Видовой состав и экология листоедов Сургутского района

Видовой состав и экология листоедов (Coleoptera, Chrysomelidae) Сургутского района (индивидуальная работа) Сургут – 2007 Содержание. Введение. 1. Материал и методика работы. 2. Природное описание района исследования. 3. Видовой состав листоедов и биотопическое распределение.

4. Морфо-экологические группы листоедов Сургутского района. 14 Выводы. 16 Библиографический список. 17 Введение. Листоеды (Coleoptera, Chrysomelidoe) являются одними из важнейших вредителей лиственных пород деревьев. В отдельные годы деревья и кустарники сильно повреждаются жуками и личинками хризомелид, причем имаго вызывает повреждения в виде неправильной овальной формы отверстий, а их личинки скелетируют листья,

не затрагивая жилок. В годы массового размножения жуки и личинки повреждают не только листья, но и почки и годовые побеги, вызывая их отмирание. При массовом размножении листоеды наносят большой вред взрослым насаждениям, но чаще имеют значение только в питомниках и в молодняках (Воронцов, 1982). Изучению фауны, экологии и биологии листоедов уделяется большое значение (Медведев С.И Гуськова Е.В. и др.). Однако видовой состав листоедов средней тайги

Западной Сибири остается до сих пор не изученным. В связи с интенсивной добычей нефти Сургутский район очень сильно подвержен антропогенному влиянию, почти не контролируется степень загрязнения этой территории. Указанные выше обстоятельства определили цель нашего исследования: изучение видового состава и экологии листоедов Сургутского района. В соответствие с основной целью были поставлены следующие задачи изложенные ниже. Задачи исследования. 1) Определить видовой состав листоедов

Сургутского района. 2) Изучить трофические связи листоедов. 3) Выявить экологические группы листоедов. 4) Изучить роль листоедов в природе. 5) Овладеть методикой изучения листоедов. 1. Материал и методика работы. Материалом для написания работы послужили сборы, проведенные с 16 июня по 3 июля 2005 года в различных природных зонах Западной Сибири. Стационарные исследования выполнялись нами в окрестностях г.

Лянтор Сургутского района Тюменской области. На основе изучения всех отмеченных выше материалов по листоедам всех геоботанических зон г. Лянтора, нами зарегистрировано 7 видов листоедов. При изучении листоедов, в связи с задачами нашего индивидуального исследования использовались общие методики энтомологических исследований, предложенные И.В. Кожанчиковым [1961]; К.К. Фасулати [1971]; Б.М.

Мамаевым [1972] и Ю.А. Песенко [1982]. Идентификация видов велась с использованием основных определителей [Плавильщиков; Лопатин, Куленкова, 1986; Горностаев]. Для сбора энтомологического материала применялся метод количественного учета с помощью биоценометра и кошения стандартным энтомологическим сачком по травяной и древесно-кустарниковой растительности с условной единицей – 20 взмахов сачком в обе стороны по новому месту.

За период исследования было сделано около 300 учетных кошений. Помимо этого проводился ручной сбор листоедов древесно-кустарниковой растительности, а также стряхивание в сачок и на полиэтиленовую пленку, сбор в укрытиях (под камнями, в пазухах листьев) и с помощью пинцета. Разделение листоедов на редкие, обычные и массовые проводилось на основании следующих процентных соотношений: редкими считались виды, составляющие в общих сборах менее 1% особей; к обычным относились виды, на

которые приходилось от 1 до 20% всех собранных жуков; виды с более высокой численностью в сборах считались массовыми. Сбор личинок, обитающих на листьях растений, осуществлялся двумя способами. Первый – непосредственный сбор личинок листоедов в природе визуально с кормового растения, и при помощи стандартного энтомологического сачка для кошения по кронам деревьев. Так как исследования проводились во второй половине июня, стадии развития листоедов не дошли до стадии

куколки. Поэтому сбор куколок листоедов не зарегистрирован. Всего за период работы было собрано 135 экземпляров имаго (часть собранного материала монтировалось на булавки, часть сохранялась на ватных матрасиках) и 180 личинок. По общепринятым методикам была изготовлена биологическая и систематическая коллекция представителей листоедов – имаго. Кроме этого за период исследования собран гербарий кормовых растений листоедов, а

