Закономерности распространения барабинской трещотки Angaracris barabensis (Pallas) (Orthoptera: Acrididae)

Цель. Angaracris barabensis — вид, широко распространенный в злаковниках Азии. Часто он считается одним из важнейших вредителей. Цель статьи – оценить возможные изменения его распространения в условиях глобального потепления. Определены географические координаты 384 точек находок вида. Использованы два разных подхода к моделированию распространения (максимальной энтропии и эллипсоидальных многомерных экологических ниш). Описаны общие закономерности распространения. Сгенерированы и сопоставлены несколько моделей распределения вида. Выявлены основные факторы его распространения. Экологическое моделирование демонстрирует возможность сдвига его ареала на север в Средней и Восточной Сибири и сохранение районов возможной вредоносности вида на юге Сибири, в Монголии и Северном Китае. Выявлены два противоположных тренда. В западной и юго‐западной частях ареала вида вероятно снижение пригодности местообитаний. В центральной и северо‐восточной частях уровни пригодности либо не изменятся, либо возрастут. Сравнительный анализ пoказывает отсутствие очевидных смещений границ ареала A. barabensis, которые можно было бы связать с глобальным потеплением как таковым либо этот тренд почти не прослеживается. Вместе с тем распределение подходящих для вида условий может существенно изменится в ближайшие десятилетия.

1. Benediktov А.А. To the systematics of Palaearctic representatives of tribe Bryodemini (Orthoptera, Acrididae) // Entomological Review. 1998. V. 78. N 5. P. 642–653.

2. Childebaev М.К., Temreshev I.I., Kolov S.V. To the synonymy of Angaracris barabensis (Pallas, 1773) (Orthoptera, Acrididae) with clarifying the peculiarities of its feeding and distribution // Far Eastern Entomologist. 2013. N 263. P. 1–7.

3. Storozhenko S.Yu., Benediktov A.A., Huang J. Revision of the genus Angaracris Bey-Bienko, 1930 (Orthoptera: Acrididae, Oedipodinae) with notes on the tribe Bryodemini // Zootaxa. 2017. V. 4244. N 3. P. 416–428. https://doi.org/10.11646/zootaxa.4244.3.9

4. Bey-Bienko G.Ya. A monograph of the genus Bryodema Fieb. (Orthoptera, Acrididae) and its nearest allies // Annuaire du Musée Zoologique de l'Académie des Sciences de l'URSS. 1930. V. 31. P. 71–127.

5. Sergeev M.G. Distribution patterns of grasshoppers and their kin over the Eurasian steppes // Insects. 2021. V. 12. Art.77. https://doi.org/10.3390/insects12010077

6. Dey L.S., Simões M.V.P., Hawlitschek O., Sergeev M.G., Xu S.-Q., Lkhagvasuren D., Husemann M. Analysis of geographic centrality and genetic diversity in the declining grasshopper species Bryodemella tuberculata (Orthoptera: Oedipodinae) // Biodiversity and Conservation. 2021. V. 30. P. 2773–2796. https://doi.org/10.1007/s10531-021-02221-8

7. Uvarov B.P. Grasshoppers and locusts. A handbook of general acridology. Vol. 1. London: Cambridge University Press, 1966. 481 p.

8. Tishechkin D.Yu. Acoustic signals in the communities of Bryodemini (Orthoptera: Acrididae: Oedipodinae): segregation of communication channels through the temporal divergence of acoustic activity peaks and the emergence of the dusk chorus // Russian Entomological Journal. 2010. V. 19. N 4. P. 257–265.

9. Пшеницына Л.Б. Трофическая специализация саранчовых одного биотопа и распределение их нагрузки на растительност // Вопросы экологии. Поведение и экология насекомых, связанных с агробиогеоценозами. Новосибирск, 1981. С. 66–84.

10. Kang L., Gan Y., Li S. The structural adaptation of mandibles and food specificity in grasshoppers on Inner Mongolian grasslands // Journal of Orthoptera Research. 1999. V. 8. P. 257–269.

