных в ответ на изменения климата остаются все еще мало изученными, особенно в Субарктике. Для подобных исследований удобный объект – тонкоголовый муравей Formica exsecta (Hymenoptera: Formicidae). Учеты его численности в бассейне верховий р. Колымы проведены в окрестностях стационара «Абориген» дважды с 25-летним интервалом: детальные обследования в конце 70-х - начале 80-х гг. прошедшего столетия и маршрутные - в 2004 и 2006 гг.

      В окрестностях стационара в 80-е годы поселения F. exsecta были крайне редки, известно не более 20 гнезд (Берман и др., 1984). В 2004 (Горюнов, 2005) и 2006 гг. гнезда были обнаружены во многих биотопах, в том числе и тех, где их в 80-е годы не было (рис.). Значительная численность отмечена на пологих заболоченных шлейфах, террасах рек и ручьев, мезоксерофитных южных склонах. Особенно велика она была на лиственничных вырубках, расположенных на пологих склонах - число гнезд достигало 120-130 в полосе 20 м на 1300 м маршрута. Поселения из 2-6 гнезд появились и на территории ныне не обитаемого стационара «Абориген», ранее этот вид там не был отмечен. Однако на крутых северных склонах, за исключением их верхних бровок, они, как и прежде, отсутствовали из-за предельно высокого расположения зеркала мерзлоты и крайне сильной обводненности оттаявшего слоя грунтов.

      Столь значительное изменение численности тонкоголового муравья на протяжении 25 лет мы связываем с флюктуациями в указанный от- резок времени зимних минимальных температур. Уязвимость зимующих муравьев F. exsecta от низких температур определяется их небольшой холодоустойчивостью и спецификой устройства гнезд на северо-востоке по сравнению с описанными в умеренном климате в центральных частях ареала. F. exsecta наименее устойчива к охлаждению среди всех изучен- ных видов муравьев: порог переносимых ею температур лежит в области . 12…- 15°С, тогда как наиболее холодоустойчивый представитель рода F. gagatoides выдерживает в два раза более низкие: . 24…- 28°С. У клас- сического, расположенного в немерзлотных районах, гнезда муравьев F. exsecta нижние камеры находятся на глубине 100-150 см (Длусский, 1967). На Колыме в большинстве местообитаний глубину ходов в почве летом ограничивает высокий уровень зеркала мерзлоты, над которыми всегда есть насыщенный грунтовыми водами горизонт, непригодный для устройства камер. В 80-е годы XX в. отмечались два исключения из ска- занного. Первое – гнезда на супесчаных береговых валах Колымы, зимо- вочные камеры которых были на глубине 120-130 см; глубокое залегание грунтовых вод позволяет муравьям зимой «уйти» от низких температур поверхностных горизонтов, а весной их пробуждение не задерживается, поскольку сухой грунт быстро и глубоко оттаивает. Второе . огромные поселения обсуждаемого вида в соседней с бассейном р. Сибит-Тыэллах котловине оз. Джека Лондона на высотах 800-1000 м н.у.м. Численность гнезд была высока на больших пространствах (в среднем до 40–50 гнезд на 1 км маршрута), причем расстояния между гнездами не превышали 100-300 м. В наиболее плотных поселениях численность гнезд достигала 12 на 100 м². Эти поселения сохранились здесь, несомненно, благодаря более благоприятным условиям зимовки: хорошему дренажу моренных отложений, отсутствию сильных ветров зимой, более мощному и равномерному снежному покрову, господству лиственничных редколесий и кедрово-стланиковых группировок, а не горных тундр. Доказательством сказанному служит обнаружение на морене котловины оз. Джека Лондона гнезд F. exsecta, расположенных на осоковых кочках; в них ходы и камеры не опускались ниже основания купола, т.е. фактически были на уровне поверхности почвы (Берман и др., 2007).

      Учеты 70–80-х годов отразили распределение F. exsecta в бассейне верховий Колымы в 60-е годы прошлого века после череды очень холод- ных зим. Понятно, что на большей части территории в горизонте 20–30 см зимой температуры низки (. 15…- 20°С), и при незначительной холо- доустойчивости муравьи сохранились лишь в исключительно теплых зимой местообитаниях (в таликовых зонах по долинам рек, на песчаных не обводненных террасах, в местах с большими снежными надувами, в верхней части пояса редколесий), где температуры почвы на глубине 20–40 см обычно не опускались ниже . 12°С (Берман и др., 2007).

     

Рис. Численность Formica exsecta в окрестностях стационара «Абориген»
(по: Алфимов, Жигульская, 2009)

      Начиная с 60-х годов до 2006 г. абсолютные минимумы темпера- тур воздуха и средние температуры самого холодного месяца росли с максимальной скоростью 1°С/10 лет и к настоящему времени поднялись на 3–4°С. Многолетние изменения высоты снега не имеют выраженной тенденции. В одних частях бассейна верховий Колымы высота снега росла, в других уменьшалась. Максимальный рост высоты снега (около 10–12 см) был отмечен на ближайшей к стационару «Абориген» метеостанции Усть-Омчуг. Повышение температур воздуха и высоты снега с 60-х годов прошлого века привело к увеличению минимальных температур почвы на глубине 40 см, по данным метеостанций, на 2-5°С (Алфимов и др., 2009). Учитывая, что в большей части местообитаний, обследованных в окрестностях «Аборигена», минимальные температуры на глубине зимовки F. exsecta в 80-е годы составляли . 15…- 19°С (Берман и др., 2007), подъем экстремумов на 3–4°С должен был намного расширить круг биотопов, пригодных для зимовки этого вида, что и было отмечено во время учетов 2004 и 2006 гг.

      Выявленная связь численности муравьев и многолетнего хода минимальных температур грунтов позволяет прогнозировать динамику населения этого вида в других частях субарктического пояса в зоне распространения вечной мерзлоты и предполагать аналогичные процессы в населении других беспозвоночных животных, чувствительных к холоду.

     

     

      Виды: Camponotus saxatilis, C. herculeanus, Formica rufa, F. polyctena, F. pratensis, F. aquilonia, F. truncorum, F. sanguinea, F. fusca, F. cunicularia, Lasius niger, L. fuliginosus, L. alienus, L. platythorax, Myrmica rubra.

      Роды: Formica, Lasius, Myrmica.

      ЛИТЕРАТУРА

1. Алфимов А.В., Берман Д.И., Жигульская З.А. Многолетние изменения зимних температур в бассейне верхней Колымы и их влияние на биоту. Сообщение I // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2009. № 1. С. 14–25.
   
   
2. Берман Д.И., Алфимов А.В., Жигульская З.А., Лейрих А.Н. Зимовка и холодоустойчивость муравьев на северо-востоке Азии. М.: КМК, 2007. 261 с.
   
   
3. Берман Д.И., Жигульская З.А., Лейрих А.Н. Биотопическое распределение и холодоустойчивость Formica exsecta Nyl. (Formicidae) на северо-восточной границе ареала (верховья Колымы) // Бюлл. МОИП. Отд. биологии. 1984. Т. 89, № 3. С. 47–63.
   
   
4. Горюнов Д.Н. Характеристика поселений муравьев Formica exsecta в верховьях р.Колыма // Муравьи и защита леса: Мат. XII Всеросс. мирмекол. симп. Новосибирск, 2005. С. 27–30.
   
   
5. Длусский Г.М. Муравьи рода Формика. М.: Наука, 1967. 236 с.
   
   

©2009, Vladislav Krasilnikov  

Всякое использование без согласования с автором и без активной гиперссылки на наш сайт преследуется в соответствии с Российским законодательством об охране авторских прав.