Природно-климатическая характеристика района исследования. Методы учёта и сбора жужелиц. Методы анализа структуры населения жужелиц. Видовой состав. Экологические группы жужелиц по биотопическому преферендуму, степени увлажнения предпочитаемых биотопов.
Аннотация к работе
Жужелицы встречаются практически во всех ландшафтах суши и тонко реагируют на изменения почвенно-растительных и микроклиматических условий, поэтому они используются как биоиндикаторы. Жужелицы обитают в почве и на ее поверхности, реже на деревьях, в древесине, муравейниках, термитниках, пещерах. Условно можно разделить жужелиц на три группы: виды с дневной, ночной активностью и безразличных в этом отношении (Крыжановский, 1983). По способам питания жужелиц можно условно разделить на три основные группы: зоофаги - хищники, фитофаги - растительноядные, миксофитофаги - жужелицы, обладающие смешанным питанием (Крыжановский, 1983; Шарова, 1981). Жужелицы играют заметную роль в ограничении численности многих беспозвоночных животных, а сами входят как компонент в рацион позвоночных.Основные исследования были проведены в течение трех вегетационных периодов (1965, 1967, 1968 гг.) в садах Центральной генетической лаборатории (ЦГЛ) им. Тамбовская область расположена в лесостепной зоне, занимая часть Окско-Донской низменности. Вегетационный период начинается с переходом средней суточной температуры воздуха через-5°С (15-17 апреля) и заканчивается с падением ее ниже 5°С осенью (14-18 октября). Он отличался низкой суммой положительных температур и неравномерным их распределением в течение вегетационного периода: теплая погода сменялась резким похолоданием во второй декаде июня, первой и второй декадах июля и второй декаде августа (табл. 1968 год - год избыточного увлажнения (за вегетационный период выпало осадков около годовой нормы) и неблагоприятного сочетания метеоэлементов: похолодания сопровождались обильными осадками в первой декаде мая и ливневыми дождями в июле.Ловушки закапывали в землю так, чтобы край входного отверстия находился на уровне поверхности земли. Почву вокруг ловушки слегка утрамбовывали, чтобы после оседания ее входное отверстие ловушки не оказалось выше уровня земли (в каждом саду находилось по 10 ловушек). На дно ловушек насыпали слой почвы примерно на ? часть высоты ловушки. Жуки, попавшие в ловушки, закапывались в почву на ее дне, почти не делая попыток к бегству. Ловушки расставляли в приствольных кругах плодовых деревьев на расстоянии не более 0,5 м от ствола дерева во избежание их потерь, а особенно во время частых обработок почвы в садах.Для определения жужелиц использовали бинокулярный микроскоп МБС, ручную лупу, пинцет. Идентификацию видов жужелиц провели по определителю насекомых Европейской части СССР (ред. К доминирующими видам были отнесены те виды, обилие которых составляло 5% и более от общего числа жужелиц, отловленных в данном биотопе, к субдоминантам - с обилием от 2 до 5%, к редким - с обилием менее 2%, к супердоминантам - более 50%.Сады представляют собой агробиоценозы, возникшие в результате деятельности человека. В целом она характеризуется обеднением видового состава населения по сравнению с первичными биоценозами, меньшим числом доминантов и высокой их численностью. Касандрова (1970) зарегистрировала 65 видов жужелиц из 22 родов в 6 садах. Романкина (1996) сообщает о 52-х видах из 7-ми садов. В обследованных садах в течение трех лет зарегистрировано высокое число видов (46) жужелиц.Сочетание в плодовых садах некоторых условий, характерных для полей, с одной стороны, и лесов, с другой, оказывает влияние на формирование фауны жужелиц в них. Экологическая группа - это группа организмов, включающая разные виды, сходно реагирующие на какой-либо фактор среды, имеющий важное морфофизиологическое значение (температура, свет, влажность и т. д.).Жужелицы лугово-полевой группы, составляют основу видов открытых пространств в садах, преобладают по видовому обилию в садах ЦГЛ 43,5%, что характерно для большинства агроценозов. По данным Романкиной (1996), проводившей исследование в промышленных садах Мичуринского района, жужелицы этой группы преобладали как по видовому, так и по численному (62,5%) обилию в залуженном саду. По нашим данным эту группу в садах ЦГЛ составляют 20 видов, из них 4 вида - массовые. Высокой численностью полевая группа обязана доминанту Harpalus rufipes, составившему 59% от численности этой группы. Численное обилие этой группы преобладало в центральной зоне «пар I» (57% от всего количества полевой группы), а наименьшее количество отмечено на окраине сада «пар I» (16,6 % от общего количества экземпляров полевой группы).