11. Du B., Wei J., Lin K., Lu L., Ding X., Ye H., Huang W., Wang N. Spatial and temporal variability of grassland grasshopper habitat suitability and its main influencing factors // Remote Sensing. 2022. V. 14. Art. 3910. https://doi.org/10.3390/rs14163910

12. Chen H., Zhao Y., Kang L. Comparison of the olfactory sensitivity of two sympatric steppe grasshopper species (Orthoptera: Acrididae) to plant volatile compounds // Science in China. Series C. Life Sciences. 2004. V. 47, N 2. P. 115–123. https://doi.org/10.1360/02yc0258

13. Kang L., Han X., Zhang Z., Sun O.J. Grassland ecosystems in China: review of current knowledge and research advancement // Philosophical Transactions of the Royal Society. B. 2007. V. 362. P. 997–1008. https://doi.org/10.1098/rstb.2007.2029

14. Erdenetsetseg B., Mandakh N. Pasture, soil and land cover // Third national communication of Mongolia. Ulanbaatar, 2018. P. 166–182.

15. Zheng Z., Xia K. (Eds.) Fauna Sinica. Insecta. Vol. 10. Orthoptera. Acridoidea. Oedipodidae and Arcypteridae. Beijing: Science Press, 1998. 616 p. (In Chinese)

16. Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. Ленинград: Изд-во Ленинградского университета, 1985, 320 с.

17. Smelansky I.E., Tishkov A.A.The steppe biome in Russia: Ecosystem services, conservation status, and actual challenges // Eurasian Steppes. Ecological Problems and Livelihoods in a Changing World. Dordrecht: Springer Science+Business Media, B.V. 2012. V. 6. P. 45–101. https://doi.org/10.1007/978-94-007-3886-7_2

18. Исаченко А.Г., Шляпников А.А. Ландшафты. Москва: Мысль, 1989, 504 с.

19. Бережков Р.П. Саранчовые Западной Сибири. Томск: Изд-во Томского университета, 1956, 174 с.

20. Gause G.F. Studies on the ecology of the Orthoptera // Ecology. 1930. V. 11. P. 307–325. https://doi.org/10.2307/1930266

21. Сергеев М.Г. Закономерности распространения прямокрылых насекомых Северной Азии. Новосибирск: Наука, 1986, 237 с.

22. Miram E.F. Zur Orthopteren-Fauna Russlands // Öfversigt Finska Vetenskaps Societetens Förhandlingar. 1907. Bd. 49. S. 1–9.

23. Лавров С.Д. Прыгающие прямокрылые окрестностей Сибирской сельскохозяйственной академии // Труды Сибирской сельскохозяйственной академии. 1924. Т. 3. С. 85–88.

24. Бей-Биенко Г.Я. Материалы по фауне прямокрылых Алтая и сопредельных стран // Труды Сибирской сельскохозяйственной академии. 1925. Т. 5. С. 37–56.

25. Бей-Биенко Г.Я. Очерк фауны прямокрылых северной части Акмолинской губернии // Русское энтомологическое обозрение. 1927. Т. 21. N 1–2. С. 96–106.

26. Бей-Биенко Г.Я. К вопросу о зонально-экологическом распределении саранчовых (Orthoptera, Acrididae) в Западно-Сибирской и Зайсанской низменностях // Труды по защите растений. Серия энтомологическая. 1930. Т. 1. С. 51–90.

27. Тарбинский С.П. Материалы по фауне прямокрылых Алтайской губернии // Русское энтомологическое обозрение. 1925. Т. 19. N 3–4. С. 176–195.

28. Wnukowskij W. Zur Fauna der Orthopteren and Dermapteren des Besirks Kamenj (südwestliches Sibirien, früheres Gouvernement Tomsk) // Mitteilungen der Münchner Entomologischen Gesellschaft. 1926. Bd 5. S. 87–92.

29. Бережков Р.П. Саранчовые Тувинский области // Известия Западно-Сибирского филиала АН СССР. Серия биологическая. 1951. Т. 4. N 1. C. 17–23.

30. Попов Г.А. О фауне саранчовых (Acridoidea) Юго-Восточного Забайкалья // Зоологический журнал. Т. 43. N 9. С. 1309–1316.

31. Попов Г.А. Население саранчовых // Алкучанский Говин. Москва и Ленинград: Наука, 1964. С. 71–77.

32. Попов Г.А. О смене состава жизненных форм прямокрылых при освоении целинных степей // Труды Всесоюзного энтомологического общества. 1965. Т. 50. С. 121–128.

33. Мищенко Л.Л. Ортоптероидные насекомые (Orthopteroidea), собранные энтомологической экспедицией Зоологического института Академии наук в Монгольской Народной Республике в 1967 г. // Энтомологическое обозрение. 1968. Т. 47. N 3. С. 482–498.

