Оценка распространения субэндемичных видов дождевых червей горных лесов Северо-Западного Кавказа при различных сценариях климатических изменений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Происходящие климатические изменения оказывают влияние на почвы и почвенных беспозвоночных в основном через изменения температуры и режима осадков. Цель данной работы — оценка эколого-географических моделей распространения видов дождевых червей, построенных методом биоклиматического моделирования с применением различных климатических сценариев. Проведено моделирование ареалов двух субэндемичных видов дождевых червей, наиболее широко распространенных в настоящее время в лесных экосистемах Северо-Западного Кавказа: Dendrobaena schmidti (исследованы отдельно почвенно-подстилочная и собственно почвенная формы) и D. nassonovi (норная форма). Моделирование проведено на основе натурных данных обнаружения видов и форм, полученных в ходе экспедиционных маршрутов 2014—2019 гг., выполненных от нижней границы леса до верхней на территории Северо-Западного Кавказа. Обследовано 1028 географических точек, из которых почвенно-подстилочная форма D. schmidti обнаружена в 105 точках, собственно-почвенная — в 575, норный вид D. nassonovi — в 185. Модели построены до 2070 г. с помощью программного обеспечения Maxent 3.4.4. В качестве прогнозных оценок будущего изменения климата использовали сценарии, основанные на изменении концентрации парниковых газов: RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0 и RCP 8.5. Показано, что изученные виды дождевых червей, принадлежащие к трем морфо-экологическим группам, уязвимы к повышению температуры в сочетании со снижением количества осадков, а также к неравномерному их выпадению, что находит отражение в сокращении площади потенциальных ареалов в наиболее пригодных условиях обитания для этих видов дождевых червей по разным климатическим сценариям, в особенности наиболее «жестким» — RCP 6.0 и RCP 8.5.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. П. Гераськина

Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: angersgma@gmail.com
Россия, ул. Профсоюзная, д. 84/32, стр. 14, Москва, 117997

Н. Е. Шевченко

Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН

Email: angersgma@gmail.com
Россия, ул. Профсоюзная, д. 84/32, стр. 14, Москва, 117997

