Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education69750210.55355/snv2025143104Biological SciencesБиологические наукиResearch ArticleGround beetles (Coleoptera: Carabidae) as bioindicators of anthropogenic load in the urban ecosystem of CherepovetsЖужелицы (Coleoptera: Carabidae) как биоиндикаторы антропогенной нагрузки в урбоэкосистеме города ЧереповцаGlushenkovIvan SergeevichГлушенковИван Сергеевич
Russian Federation

master student of Biology Department

магистрант кафедры биологии

glushenkovi535@gmail.comCherepovets State UniversityЧереповецкий государственный университет0110202514336390312202503122025Copyright ©; 2025, Glushenkov I.S.Copyright ©; 2025, Глушенков И.С.2025Glushenkov I.S.Глушенков И.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/697502

The article presents the results of a study of the fauna and population of ground beetles (Coleoptera: Carabidae) in the conditions of the industrial city of Cherepovets. The study was conducted in 2023–2024 in areas with different levels of anthropogenic load: in the residential zone (Makarinskaya Roshcha) and the industrial zone (production site and sanitary protection zone of PJSC Severstal). The material was collected using Barber soil traps. The aim of the work was to assess the species composition, abundance and dominance structure of ground beetles as a basis for their use in bioindication of the urban environment. A total of 15 species of ground beetles from 7 genera were registered in the city. The greatest species richness (12 species) was characteristic of the residential zone, while only 6 species were found in the industrial zone. The abundance of ground beetles in the residential zone (2,38 ind./10 trap-days) was twice as high as in the industrial zone (1,19 ind./10 trap-days). The dominant species in the residential zone were Pterostichus niger (Schaller, 1783) and Pterostichus nigrita (Paykull, 1790), and in the industrial zone – Pterostichus niger. The Shannon diversity index confirmed more favorable conditions in the residential zone (H′ = 1,568) compared to the industrial (H′ = 1,098) and sanitary protection zones (H′ = 0,811). The analysis of the food base showed that in the residential area, the density of ground beetles is approaching the availability of their preferred food sources, indicating the intensity of trophic relations. A comparative analysis with the fauna of ground beetles in other industrial cities of Russia (Grozny, Kazan, Kemerovo) revealed a significantly poorer species composition and simplified structure of communities in Cherepovets. The results obtained indicate the high sensitivity of ground beetles to technogenic impact and confirm their promise as bioindicators for monitoring the state of the environment in urban ecosystems.

В статье представлены результаты исследования жужелиц (Coleoptera: Carabidae) в городе Череповце в Верхневолжском регионе. Изучение проведено в 2023–2024 гг. на территориях с разным уровнем антропогенной нагрузки: в селитебной зоне (Макаринской роще) и промышленной зоне (на промплощадке и в санитарно-защитной зоне ПАО «Северсталь»). Сбор материала осуществлялся с помощью почвенных ловушек Барбера и жёлтых тарелок Мерике. Целью работы была оценка видового состава, обилия и структуры доминирования жужелиц как основы для их использования в биоиндикации состояния городской среды. На территории города зарегистрировано 15 видов жужелиц из 7 родов. Установлено, что наибольшее видовое богатство (12 видов) характерно для селитебной зоны, тогда как в промышленной зоне обнаружено лишь 6 видов. Обилие жужелиц в селитебной зоне (2,38 экз./10 ловушко-суток) в два раза превышало таковое в промышленной зоне (1,19 экз./10 ловушко-суток). Доминирующими видами в селитебной зоне были Pterostichus niger (Schaller, 1783) и Pterostichus nigrita (Paykull, 1790), а в промышленной зоне – Pterostichus niger. Индекс разнообразия Шеннона подтвердил более благоприятные условия существования для жужелиц в селитебной зоне (H′ = 1,568) по сравнению с промышленной (H′ = 1,098) и санитарно-защитной зоной (H′ = 0,811). Анализ кормовой базы показал, что в селитебной зоне плотность жужелиц приближается к доступности их предпочитаемых кормовых объектов, что указывает на напряженность трофических отношений. Проведен сравнительный анализ с фауной жужелиц других промышленных городов России (Грозный, Казань, Кемерово), который выявил значительно более бедный видовой состав и упрощенную структуру сообществ в Череповце. Полученные результаты свидетельствуют о высокой чувствительности жужелиц к техногенному воздействию и подтверждают их перспективность в качестве биоиндикаторов для мониторинга состояния окружающей среды в урбоэкосистемах.

