Фауна и сезонная динамика активности хищных герпетобионтов ягодных насаждений экспериментального участка Сибирского ботанического сада г. Томска

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Фауна и сезонная динамика активности хищных герпетобионтов ягодных насаждений экспериментального участка Сибирского ботанического сада г. Томска

1. Фауна и сезонная динамика активности жужелиц (Coleoptera: Carabidae)

жужелица герпетобионт ботанический сад

Основу фауны хищных жесткокрылых-герпетобионтов в условиях Сибири составляют жесткокрылые насекомые: жужелицы (Carabidae) и коротконадкрылые жуки - стафилиниды (Staphylinidae). В мировой фауне известно не менее 25 000 видов жужелиц и около 40 000 видов стафилинид [1, 2]. Обладая широким спектром питания, жесткокрылые-герпетобионты играют важную роль в регуляции численности беспозвоночных в агроэкосистемах.

Имеется ряд работ, в которых содержатся сведения о жужелицах и стафилинидах в различных агроценозах преимущественно на территории Европы и Северной Америки; более подробно изучались герпетобионты на овощных и картофельных полях, а также на полях злаковых культур [3-8]. Относительно лучше в настоящее время изучена фауна и экология жужелиц; экология коротконадкрылых жуков агроценозов достаточно подробно исследована лишь в некоторых странах Западной Европы [9-12].

На территории России детальные исследования герпетобионтов в агроценозах проводились лишь в некоторых центральных и южных регионах европейской части страны [13-19]. Сведения об экологии герпетобионтов агроценозов Сибири имеются в нескольких, преимущественно фаунистических работах [20-22]. В большинстве опубликованных работ отмечается, что в отличие от обитателей естественных лесных и луговых экосистем герпетобионты в агроценозах характеризуются очень нестабильной численностью [7, 12-14].

Сравнительный анализ структуры и динамики населения герпетобионтов восточно-европейских и сибирских агроценозов показал, что основу фауны всех сельскохозяйственных угодий составляют широко распространенные эвритопные виды. Формирование комплексов стафилинид сибирских агроценозов в большей степени идет за счет лесных элементов фауны; трофическая структура населения стафилинид агроценозов, окруженных лесными экосистемами, отличается от таковой в агроценозах степной и лесостепной зон [23].

В настоящей работе приводятся материалы по фауне и сезонной динамике активности жужелиц в ягодных насаждениях и сопредельных естественных биотопах на территории экспериментального участка Сибирского ботанического сада Томского государственного университета (СибБС). Сведения о стафилинидах - второй основной группе хищных напочвенных жесткокрылых - будут приведены в следующем сообщении.

Материалы и методики исследования

Сбор материала проводился на протяжении вегетационного периода (с середины мая по конец сентября) 2009 г. на территории опытного участка СибБС, расположенного в юго-восточной части г. Томска. Для сбора герпетобионтов использовались ловушки Барбера [24], размещаемые в линию в количестве 10 шт. на каждом учетном участке с интервалом 2 м между ловушками. В качестве ловушек использовались пластиковые стаканы емкостью 200 мл с диаметром входного отверстия 8 см. Ловушки были заполнены фиксирующей жидкостью (4%-ный раствор формалина). Линии ловушек были размещены на посадках земляники трехлетнего возраста, на посадках черной смородины семилетнего возраста, а также в тополевой лесополосе, расположенной в непосредственной близости от ягодников, и в произрастающем на территории СибБС березовом лесу.

Выборка герпетобионтов из ловушек осуществлялась один раз в 10 суток. За время полевых исследований было собрано около 2 700 экземпляров имаго жужелиц. Названия родов жужелиц в данной работе приводятся в систематическом порядке по каталогу О.Л. Крыжановского с соавт. [1].

2.Результаты исследования и обсуждение

На территории экспериментального участка СибБС отмечено 33 вида жужелиц, относящихся к 17 родам (таблица).

Табл 1. Видовой состав и биотопическое распределение жужелиц на территории экспериментального участка СибБС в 2009 г. (обилие вида, %)

Население жужелиц изученной территории характеризуется доминированием четырех видов, доля каждого из которых составляет более 10% от общей численности собранных представителей семейства. К ним относятся: Carabus regalis F.-W. (16,60%), Pterostichus melanarius Ill. (12,26%), Poecilus cupreus L. (11,70%), Poecilus versicolor Sturm. (17,68%). К числу субдоминантов можно отнести Harpalus rufipes Deg. (8,62%) и Platynus assimile Pk. (8,28%), остальные жужелицы встречались значительно реже.