Булохова (1995) предложили на примере карабидокомплексов лугов Брянской области сгруппировать виды жужелиц с разным биотопическим преферендумом в 4 экологические группы по степени увлажнения предпочитаемых биотопов: 1) I группа - гигрофилы (береговые и болотные виды); Так как, потребности во влаге (воздуха или почвы) у представителей различных групп далеко не одинакова, разделение насекомых на эти группы носит более или менее относительный характер. Доминируют в комплексе жужелиц изучаемых садов мезофиллы открытых пространств по числу видов (32), видовому (69,7%) и численному (97,8%) обилию. Виды остальных групп локализовались в двух зонах сада или о
План
Содержание
Введение
Глава I. Материал и методы работы
1.1. Природно-климатическая характеристика района исследования
1.2. Методы учета и сбора жужелиц
1.3. Методы анализа структуры населения жужелиц
Глава II. Видовой состав населения жужелиц плодовых садов
Глава III.Экологическая структура населения жужелиц плодовых садов
3.1. Экологические группы жужелиц по биотопическому преферендуму
3.2. Экологические группы жужелиц по степени увлажнения предпочитаемых биотопов
Заключение
Библиографический список
Введение
В борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур получило широкое распространение сочетание химического метода с биологическим. В связи с этим большое практическое значение приобретает изучение хищных насекомых, среди которых заслуживают внимания жуки из семейства жужелиц (Carabidae).
Жужелицы являются хорошими индикаторами почвенных и растительных условий. На них проведены исследования по зоогеографии, географической изменчивости, жизненным формам.
Семейство жужелиц - важнейший компонент почвенного населения беспозвоночных животных. Жужелицы встречаются практически во всех ландшафтах суши и тонко реагируют на изменения почвенно-растительных и микроклиматических условий, поэтому они используются как биоиндикаторы. (Мазохин - Поршняков, 2001).
Семейство жужелиц очень крупное. Оно насчитывается около 30000 видов жужелиц, из них около 2300 видов в России (Крыжановский, 2002). Размеры жуков колеблются в большом диапазоне: от мелких (1,2 мм) до крупных (90 мм). У некоторых усики нитевидные, у части жуков ноги длинные, бегательные. Надкрылья иногда срастаются по шву, крылья бывают недоразвитые. Окраска чаще черная, бурая, с металлическим отливом, реже пестрая. У многих развиты анальные железы, выделяющие защитную жидкость. Личинки камподеовидные.
Жуки являются важной составной частью естественных биоценозов и агроценозов. Семейство Carabidae обладает широкой экологической пластичностью (Шарова, 1981). Они различаются по способам питания, занимаемым ярусам, местообитаниям, сезонной и суточной активностью. Жужелицы обитают в почве и на ее поверхности, реже на деревьях, в древесине, муравейниках, термитниках, пещерах. Большое разнообразие наблюдается в суточной и сезонной активности жужелиц. Условно можно разделить жужелиц на три группы: виды с дневной, ночной активностью и безразличных в этом отношении (Крыжановский, 1983). Активность в сезоне обычно связана с особенностями биологии вида, с оптимальным сочетанием температуры и влажности.
Жужелицы преимущественно мезо- и гигрофилы, поэтому они активны в умеренно теплые и влажные сезоны года.
По способам питания жужелиц можно условно разделить на три основные группы: зоофаги - хищники, фитофаги - растительноядные, миксофитофаги - жужелицы, обладающие смешанным питанием (Крыжановский, 1983; Шарова, 1981).
Жужелицы играют заметную роль в ограничении численности многих беспозвоночных животных, а сами входят как компонент в рацион позвоночных. Личинки, склонные к сапрофагии, принимают активное участие в почвообразовательных процессах. Большинство жужелиц - многоядные хищники, питающиеся почвенными беспозвоночными. Так, красотелы поедают гусениц, настоящие жужелицы (Carabus) истребляют многие виды насекомых и моллюсков. Растительноядные формы могут повреждать культурные растения, например, хлебная жужелица (Zabrus tenebrioides) опасна для полей пшеницы. Личинки ряда жужелиц, например, бомбардиров, - эктопаразиты куколок других жуков.
