Carabidae (Coleoptera) selected forest environments inhabiting the area of the Integrated Natural Environment Monitoring station in Szymbark

Abstract

Badania prowadzono w ramach monitoringu fauny epigeicznej, realizowanego na terenie Stacji Bazowanej Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego w Szymbarku w latach 2004-2011, w lesie górskim oraz lesie wyżynnym. Odłowy biegaczowatych prowadzono każdego roku od maja do września za pomocą pułapek Barbera napełnianych glikolem etylenowym, dzieląc ten okres na 5 miesięcznych cykli. Celem badań było poznanie struktur zgrupowań biegaczowatych oraz analiza zależności między nimi a wybranymi czynnikami środowiska w lesie wyżynnym i w lesie górskim. W ramach badań odłowiono łącznie 8351 osobników biegaczowatych należących do 25 gatunków, w tym w lesie wyżynnym odłowiono 6072 osobniki, należące do 23 gatunków, natomiast w lesie górskim 2279 osobników, należących do 22 gatunków. Różnorodność gatunkowa mierzona wskaźnikiem Shannona-Wienera (H’) oraz równomierność mierzona wskaźnikiem Pielou (J’) wyniosły w lesie wyżynnym H' = 2,2011; J’ = 0,7020, a w lesie górskim odpowiednio H' = 1,9786; J’ = 0,6401. Wyniki odłowów analizowano na tle takich czynników, jak temperatura powietrza, temperatura gruntu, opad atmosferyczny oraz chemizm opadu atmosferycznego (pH, SEC, S-SO4, N-NO3, N-NH4, Cl, Na, K, Mg, Ca). Stwierdzono istotną statystycznie, dodatnią korelację między liczebnością odłowów Carabidae a temperaturą powietrza na wysokości 2 m w obydwu badanych środowiskach, jak również między temperaturą gruntu na głębokości 0,05 m a liczebnością Carabidae. Biorąc pod uwagę chemizm opadu atmosferycznego w lesie górskim, stwierdzono silną dodatnią korelację między liczebnością Carabidae a średnim miesięcznym stężeniem kationu sodu w opadach – r = 0,62, df = 32, p = 0,0001. Zależności między liczebnością odłowów a wartością pozostałych czynników były słabo wyrażone (skorelowane) oraz statystycznie nieistotne.The study was part of an epigeic fauna monitoring programme in use within the Integrated Natural Environment Monitoring Base Station in Szymbark. It was carried out in a montane forest site and an upland forest site in the years 2005-2011. Carabidae were captured into glycol-filled Barber pitfall traps between May and September every year in five one-month catch cycles. The aim of the study was to identify structural characteristics of the Carabidae assemblages and analyse correlations between these characteristics and selected environmental factors in an upland and montane forest habitat. The total catch yield was 8351 individuals of ground beetles representing 25 species. The yield in the upland forest site was 6072 individuals belonging to 23 species, and in the montane forest, 2279 individuals representing 22 species. The same ecological preference profile was the same in both types of forest, with a predominance of forest-associated, mesohygrophilous, springbreeding species that were also large zoophages. The assemblages contained representatives of 5 zoogeographical elements out of 8 present in Poland. Two species, namely Carabus violaceus L. and Carabus linnaei Duft., were clear dominants. In the upland forest assemblage, peak activity of the beetles was noted in August, vs. July in the montane forest assemblage. The lowest activity in these assemblages was most often noted in May and September. Species diversity, measured with the Shannon-Wiener index (H’), and evenness, measured with the Pielou index (J’) were H' = 2.2011, J’ = 0.7020 in the upland forest site and H' = 1.9786, J’ = 0.6401 in the montane forest site. Catch results were analysed with regard to such factors as air temperature, ground temperature, precipitation and the chemical composition of precipitation (pH, SEC, S-SO4, N-NO3, N-NH4, Cl, Na, K, Mg, Ca). There was a statistically significant positive correlation between the Carabidae catch yield and air temperature at 2 metres in both habitats: for the upland forest, r = 0.51, df = 32, p = 0.002; for the montane forest, r = 0.54, df = 32, p = 0.01; and between catch yield and ground temperature at a depth of 0.05 m; for the upland forest, r = 0.46, df = 32, p = 0.006; for the montane forest, r = 0.49, df = 32, p = 0.004. With regard to the chemical composition of precipitation, there was a strong correlation between Carabidae abundance in the montane forest and mean monthly sodium concentration in precipitation: r = 0.62, df = 32, p = 0.0001. Correlations between catch yield and the remaining factors were less marked and not statistically significant