также составлена коллекция типов повреждений растений этими жуками. Методика лабораторного содержания листоедов. Параллельно с наблюдениями в природе мы проводили исследования в лаборатории. Для чего нами была собрана оригинальная установка, позво¬ляющая детально изучить все фазы жизненного цикла листоедов, от яйца до имаго. Необходимые параметры условий содержания задавались в объеме климатической камеры, куда помещались садки

с листоедами. Система регуляции температуры и влажности в климатической камере собрана на основе двух терморегуляторов УКТ 4У2 и ртутных контактных термометров марки ТПК. Для поддержания температуры использовался сухой контактный термометр, нагрузкой терморегулятора служила спираль электронагревателя мощностью 500 Вт и вентилятор, включающийся одновременно с электронагревателем. Для создания необходимой влажности воздуха использован бы¬товой увлажнитель воздуха; измерение влажности

проводилось с помощью влажного контактного термометра. Такая система способна в течении длительного времени поддерживать температуру в пределах от + 15° С до + 40° С с ошибкой ±1° С и влажность воздуха от уровня комнатной до 100% с точностью 2%. Режим освещения за¬давался с помощью реле времени 2 РВМ при общей мощности люминесцентных ламп в 320 Вт (4 лампы по 80

Вт). В природе развитие изученных нами видов листоедов протекает в раз¬личных климатических условиях. В лаборатории оптимальными условиями развития листоедов являются: температура воздуха +22 ± 1° С, влажность воздуха 75%, продолжительность искусственного светового дня 12 часов. Методика изучения трофических связей листоедов. Изучение трофических связей листоедов проводилось нами как в полевых условиях, так и в лаборатории - экспериментальными методами.

В природе, растение, на котором был обнаружен жук (личинка, кладка яиц) конкретного вида внимательно осматривалось, отмечалось число найденных экземпляров, наличие и характер погрызов, фазы развития насекомого (имаго, личинки, кладки яиц). По этой схеме регистрировались все находки листоедов на растениях. Накопленные данные позволяли отличать достоверные кормовые растения от случайных. Если на растении было найдено не менее трех особей листоедов в имагинальной фазе, то его относили как

к возможному кормовому, но сразу же проверяли, начав осмотр других таких же растений. Нахождение питающихся личинок на нескольких растениях одного вида, служили основанием для того, чтобы отнести эти растения к кормовым. Для уточнения кормового растения мы использовали в полевых условиях микросадки. В пробирку помещали несколько (3 - 5) экземпляров листоедов и предлагали им целый, без погрызов, лист растения. Если через сутки лист был сильно объеден, то исследуемое растение окончательно относили

к кормовому, для листоедов конкретного вида. Если видовая принадлежность насекомого и растения была не извест¬на, то жуков помещали в отдельную пробирку, а растение в гербарий под одинаковыми номерами. Определение проводилось в лаборатории. Мы использовали также и экспериментальные методы для подтвер¬ждения или проверки данных, полученных в поле. Эксперимент по изучению трофических связей растений и насекомого - фитофага должен быть прост в отношении аппаратуры и приближен к естественным условиям обитания на¬секомого.

В ряде случаев мы использовали упрощенные садки, например, чашечку Петри, в которую помещали 3-5 особей листоедов и растение, ко¬торое предположительно являлось кормовым, черешок растения заворачива¬ли в мокрую вату. В таких условиях листья остаются свежими в течение 2 - 3 дней. Для длительных наблюдений использовали более вместительные садки, например конструкцию из оргстекла, на дне которой просверлены отверстия для пробирок, а верх затянут марлей или сеткой.

В пробирки нали¬вали воду и помещали образцы исследуемых растений. В садок выпускали серию личинок или жуков и наблюдали за распределением их по видам растений в течении двух суток. Мы использовали два критерия оценки степени кормового предпочтения, предложенные Л.Н. Медведевым и Е.Я. Рогинской [1988]. Первый: учет площади в мм2 верхней, нижней или обеих сторон листа, съеденного одной личинкой или одним жуком за

I сутки (мм2/сутки); второй критерий - доля повреждения каждого из предложенного для выбора кормового растения в % от общей площади поврежденных листьев всех растений в опыте, принятой за 100 %. Кроме этого был использован критерий «отвергаемости» растений – в виде процента личинок или жуков, погибших на этом растении, так и не приступив к питанию. Методика изучения биологии листоедов. Исследования проводились во второй половине июня 2005 года.