34. Чогсомжав Л. Саранчовые (Acridoidea) и кузнечиковые (Tettigonioidea) Монгольской Народной Республики // Насекомые Монголии. 1972. Т. 1. С. 151–198.

35. Чогсомжав Л. Ортоптероидные насекомые (Orthopteroidea) Западной и Южной Монголии // Насекомые Монголии. 1974. Т. 2. С. 23–33.

36. Чильдебаев М.К. К фауне и экологии саранчовых (Orthoptera: Acridoidea, Tetrigoidea) Прииртышского плато // Tethys. 2002. Т. 6. С. 5–12.

37. Liu C.Z., Zhou S.R., Yan L., Huang F.N. Competition among the adults of three grasshoppers (Orthop., Acrididae) on an alpine grassland // Journal of Applied Entomology. 2007. V. 131. N 3. P. 153–159. https://doi.org/10.1111/j.14390418.2006.01114.x

38. Sun T., Liu Z.Y., Qin L.P., Long R.J. Grasshopper (Orthoptera: Acrididae) community composition in the rangeland of the northern slopes of the Qilian Mountains in Northwestern China // Journal of Insect Science. 2015. V. 15. N 6. P. 1–7. https://doi.org/10.1093/jisesa/ieu171

39. Dey L.S., Seidel M., Lkhagvasuren D., Husemann M. From the steppe to the desert: Survey of band-winged grasshoppers from Mongolia (Orthoptera: Acrididae: Oedipodinae) based on material from 50 Years of expeditions // Erforschung biologischer Ressourcen der Mongolei (Halle/Saale). 2021. Bd 14. S. 329–360.

40. Phillips S.J., Anderson R.P., Schapire R.E. Maximum entropy modeling of species geographic distributions // Ecological Modelling. 2006. V. 190. P. 231–259. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2005.03.026

41. Phillips S.J., Anderson R.P., Dudík M., Schapire R.E., Blair B. Opening the black box: An open-source release of Maxent // Ecography. 2017. V. 40. P. 887–893. https://doi.org/10.1111/ecog.03049

42. Phillips S.J. A brief tutorial on Maxent // Lessons Conservation. 2007. V. 3. P. 108–135. URL: http://biodiversityinformatics.amnh.org/open_source/maxent (дата обращения 17.10.2021).

43. Elith J., Phillips S.J., Hastie T., Dudík M., Chee Y.E., Yates C.J. A statistical explanation of MaxEnt for ecologists // Diversity and Distribitions. 2011. V. 17. P. 43–57. https://doi.org/10.1111/j.1472-4642.2010.00725.x

44. Cobos M.E., Osorio-Olvera L., Soberón J., Peterson A.T., Barve V., Barve N. ellipsenm: An R package for ecological niche’s characterization using ellipsoids. 2023. URL: https://github.com/marlonecobos/ellipsenm#ellipsenman-r-package-for-ecological-niches-characterizationusingellipsoids (дата обращения 10.08.2023).

45. Morales N.S., Fernándex I.C., Baca-González V. MaxEnts′s parameter configura􀆟on and small samples: are we paying attention to recommendations? A systematic review // PeerJ. 2017. V. 5. Art.e3093. https://doi.org/10.7717/peerj.3093

46. 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. P. 4302–4315. https://doi.org/10.1002/joc.5086

47. WorldClim. 2022. URL: https://worldclim.org/ (дата обращения 21.12.2022).

48. Séférian R..CNRM-CERFACS CNRM-ESM2-1 Model Output Prepared for CMIP6 CMIP Amip. Version 20211010. Earth System Grid Federation, 2018. https://doi.org/10.22033/ESGF/CMIP6.3924

49. Meinshausen M., Nicholls Z.R.J., Lewis J., Gidden M.J., Vogel E., Freund M., Beyerle U., Gessner C., Nauels A., Bauer N., Canadell J.G., Daniel J.S., John A., Krummel P. B., Luderer G., Meinshausen N., Montzka S.A., Rayner P. J., Reimann S., Smith S. J., van den Berg M., Velders G.J.M., Vollmer M.K., Wang R.H.J. The shared socio-economic pathway (SSP) greenhouse gas concentrations and their extensions to 2500 // Geoscientific Model Development. 2020. V. 13. P. 3571–3605. https://doi.org/10.5194/gmd-13-3571-2020

50. Visser H., de Nijs T. The Map Comparison Kit // Environmental Modelling & Software. 2006. V. 21. P. 346–358.

51. Сергеев М.Г., Батурина Н.С. Разнообразие, высотное распределение и население прямокрылых насекомых (Orthoptera) Северо-Западной Тувы (бссейн р. Ак-Суг) // Евразиатский энтомологический журнал. 2017. Т. 16. N 3. С. 239–246.