По ранее опубликованным данным, самым многочисленным видом среди жужелиц агроценозов является H. rufipes. В лесной и лесостепной зонах России это один из самых массовых видов жужелиц на полях, в садах, населенных пунктах, а также на опушках лесов, в рекреационных лесах, на лугах с выпасом скота [14, 19, 25-27]. В степной зоне H. rufipes встречается в байрачных лесах, лесополосах, на полях в пойме рек, на орошаемых землях [16, 29, 30]. На экспериментальном участке СибБС данный вид доминировал на ягодниках; на посадках черной смородины его относительная численность была выше, чем других жужелиц (25,53%).

Другой доминирующий на наших ягодных культурах вид - P. melanarius. По ранее опубликованным данным, в лесной и лесостепной зонах европейской части России он встречается, главным образом, в лесах, парках, садах, нередко на лугах и полях и даже в городских зеленых насаждениях [14, 16, 26]. В степной зоне этот вид обитает лишь в лесах, в зарослях пойменных кустарников и редко встречается в агроценозах [16, 29].

Обычный в наших сборах P. cupreus является типичным лугово-полевым видом в условиях лесной и лесостепной зон европейской части России; предпочитает задерненные почвы на плакоре. В степной зоне он обитает на полянах, в лесах и на полях, но только в условиях поймы и при поливном земледелии [17, 26, 28, 29]. На экспериментальном участке СибБС P. сupreus доминирует в тополевой лесополосе (20,20%), а также на посадках земляники (14,49%). Численность близкого к предыдущему виду P. versicolor на участке тополевой лесополосы еще выше (37,15%), а на посадках земляники он несколько уступает P. сupreus и составляет 11,45%.

Carabus regalis ранее был отмечен как доминантный вид на овощных полях на юге Сибири [30] и в зерновых агроценозах [20] в Новосибирской области. В то же время на крестоцветных культурах юга таежной зоны Западной Сибири уровень доминирования этого вида достигал 51,20% [32]. На экспериментальном участке СибБС C. regalis является единственным доминантом для всех обследованных биотопов: его доля в общем количестве жужелиц варьировала от 10,73% на посадках земляники до 20,48% на участке тополевой лесополосы.

В березовом лесу, примыкающем к насаждениям ягодных культур, к числу доминантов относятся Pterostichus oblongopunctatus F., P. magus Esch. и Platynus assimile Pk. (10,22; 21,38; 29,00% соответственно). Представители этих трех видов в других биотопах отмечены единично.

Анализ сезонной динамики численности жужелиц показал, что жуки активны на протяжении всего теплого периода года; отдельные экземпляры попадались в почвенных пробах с начала мая, а в ловушках они встречались с самого начала учетов, т.е. с третьей декады мая.

На посадках черной смородины общий характер активности жужелиц определялся подвижностью представителей четырех доминирующих видов (рис. 1). В целом, наблюдается два в разной степени выраженных подъема активности жужелиц на протяжении вегетационного периода. Первый, относительно слабо выраженный пик активности отмечался у всех доминирующих видов во второй декаде июня, а второй - в середине июля (Carabus granulatus L.) или в первую декаду августа (C. regalis, H. rufipes и P. melanarius).

Осенний спад численности жуков происходит здесь довольно резко; в третьей декаде августа в ловушки попадались только единичные особи доминантных видов жужелиц, а в сентябре их локомоторная активность не отмечалась. Относительно дольше во второй половине лета сохраняется двигательная активность у H. rufipes, а в начале лета относительно выше подвижность у P. melanarius (рис. 1). В европейской части России и в Хабаровском крае H. rufipes характеризуется как вид с мультисезонной динамикой активности [14, 26, 27]. По нашим наблюдениям, проведенным на ряде крестоцветных культур в Томской области, максимум активности на посадках капусты в г. Асино у данного вида варьировал от третьей декады июня до третьей декады августа [32].