Изучались особенности биологии Melasoma tremulae и Phytodecta viminalis только в лабораторных условиях. При изучении особенностей питания личинок было установлено 3 садка. В один садок помещали 1 личинку Phytodecta viminalis на последней стадии перед окукливанием и кормовое растение, заранее измеренное. В другой - 50 личинок этого же вида и также кормовое растение, но не измеренное.

А в третий помещали 1 личинку Melasoma tremulae и заранее измеренное кормовое растение. При изучении особенностей питания имаго было установлено 4 садка. В первый помещались 2 особи вида Phytodecta viminalis (самец и самка), собранных в природе в момент копуляции. Во второй 1 особь Phytodecta viminalis, в третий одна особь того же вида на стадии кладки яиц, и в последний 1 особь Melasoma tremulae. В каждый садок вместе с насекомыми помещались листья кормовых

растений заранее измеренные. Все садки наблюдались в лаборатории при среднесуточной температуре воздуха + 22 ±1ºС, влажности 70-75% и освещении 12 часов в сутки. Изучение прожорливости насекомых проводилось экспериментальным путем. Как было уже выше сказано, в каждый садок помещались заранее измеренные листья кормовых растений. Через сутки корм менялся, а по старому изъеденному листочку вычислялась площадь выеденного корма.

Так как наблюдались листоеды двух видов, то и корм был разный. У Melasoma tremulae- осиновый лист, средняя площадь всех листьев равна 14 см2, а у Phytodecta viminalis – ивовые листья, средней площадью 16 см2. Площадь съеденного растения вычислялась с помощью прикладывания листьев к миллиметровой бумаге. Проводились математические расчеты. 2. Природное описание района исследования.

Исследования проводились во второй половине июня 2005 года, в окрестностях города Лянтор Сургутского района Тюменской области. Район исследования располагается на севере Западной Сибири, на правом берегу р. Обь. Географическое положение территории определяет ее климатические особенности. Наиболее важными факторами формирования климата является холодный перенос воздушных масс и влияние континента. Взаимодействие этих двух факторов обеспечивает быструю смену циклонов и антициклонов

над рассматриваемой территорией, что способствует частым изменениям погоды и сильным ветрам. Вследствие огражденности с запада Уральскими горами и незащищенности с севера и юга, над территорией осуществляется меридиональная циркуляция, в результате которой периодически происходит смена холодных и теплых воздушных масс, что вызывает резкие переходы от тепла к холоду. Климатическая характеристика района принята по ближайшей метеостанции -

Сургут (согласно СНиП 2.01.01-82). Климат данного района резко континентальный. Зима суровая, холодная и продолжительная. Лето короткое, теплое. Короткие переходные сезоны - осень и весна. Наблюдаются поздние весенние и ранние осенние заморозки, резкие колебания температуры в течение года и даже суток. Среднегодовая температура воздуха - 3,1° С, средняя температура воздуха наиболее холодного месяца января

-22° С, а самого жаркого июля +17° С. абсолютный минимум температуры приходится на декабрь - 55° С, абсолютный максимум - на июнь - июль +34° С. Продолжительность безморозного периода 98 дней, устойчивых морозов 156 дней. Средняя многолетняя дата первого заморозка осенью - 8 сентября, последнего - весной - 1 июня. Осадков в районе выпадает много, особенно в теплый период

с апреля по октябрь 467 мм, за холодный период с ноября по март выпадает 209 мм, годовая сумма осадков 676 мм. Соответственно, держится высокая влажность воздуха. Средняя относительная влажность в течение года изменяется от 66 % до 82 %. Снежный покров образуется 23.10, дата схода 15.5. Снежный покров держится 201 день. В течение года преобладают ветры западного и юго-западного направлений.

В январе - западного, юго-западного, а в июле - северного направления. Среднегодовая скорость ветра - 4,9 м/сек, средняя за январь - 4,9 м/сек и средняя в июле - 4,5 м/сек. Во время нашего исследования средняя температура составила +16º С. В некоторые дни шел дождь, и наблюдалась 100% облачность. В связи с прохладной погодой было собрано мало насекомых.

Сбор проходил в близи водоемов, на пойме реки Пим, а так же в смешанном лесу. Все биотопы не ухожены, очень много бытового мусора, т.к. сам район исследования находится на окраине города. Флора района достаточно насыщенная, очень много древесно-кустарниковых и травянистых растений. Из деревьев преобладают ива, береза, осина и сосна. Во всех биотопах присутствовала осоково-злаковая растительность, также много цветущих растений.