Общеизвестна полезная роль жужелиц-хищников в уничтожении ряда вредителей полевых культур и лесов. Наибольшее хозяйственное значение имеют крупные хищные жужелицы. Например, за 20 дней виды рода Carabus, Pterostichus на 1 гектаре картофеля уничтожают 1,6-2млн. личинок колорадского жука (Scherney, 1962, цит. по Касандровой, 1970). Жужелицы средних и мелких размеров при высокой их численности тоже являются эффективными энтомофагами. Например, Pseudoophonus pubesceus (=Harpalus rufipes), Amara aulica Pz. и др. уничтожают личинок различных видов щелкунов (Иняева, 1965). Неоднократно отмечалась роль жужелиц в снижении численности хрущей (Иняева, 1965; Пацановский, 1957).
Роль личинок жужелиц в сельском хозяйстве значительна. Личинки жужелиц способны уменьшить численность проволочников настолько, что всякая борьба с ними становится излишней (Григорьева, 1950; Иняева, 1965; Масайтис, 1929; Черепанов, 1957; Шуровенков, 1962 и др.).
Личинки жужелиц еще больше, чем взрослые жуки, предпочитают животную пищу. Лишь при недостатке воды или отсутствии подходящей животной пищи личинки жужелиц питаются тканями растений. Растительноядными преимущественно бывают личинки родов Zabrus, Harpalus и Amara.
В лесном хозяйстве, кроме видов рода Calosoma и рода Carabus, к числу полезных относят жужелиц родов Dromius, Tachyta, Agonum (Померанцев, 1949).
Отмечена полезная роль жужелиц и в плодовых садах, в которых Carabidae представлены хищниками и миксофитофагами. В число их жертв входит ряд серьезных вредителей: яблонная плодожорка, яблонная моль, восточная плодожорка, гусеницы кольчатого шелкопряда. В умеренных широтах личинок гусениц яблонной моли и яблонной плодожорки поедают жуки Ophonus rufipes (=Harpalus rufipes), Anisodactylus signatus, Amara ingenua, Pterostichus versicolor (=Poecilus versicolor) и др. (Касандрова, 2005). В садах Крыма Broscus cephalotes, Pterostichus melanarius. Harpalus rufipes, Anisodactylus signatus, Licinus depressus питаются куколками и гусеницами старших возрастов яблонной плодожорки, совок, пядениц, листоверток, личинками жуков долгоносиков, паутинными клещами (Эйдельберг, 1985).
По обилию видов и численности, а также по биологической роли на сельскохозяйственных землях жужелицы имеют особое значение. Личинок жужелиц по характеру питания можно объединить в несколько экологических групп (Тишлер, 1971): хищники, эктопаразиты, сапрофаги и фитофаги.
Путем обследования содержимого желудка и кишечника 12 наиболее обычных видов жужелиц на клеверных полях Чехии были получены точные данные о составе их пищи (Skyhravy, 1958, цит. по Тишлеру, 1971). У Carabus и Brachynus в кишечнике не найдено частиц пищи, потому что у видов этих родов пищеварение внекишечное. У Calathus fuscipes и Pterostichus lepidus пищевые остатки состояли из тлей, муравьев и гусениц бабочек. О видах Amara и Zabrus уже давно известно, что они фитофаги (Кряжева, 1965). Многие Amara питаются семенами злаковых трав и сорняков (Кочетова, 1936). В ходе развития важнейшие виды родов Harpalus, Zabrus и Amara от исходного хищничества перешли через всеядность к преимущественно растительноядному образу жизни. Это относится как к личинкам, так и к взрослым особям.
У жужелиц выявлены враги и паразиты (Иняева, 1965; Тишлер, 1971). Врагами жужелиц являются грачи (Corvus), скворцы (Sturnus) и многие другие птицы, а также кроты (Talpa) и мыши. Из мелких животных крупные коротконадкрылые жуки, или стафилиниды, могут парализовать и убивать жужелиц своей токсично действующей слюной. Характерным паразитом жужелиц является муха Viviania cinerea. Оплодотворенные самки нематод из рода Heterotylenchus внедряются в куколок мелких жужелиц (Heterotylenchus bovieni в виды Bembidion, Heterotylenchus stammeri в Clivina fossor), в полости тела которых они выращивают своих многочисленных личинок.
Шесть видов жужелиц занесены в Красную книгу России, а двадцать девять видов - в Красную книгу Тамбовской области (Белевитин, Ганжа, Касандрова, 2000; Тихомиров, 2002).