Список литературы

  1. Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю. Краснодар, 1961. 466 с.
  2. Акатов В. В., Акатов П. В., Майоров С. В. Тенденции изменения высотного ареала пихты Нордмана на Западном Кавказе (бассейн р. Белая) // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2013. № 2. С. 104—114.
  3. Всеволодова-Перель Т. С. Дождевые черви фауны России. Кадастр и определитель. М.: Наука, 1997. 101 с.
  4. Гераськина А. П. Дождевые черви (Oligochaeta, Lumbricidae) окрестностей пос. Домбай Тебердинского заповедника (Северо-Западный Кавказ, Карачаево-Черкессия) // Труды зоологического института РАН. 2016. № 320 (4). C. 450—466.
  5. Гераськина А. П., Шевченко Н. Е. Оценка приуроченности морфо-экологических групп дождевых червей (Oligochaeta, Lumbricidae) к основным типам леса бассейна реки Большая Лаба (Северо-Западный Кавказ) // Зоологический журнал. 2021. Т. 100. № 1. С. 3—16.
  6. Грабенко Е. А. Изменчивость лесной растительности в условиях заповедного режима на Западном Кавказе: дис. … кандидата географических наук: 25.00.23. М.: ИГ РАН, 2011. 24 с.
  7. Квавадзе Э. Ш. Дождевые черви (Lumbricidae) Кавказа. Тбилиси: Мецниереба, 1985. 283 с.
  8. Мещерякова Е. Н., Берман Д. И. Устойчивость к отрицательным температурам и географическое распространение дождевых червей (Oligochaeta, Lumbricidae, Moniligastridae) // Зоологический журнал. 2014. Т. 93. № 1. С. 53—64.
  9. Рапопорт И. Б., Цепкова Н. Л. Структура населения и топические преферендумы дождевых червей (Oligochaeta, Lumbricidae) в почвах эталонных лесных формаций бассейнов рек Теберда и Большой Зеленчук (Тебердинский заповедник, Северо-Западный Кавказ) // Известия Самарского научного центра РАН. 2015. Т. 17. № 6. С. 33—39.
  10. Рапопорт И. Б., Цепкова Н. Л. Население дождевых червей (Oligochaeta, Lumbricidae) бассейна среднего течения реки Большая Лаба (Северо-Западный Кавказ, буферная зона Кавказского заповедника) // Зоологический журнал. 2019. Т. 98. № . 5. С. 485—503.
  11. Сергиенко В. Г., Константинов А. В. Прогноз влияния изменения климата на разнообразие природных экосистем и видов флористических и фаунистических комплексов биоты России // Труды СПбНИИЛХ. 2016. № . 2. С. 29—44.
  12. Шеховцов С. В., Рапопорт И. Б., Полубоярова Т. В., Гераськина А. П., Голованова Е. В., Пельтек С. Е. Морфотипы и генетическая изменчивость Dendrobaena schmidti (Lumbricidae, Annelida) // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. Т. 24. № 1. С. 48—54.
  13. Coleman D. C., Callaham M. A., Crossley D. A. Jr. Fundamentals of Soil Ecology. Third Edition. Academic press, Cambridge, Massachusetts, 2017. 369 р.
  14. Edwards C. A., Bohlen P. J. Biology and ecology of earthworms. Third Edition. Chapman & Hall, 1996. 426 р.
  15. Eisenhauer N. The action of an animal ecosystem engineer: Identification of the main mechanisms of earthworm impacts on soil microarthropods // Pedobiologia. 2010. V. 53. № 6. P. 343—352.
  16. Fawcett T. Introduction to ROC Analysis // Pattern Recognition Letters. 2006. V. 27. № 8. P. 861—874.
  17. Fick S. E., Hijmans R. J. WorldClim 2: New 1 km spatial resolution climate surfaces for global land areas // International Journal of Climatology. 2017. V. 37. № 12. P. 4302—4315.
  18. Geraskina A., Shevchenko N. Spatial distribution of the anecic species of earthworms Dendrobaena nassonovi nassonovi (Oligochaeta: Lumbricidae) in the forest belt of the Northwestern Caucasus // Forests. 2023. V. 14. № 12. Article 2367.
  19. Geraskina A., Shevchenko N. Spatial distribution of the epigeic species of earthworms Dendrobaena octaedra and D. attemsi (Oligochaeta: Lumbricidae) in the forest belt of the northwestern Caucasus // Turkish Journal of Zoology. 2019. V. 43. № 5. P. 480—489.
  20. Geraskina A., Shevchenko N. Distribution of epi-endogeic and endogeic earthworm species (Oligochaeta: Lumbricidae) in the forest belt of the Northwest Caucasus // Zootaxa. 2021. V. 4975. № 3. P. 561573.
  21. Ghosh S. Climate change and earthworms: A global perspective // International Journal of Entomology Research. 2021. V. 6. № 4. Р. 167—171.
  22. Goncharov A. A., Leonov V. D., Rozanova O. L., Semenina E. E., Tsurikov S. M., Uvarov A. V., Zuev A. G., Tiunov A. V. A meta-analysis suggests climate change shifts structure of regional communities of soil invertebrates // Soil Biology and Biochemistry. 2023. V. 181. P. 109014.
  23. Hughes F. M., Cortes-Figueira J.E., Drumond M. A. Anticipating the response of the Brazilian giant earthworm (Rhinodrilus alatus) to climate change: implications for its traditional use // Anais da Academia Brasileira de Ciências. 2019. V. 91. № 1. P. e20180308.
  24. IPCC: Climate Change 2014. Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds. R. K. Pachauri, L. A. Meyer. IPCC, Geneva, Switzerland, 2014. 151 p.
  25. Mariotte P., Le Bayon R. C., Eisenhauer N., Guenat C., Buttler A. Subordinate plant species moderate drought effects on earthworm communities in grasslands // Soil Biology and Biochemistry. 2016. V. 96. P. 119—127.
  26. Misirlioǧlu M., Reynolds J., Stojanović M., Trakić T., Sekulić J., James S., Csuzdi C., Decaëns T., Lapied E., Phillips H. R.P., Cameron E. K., Brown G. G. Earthworms (Clitellata, Megadrili) of the world: An updated checklist of valid species and families, with notes on their distribution // Zootaxa. 2023. № 5255. № 1. P. 417—438.
  27. Myers N., Mittermeier R. A., Mittermeier C. G., Da Fonseca G. A., Kent J. Biodiversity hotspots for conservation priorities // Nature. 2000. V. 403. № 6772. Р. 853—858.
  28. Phillips S., Dudík M. Modeling of species distributions with Maxent: new extensions and a comprehensive evaluation // Ecography. 2008. V. 31. P. 161—175.
  29. Rapoport I. B. Morpho-ecological forms of Dendrobaena schmidti Мichaelsen, 1907 (Oligochaeta, Lumbricidae) of North Caucasus // Fourth International Oligochaete Taxonomy Meetings: Book of Abstracts. Diyarbakir, Turkey, 2009. P. 39.
  30. Singh J., Schädler M., Demetrio W., Brown G. G., Eisenhauer N. Climate change effects on earthworms-a review // Soil Organisms. 2019. V. 91. № 3. P. 114—138.
  31. Wever L. A., Lysyk T. J., Clapperton M. J. The influence of soil moisture and temperature on the survival, aestivation, growth and development of juvenile Aporrectodea tuberculata (Eisen) (Lumbricidae) // Pedobiologia. 2001. V. 45. № 2. P. 121—133.
  32. WRB World Reference Base for Soil Resources 2014. International Soil Classification System for Naming Soils and Creating Legends for Soil Maps // World Soil Resources Reports. № 106. IUSS Working Group. Roma, Italy: FAO, 2015.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изменение области распространения почвенно-подстилочной формы D. sсhmidti при 4 климатических сценариях: а — RCP 2.6, б — RCP 4.5, в — RCP 6.0, г — RCP 8.5.

Скачать (61KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение области распространения собственно-почвенной формы D. sсhmidti при 4 климатических сценариях: а — RCP 2.6, б — RCP 4.5, в — RCP 6.0, г — RCP 8.5.

Скачать (69KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменение области распространения норного вида D. nassonovi при четырех климатических сценариях: а — RCP 2.6, б — RCP 4.5, в — RCP 6.0, г — RCP 8.5.

Скачать (72KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024