ground beetlesCarabidaeColeopterabioindicationurban ecosystemanthropogenic loadindustrial cityspecies diversityCherepovetsPterostichus nigerPterostichus nigritaжужелицыCarabidaeColeopteraбиоиндикацияурбоэкосистемаантропогенная нагрузкапромышленный городвидовое разнообразиеЧереповецPterostichus nigerPterostichus nigritaКлауснитцер Б. Экология городской фауны / пер. с нем. И.В. Орловой, И.М. Марковой. М.: Мир, 1990. 246 с.Рассадина Е.В. Биоиндикация и ее место в системе мониторинга окружающей среды // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2007. № 2 (5). С. 48–53.Бухтояров О.И., Несговорова Н.П., Савельев В.Г., Иванцова Г.В., Богданова Е.П. Методы экологического мониторинга качества сред жизни и оценки их экологической безопасности: учеб. пособие. Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2015. 239 с.Гиляров М.С. Зоологический метод диагностики почв. М.: Наука, 1965. 279 с.Lövei G.L., Sunderland K.D. Ecology and behavior of ground beetles (Coleoptera: Carabidae) // Annual Review of Entomology. 1996. Vol. 41. P. 231–256. DOI: 10.1146/annurev.en.41.010196.001311.Автаева Т.А. Жужелицы как биоиндикаторы загрязнения почв в условиях г. Грозного: монография. Саарбрюккен: Lambert Academic Publishing, 2012. 155 с.Avtaeva T., Sukhodolskaya R., Eremeeva N., Gordienko T., Vodounon N., Lechieva M., Kushaliev Sh., Kuropyatnik K. Ground beetles (Coleoptera, Carabidae) assemblages features formation in large and medium industrial cities of Russia (the case Study in Kazan, Kemerovo and Grozny) // KnE Life Sciences. 2019. Vol. 4, № 14. P. 232–245. DOI: 10.18502/kls.v4i14.5609.Белова Ю.Н. Фауна и население жужелиц (Coleoptera, Carabidae) лесных экосистем на территории Вологодской области: монография. Вологда: ВоГУ, 2014. 124 с.Белова Ю.Н. Редкие и локально встречающиеся виды жужелиц (Сoleoptera, Carabidae) в зональных лесных сообществах Вологодской области [Электронный ресурс] // Вопросы пространственно-временного моделирования трансформации водосборов таежной зоны на основе ГИС-технологий. https://econf.rae.ru/article/7351.Barber H.S. Traps for cave-inhabiting insects // Journal of the Elisha Mitchell Scientific Society. 1931. Vol. 46, iss. 2. P. 259–266.Moericke V. Eine Farbafalle zur Kontrolle des Fluges von Blattlausen, insbesondere der Pfirsichblattlaus, Myzodes persicae (Sulz.) // Nachrichtenblatt des Deutschen Pflanzenschutzdienstes. 1951. Vol. 3, iss. 2. S. 23–24.Палий В.Ф. Методика изучения фауны и фенологии насекомых. Изд. второе, исп. и доп. Воронеж: Центрально-Чернозёмное книжное изд-во, 1970. 191 с.Определитель насекомых европейской части СССР. Т. II: Жесткокрылые и веерокрылые / под общ. ред. Г.Я. Бей-Биенко. М.–Л.: Наука, 1965. 668 с.Lindroth C.H. The Carabidae (Coleoptera) of Fennoscandia and Denmark // Fauna Entomologica Scandinavica. 1985. Vol. 15, part 1. P. 1–205.Renkonen O. Statistisch-ökologische Untersuchungen über die terrestrische Käferwelt der finnischen Bruchmoore // Annales Zoologici Societatis Zoologicae-Botanicae Fennicae Vanamo. 1938. Vol. 6. P. 1–231.Shannon C.E. A mathematical theory of communication // The Bell System Technical Journal. 1948. Vol. 27, № 3. P. 379–423.Shannon C.E., Weaver W. The mathematical theory of communication. Urbana: The University of Illinois Press, 1964. 125 p.Thiele H.-U. Carabid beetles in their environment: a study on habitat selection by adaptations in physiology and behaviour. Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, 1977. 372 p. DOI: 10.1007/978-3-642-81154-8.Holland J.M., Luff M.L. The effects of agricultural practices on Carabidae in temperate agroecosystems // Integrated Pest Management Reviews. 2000. Vol. 5, iss. 2. P. 109–129. DOI: 10.1023/a:1009619309424.