Почва почти ежедневно была влажная, состав в основном песок. Почвенная подстилка составляла в смешанном лесу около 4 см. 3. Видовой состав листоедов и биотопическое распределение. За все дни работы с листоедами мы исследовали 2 биотопа: пойма реки и смешанный лес. Первый биотоп: пойма реки. В качестве первого биотопа была взята пойма реки

Пим города Лянтора. Здесь исследования проводились 3 дня. Методами сбора здесь являлись: кошение стандартным энтомологическим сачком по травянистой растительности и по кронам деревьев, визуальный осмотр и сбор руками с деревьев имаго и личинок. На данном биотопе было собрано: Личинки Кол-во особей листогрыз ивовый 90 Имаго листогрыз ивовый Ноги черные. Верх красный, переднеспинка с 2, каждое надкрылье с 5 черными пятнами

(пятна то исчезают, то сливаются, изредка верх почти или целиком черный). 5-7 мм. 20 листоед красноногий Ноги красные. Верх красный, переднеспинка с 2, каждое надкрылье с 5 черными пятнами (редко их меньше). 5,5-7,5 мм. Кормовые растения: тополь, осина, ива. 15 скрытоглав двуточечный Надкрылья красные, каждое с 2 черными пятнами (вдоль надкрыльев), края и эпивлеры надкрыльев черные. 4-6 мм. Кормовое растение – шиповник.

4 радужница водяная Ноги темные, без красного зеленый, каждое надкрылье с пурпуровокрасной продольной полосой. Задние бедра достигают вершины брюшка. 6-10 мм. Встречаются на осоке, ежеголовке. 8 листоед осиновый Вершинные углы надкрыльев без черной точки, вдоль края 2 ряда точек. Коготковый членик лапок снизу с зубчиком. 7-10 мм.

Кормовые растения: ива и осина. 30 Второй биотоп: смешанный лес. Вторым биотопом являлся смешанный лес окрестностей города Лянтора. На этом участке исследования проводились 2 дня. Флора данного биотопа была явно насыщена: и деревьев здесь преобладали: береза, ива, сосна, дуб и осина; травянистая растительность представляла собой осоково-злаковые растения.

Методами сбора являлись: кошение сачком по травянистым растениям, но в основном по кронам деревьев, также визуальный осмотр и сбор насекомых руками и пинцетом. На данном биотопе было собрано: Личинки Кол-во особей листоед осиновый 10 листогрыз ивовый 80 Имаго листоед осиновый (см. I биотоп) 30 листоед-щитоноска Задние бедра утолщены (если неявно утолщены, то переднеспинка со штрихами у основания); концы лобных

бугорков не достигают усиковых впадин. Обширная группа, так называемых земляных блошек. Мелкие жучки, 2-4 мм, нередко металлической окраски. 10 скрытоглав двуточечный (см. I биотоп) 1 ивовая козявка Черный, переднеспинка и надкрылья бурожелтые; лоб и переднеспинка густо точечные, матовые, эпивлеры надкрылья блестящие, бока переднеспинки образуют яаственный угол.

4-6 мм. Обитают на ивах и березах. 17 4. Морфо-экологические группы листоедов Сургутского района. Собранные нами насекомые можно разделить на 3 морфо-экологические группы по обитанию: дендробионты (обитающие на деревьях; в частности ива и сосна); тамнобионты (обитающие на кустарниках) и хортобионты (обитающие на травянистых растениях). К первой группе дендробионтов относятся виды: • осиновый листоед (Melasoma tremulae) • листогрыз ивовый

(Phytodecta viminalis) • листоед красноногий (Phytodecta rufipes) Самыми распространенными являются виды: осиновый листоед и листогрыз ивовый. Листоед осиновый (Melasoma tremulae) небольшой жук длиной до 8 мм с одноцветными желтовато-красными надкрыльями и синевато-черной переднегрудью Один из наиболее обычных лесных видов. Его можно встретить на листьях осины, где жуки питаются, продырявливая листья.

Яйца откладываются кучками тут же на листьях. Молодые личинки темные, держатся группами, выедая мягкие части листа, но не трогая жилок, как говорят, «скелетируют» лист. Взрослые личинки расползаются, но их бывает иногда так много, что найти сразу десятки экземпляров не представляет труда. Если личинку потревожить, она выпускает из бородавчатых выступов на спинной стороне тела капельки ядовитой жидкости с резким запахом. В жаркую погоду эта жидкость быстро улетучивается.

