Ground beetle (Coleoptera; Carabidae) assemblages structure in riverine hatitats of mountain rivers

Bibliogr. s. 176-200

Celem niniejszej pracy było ukazanie jak kształtuje się struktura zgrupowań chrząszczy z rodziny biegaczowatych (Coleoptera, Carabidae) zamieszkujących brzegi rzek o różnym stopniu przekształcenia. Badania prowadzono na brzegu potoku górskiego Porębianka oraz trzech rzek Kotliny Nowotarskiej: Czarnego Dunajca, Białego Dunajca i Białki. W trakcie dwóch sezonów wegetacyjnych 2007 i 2008 roku zebrano i oznaczono w sumie 10421 chrząszczy należących do 106 gatunków. Do określenia wpływu typu regulacji rzecznej na strukturę zgrupowań chrząszczy z rodziny Carabidae użyto metod wieloczynnikowych: beztrendowej analizy korespondencji (DCA) oraz kanonicznej analizy korespondencji (CCA) oraz analizy redundancji (RDA). Natomiast w celu wykazania czy gatunki rozmieszczone są przypadkowo czy też istnieje gradient kształtujący ich rozkład zastosowano analizę współwystępowania i zagnieżdżania (Co-occurence i Nestendness). Na podstawie analizy DCA wyróżniono grupy zgrupowań biegaczowatych korelujących z typem regulacji rzecznej i biomasą gatunków biegaczowatych. Natomiast analiza CCA wykazała grupy zgrupowań biegaczowatych korelujące z obecnością poszczególnych teras zalewowych i typem budowli geotechnicznych na brzegach. Analiza RDA wyróżniła parametry struktury zgrupowań biegaczowatych korelujące z typem regulacji i geomorfologią brzegu. Analiza współwystępowania wykazała iż rozkład biegaczowatych na badanych brzegach nie jest przypadkowy oraz że istnieją czynniki, które go determinują. Jedynie na brzegach silnie uregulowanych rozkład zgrupowań biegaczowatych jest przypadkowy. Analizy statystyczne wykazały że biomasa gatunków jest głównym parametrem struktury zgrupowań, który kształtuje rozkład biegaczowatych na brzegach rzek oraz koreluje z obecnością poszczególnych teras zalewowych. Zatem gatunki mniejsze, z dużą siłą dyspersji posiadają większy sukces reprodukcyjny w tych dynamicznych systemach. Również regulacje korytowe a w szczególności wzmocnienia betonowe mają wpływ na skład i strukturę chrząszczy z rodziny biegaczowatych i są zagrożeniem dla gatunków mieszczących się w najmniejszych klasach wielkości ciała. Przedyskutowano możliwe strategie ochrony dla bardzo rzadkich, najmniejszych nadbrzeżnych gatunków chrząszczy z rodziny Carabidae. Jedną z najlepszych wydaje się być utrzymywanie naturalnych odcinków biegu rzeki, które stanowią środowisko życia dla często bardzo rzadkich i zagrożonych gatunków chrząszczy z rodziny Carabidae.

The aim of this research was to indicate how the structure of riparian carabidae assemblages was shaped according to different kind of river bank regulations. Researches were conducted on bank of Porębianka mountain stream and on banks of three mountain rivers: the Czarny Dunjajec, the Biały Dunajec and the Białka. During the whole two vegetation seasons 2007 and 2008, 10421 ground beetles belonging to 106 species were collected and identified. The multivariante analysis (Detrendent Correspondence Analysis-DCA, Canonical Correspondence Analysis-CCA and Redundancy Analysis-RDA) were used to show the influence of different type of river regulation on the structure of graund beetles assemblages. However the Co-occurrence and Nestedness analysis were used to indicate if the species were distributed accidentally or if there were some gradients shaping species distribution on river banks. According to the DCA analysis the gropus of carabid beetles assemblages correlated with type of river bank regulation and biomass of carabid species were isolated. While the CCA analysis ordered particular species into groups characteristic for different benches and different kind of geotechnical regulation of river banks. The RDA analysis separated this kind of parameters of carabid beetles assemblages which were correlated with different type of river regulation and geomorphology of the river bank. The Cooccurence and Nestedness analysis showed that distribution of carabid beetles were not accidentally and there were some factors determining them . Only on river banks, which were strongly regulated, the distribution of carabid beetles assemblages was accidentally. Statistical analysis showed that biomass of carabid beetles species was the main parameter of the structure of carabid assemblages, which shaped the carabid beetles distribution on the river banks and also correlate with presence of benches. So, the smallest species with high dispersal power have higher reproductive power in such dynamic and disturbance environment. Moreover the river bank regulation especially the concrete regulation have the influence on composition and structure of carabid beetles assemblage and they are threaten for the smallest once. The strategy of very rare species protection and the smallest species of riparian carabid beetles were discussed. The most sufficient strategy for their protection is maintaining the natural section with down the river, which are necessery factors of occurrence and of very rare and threaten species of riparian carabid beetles.