52. Sergeev M.G., Storozhenko S.Yu., Benediktov A.A. An annotated check-list of Orthoptera of Tuva and adjacent regions. Part 3. Suboder Caelifera (Acrididae: Gomphocerinae: Gomphocerini; Locustinae) // Far Eastern Entomologist. 2020. N 402. P. 1–36. http://doi.org/10.25221/fee.402.1

53. Guseva V.S. The effect of cultivation of virgin land on grasshopper populations // Proceedings of the International Study Conference on the Current and Future Problems of Acridology. London: Centre for Overseas Pest Research,1972. P. 185–190.

54. Васильев К.А. Вредные саранчовые в зоне освоения целинных и залежных земель // Труды Всесоюзного энтомологического общества. 1965. Т. 50. С. 129–145.

55. Wei S., Liu X., McNeill M.R., Wang Y., Sun W., Tu X., Wang G., Ban L., Zhang Z., Zhang R. Identification of spatial distribution and drivers for grasshopper populations based on geographic detectors // Ecological Indicators. 2023. V. 154. Art.110500. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.110500

56. Zhao Y.X., Hao S.G., Kang L. Variations in the embryonic stages of overwintering eggs of eight grasshopper species (Orthoptera: Acrididae) in Inner Mongolian grasslands // Zoological Studies. 2005. V. 44. N 4. P. 536–542.

57. Kang L., Chen Y. Trophic niche of grasshoppers within steppe ecosystem in Inner Mongolia // Acta entomologica sinica. 1994. V. 37. N 2. P.178–189. (In Chinese)

58. Kang L. Grasshopper-plant interaction under different grazing intensities in Inner Mongolia // Acta ecologica sinica. 1995. V. 15. N 1. P. 1–11. (In Chinese)

59. Цыпленков Е.П. Вредные саранчовые насекомые в СССР. Л.: Колос, 1970. 272 с.

60. Мищенко Л.Л. Отряд Orthoptera (Saltatoria) — Прямокрылые (прыгающие прямокрылые) // Насекомые и клещи — вредители сельскохозяйственных культур. Т. I. Л.: Наука, 1972. С. 16–115.

61. Liu Z., Xu S., Wang H., Wang Q., Zheng Z., Li T., Liu X., Launois M. Evaluation of fipronil for grasshopper management in the pastoral area of Qinghai Province // Entomologia Sinica. 1999. V. 6. N 4. P. 362–369.

62. Popova K.V., Baturina N.S., Molodtsov V.V., Yefremova O.V., Zharkov V.D., Sergeev M.G. The Handsome cross grasshopper Oedaleus decorus (Germar, 1825) (Orthoptera: Acrididae) as a neglected pest in the south-eastern part of West Siberian Plain // Insects. 2022. V. 13. Art. 49. https://doi.org/10.3390/insects13010049

63. Кривошеев М.М., Герасимов С.В., Ахмедьянов Д.И. Рекомендации по внесению в Красную книгу Республики Башкортостан новых таксонов членистоногих // Фауна Урала и Сибири. 2022. N 2. С. 50–60. https://doi.org/10.56268/24110051_2022_2_50

64. Latchininsky A.V. Locust and remote sensing: A review // Journal of Applied Remote Sensing. 2013. V. 7. Art. 075099. https://doi.org/10.1117/1.JRS.7.075099

65. Klein I., Oppelt N., Kuenzer C. Application of remote sensing data for locust research and management — A review // Insects. 2021. V. 12. Art. 233. https://doi.org/10.3390/insects12030233

66. Klein I., van der Woude S., Schwarzenbacher F., Muratova N., Slagter B., Malakhov D., Oppelt N., Kuenzer C. Predicting suitable breeding areas for different locust species — A multi-scale approach accounting for environmental conditions and current land cover situation // International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation. 2022. V. 107. Art. 102672. https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102672

67. Piou C., Marescot L.Spatiotemporal risk forecasting to improve locust management // Current Opinion in Insect Science. 2023. V. 56. Art.101024. https://doi.org/10.1016/j.cois.2023.101024