В этом можно убедиться, тряхнув ветку с личинками,— в воздухе сразу ощущаются ядовитые пары. Таким открытоживущим личинкам не страшны враги. Закончив питание, личинки подвешиваются на листьях вниз головой и превращаются в оранжевых куколок. Шкурка личинки собирается складками у конца брюшка куколки и по-прежнему издает отвратительный запах, предупреждающий врагов о несъедобности насекомого. Ко второй группе тамнобионтов относятся виды: • скрытоглав двуточечный (Cryptocephalus bipunctatus)

• радужница водяная (Donacia aquatica) Самыми распространенными является вид: радужница водяная. Радужница водяная -Donacia aquatica. 0,6-1 см в длину. Встречается на растениях по берегам и на воде. Самки откладывают яйца на растения под водой! Личинки дышат, вонзив дыхальцевые шипы на вершине брюшка в воздухоносные сосуды подводного растения; окукливаются в воде в коконе, заполненном воздухом.

Жуки появля¬ются в апреле-мае следующего года. К третьей группе хортобионтов относятся виды: • листоед-щитоноска (Chrysomelidae: Cassida) • козявка ивовая (Dochmaea capreae) • радужница водяная (Donacia aquatica) Самым распространенным видом является козявка ивовая. Козявка ивовая. Верх тела желтый, низ тела и ноги черные. Размер 4–6 мм. Обитает на ивах и березах. Ротовой аппарат грызущего типа.

Личинки и взрослые жуки питаются листвой. В заключении нужно отметить, что листоеды являются в той или иной степени фитофагами, в основном узкоспециализированными, и их тесная связь с кормовыми растениями определила процессы формообразования, исторического развития и филогении, т.е. становления семейства как единого целого. Так же с точки зрения экологии они приносят вред растениям, и некоторые энтомологи относят их к насекомым-паразитам. Выводы. 1. В ходе исследования был определен видовой состав листоедов

Сургутского района, который составил 7 видов. 2. Изучение трофических связей листоедов проводилось нами как в полевых условиях, так и в лаборатории - экспериментальными методами. Основными кормовыми растениями являются осина, ива, береза и осоково-злаковая растительность. 3. Собранные нами насекомые можно разделить на 3 морфо-экологические группы по обитанию: дендробионты, самыми распространенными являются осиновый листоед и листогрыз ивовый; тамнобионты, часто встречающимся

видом стала радужница водяная; и хортобионты, самым популярным видом стала козявка ивовая. 4. Изучив экологические данные листоедов, можно сделать вывод, что листоеды являются в той или иной степени фитофагами, в основном узкоспециализированными. Так же зарегистрированные виды листоедов относятся к насекомым – паразитам, т.к. являются основными вредителями лиственных деревьев. 5. Работая по данной теме, мы хорошо овладели методикой изучения листоедов.

Научились собирать, ухаживать за живыми насекомыми; обрабатывать, хранить и определять материал. Библиографический список 1.Горбунов О.Г. Биоразнообразие, зоогеография и история фауны бабочек–стеклянниц (Lepidoptera, Sesiidae) России и сопредельных территорий // Известия АН. Серия биологическая. 1998. Т. 4 2. Коршунов Ю. П. Материалы по булавоусым чешуекрылым средней Тайги

Западной Сибири. Новосибирск, 1966. 178-183с. 3. Коршунов Ю.П. Булавоусые чешуекрылые (Lepidoptera, Diurna) Манского района заповедника "Столбы". Ч. II // Тр. гос. заповедника «Столбы». Красноярск, 1971. Выпуск 8. 100-114с. 4. Кузнецов Н.Я. Связь географического распространения белянок (Lepidoptera,

Asciidae) c распространением их кормовых растений и химизмом последних // Ежегодник Зоол. музея АН СССР, 1930. Т. XXXI. 49-63с. 5. Стариков В. П Уткин Н. А. Методические рекомендации по изучению дневных бабочек Курганской области. Курган, 1987. 7-9, 22-24с. 6. Татаринов А.Г Долгин М.М. Видовое разнообразие булавоусых чешуекрылых на европейском

Северо-Востоке России. СПб.: Наука, 2001. 244с.