Изучение жужелиц представляет интерес с двух сторон: 1) использование их в биологическом методе борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, с учетом того, что большинство видов этого семейства являются многоядными хищниками и полифагами;
2) использование в качестве индикаторов почвенных и растительных условий, так как хищники и полифаги не строго лимитируются в своем распределении одним лишь фактором, в первую очередь наличием определенных видов растений, как это бывает у фитофагов (Гиляров, 1965).
Обе стороны изучаемого объекта тесно связаны между собой. Выявление видового состава жужелиц их распределение в различных биотопах представляет интерес и с точки зрения использования жужелиц для биологической защиты растений (Н.В. Яценко, Л.Ф. Скрылева, Л.И. Касандрова и др., 2005).
По изучению состава и структуры населения жужелиц в различных ландшафтах имеется большая и разносторонняя литература (Гиляров, 1978; Душенков, Черняховская, 1982; Булохова, 1995а, 1995б; Шарова и др., 1997). Особое внимание в последнее время уделялось изучению жужелиц агроценозов (Иняева, 1965; Шарова. 1969; Касандрова, 1977; Карпова, 1984а, 1984б; Будилов, 1989, 1990а, 1990б; Шарова, Попова, 1990; Романкина, 1994).
Особенно детально изучены жужелицы полевых агроценозов (Аверин, 1939; Кряжева, 1963 - 1965; Мордкович, 1964). Меньше опубликовано работ го изучению жужелиц плодовых садов, но интерес к ним возрастает и в России, и за рубежом: в Канаде (Hagley, 1975), в ФРГ (Steiner, 1974; Beijer, 1981), в Польше (Gzechowski, 1982), в Венгрии (Kadar, Szel, 1989; Kadar, Szentkiralyi, 1991), в Прикарпатье и Закарпатье (Егоров, 1976), в Узбекистане (Дадамирзаев, Давлетшина, 1982), в предгорье Копетдага (Сабирова, 1984), в Молдавии (Мацюк, Верлан, 1987), в Крыму (Эйдельберг, 1989). В нашей стране: в Среднем Поволжье (Утробина, 1964); в Алтайском заповеднике (Хмельков, Ковригин, 1985); в Дагестане (Сайпулаева, 1986) и др. (цит. по Романкиной, 2001).
В Тамбовской области изучение населения жужелиц садов было начато в 1965 году Л.И. Касандровой и в 1970 году защищена кандидатская диссертация, опубликован ряд работ (Касандрова, 1970, 1977, 1978, 1981, 1982, 1989, 1997). К этим исследованиям в дальнейшим подключилась М.Ю. Романкина, защитившая кандидатскую диссертацию в 1996 году, тоже давшая ряд публикаций (Романкина, 1994, 2000, 2001). Изучены видовой состав, распределение, экологическая структура, трофические связи. В последние годы была составлена обобщающая сводка по хищным жукам из семейства жужелиц и насекомоядных птиц промышленных садов Мичуринского района Тамбовской области (В.Н. Яценко, Л.Ф. Скрылева, Л И. Касандрова и др., 2005), и видовой состав жужелиц (Coleoptera, Carabidae), в состав которой вошли сведения о видовом составе жужелиц садов Тамбовской области.
В Тамбовской области изучена карабидофауна плодовых садов на плакоре и в меньшей мере пойменных садов (Касандрова, Родюкова, 1987; Касандрова, Тимохова, 2000).
В основе данной работы положены материалы 1965-1969 гг. В это время экологическая характеристика жужелиц была недостаточно ясна. Разные авторы один и тот же вид жужелиц нередко относили к разным экологическим группам. Впервые Шарова (1978) в сводке о жужелицах Московской области уточнила экологические характеристики более 200 видов жужелиц. Эта характеристика в дальнейшем стала общепринятой. В связи с этим выбрана тема данной работы.
Целью настоящей работы было выяснение эколого-фаунистической структуры населения жужелиц в плодовых садах бывшей ЦГЛ и ВНИИС им. И.В. Мичурина.
Задачи: 1. Уточнение видовой структуры населения жужелиц в плодовых садах.
2. Выяснение экологической структуры населения жужелиц садов по биотопическому преферендуму.
3. Выяснение экологической структуры населения жужелиц садов по степени увлажнения биотопов.
4. Выяснение влияния на экологическую структуру полива садов в условиях лесостепной зоны.
Объем работы: работа изложена на 35 страницах печатного текста, состоит из введения, 3-х глав и заключения. В работе 8 таблиц и 2 рисунка. Библиографический список содержит 30 названий.