На посадках земляники при схожем в целом составе доминирующих видов основной пик активности жужелиц проявляется в конце лета (рис. 2). Небольшой весенний подъем активности сменяется у всех видов спадом в конце июня. В дальнейшем у двух видов (P. cupreus, H. rufipes) максимум активности приходится на середину июля, а у трех (C. regalis, P. versicolor и P. melanarius) - на вторую декаду августа. Здесь, в отличие от посадок смородины, осенний спад активности происходит более плавно, а доминантные виды жуков встречаются в ловушках вплоть до третьей декады сентября.

Рис. 1. Сезонная динамика активности доминантных видов жужелиц на посадках черной смородины экспериментального участка СибБС

Рис. 2. Сезонная динамика активности доминантных видов жужелиц на посадках земляники экспериментального участка СибБС

На участке березового леса сезонная динамика активности жужелиц имела иной характер по сравнению с посадками ягодников. Здесь доминантные виды жужелиц попадались в ловушках уже в мае, и их активность поднималась до максимальных значений во второй декаде июня (рис. 3).

В конце июня у всех видов наблюдался спад активности, однако он был явно слабее выражен, чем у жужелиц, населяющих ягодные плантации. Второй пик активности жужелиц в березняке выражен слабее первого и, как правило, более растянут. У доминирующего здесь вида P. assimile второй подъем активности приходится на середину июля, а у C. regalis - на конец июля. У других видов двигательная активность во второй половине лета плавно снижается и ее второй пик не выражен.

Рис. 3. Сезонная динамика активности доминантных видов жужелиц в березняке на территории экспериментального участка СибБС

Рис. 4. Сезонная динамика активности доминантных видов жужелиц тополевой лесополосы на территории экспериментального участка СибБС

Наиболее высокая локомоторная активность отмечена для жужелиц, населяющих участок тополевой лесополосы, - до 3,4 экз. / ловушко-сутки для доминирующего здесь P. versicolor. Для данного вида, а также для P. cupreus характерны высокая активность в начале лета и ее значительный спад начиная с третьей декады июня (рис. 4). В то же время активность C. regalis, отдельные особи которого появляются в ловушках лишь со второй декады июня, увеличивается со второй половины июля и достигает своего максимума в первой декаде августа. В начале сентября активность всех доминантных видов жужелиц в тополевой лесополосе близка к нулевым значениям.

Заключение

Литература

1. Kryzhanovskij O.L., Belousov I.A., Kabak I.I. et al. A checklist of the ground-beetles of Russia and adjacent lands (Insecta, Coleoptera, Carabidae). Sofia ; Moscow : Pensoft, 1995. 281 p.

2. Hermann L. Catalog of the Staphylinidae (Ins., Col.) 1758 to the second millennium. Parts 1-7 // Bulletin American Museum National History. 2001. № 265. Р. 4218.

3. Andersen A. Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) in swede and carrot fields in northern and south-western Norway // Fauna Norway. 1985. № 3. P. 12-27.

4. Boiteau G. Activity and distribution of Carabidae, Arachnidae and Staphylinidae in New Brunswick potato fields // Canadian Entomology. 1983. Vol. 115, № 8. P. 1023-1030.

5. Bryan K., Wratten S. The responses of polyphagous predators to prey spatial heterogeneity:

aggregation by carabid and staphylinid beetles to their cereal aphid prey // Ecological Entomology. 1984. Vol. 9, № 3. P. 251-259.

6. Coombes D.S. The predatory potential of polyphagous predators in cereals in relation to timing of dispersal and aphid feeding // Ecology Aphidophaga. Vol. 2. 1986. P. 429-434.

7. Finlayson D., Campbell C. Carabid and staphylinid beetles from agricultural land in the Lower Fraser Valley, British Columbia // Journal Entomological Society British Columbia. 1976. Vol. 73. P. 10-20.

8. Obrtel R. Carabidae and Staphylinidae occuring on soil surface in lucerne fields // Acta Entomologia Bohemoslovakia. 1968. Vol. 65. P. 5-32.

9. Dennis P., Wratten S., Sotherton N. Feeding behaviour of the staphylinid beetle Tachyporus hypnorum in relation to it's potential for reducing aphid numbers in wheat // Annals Applied Biology. 1990. Vol. 117, № 2. P. 267-276.

10. Frank T., Reichhart B. Staphylinidae and Carabidae overwintering in wheat and sown wildflower areas of different age // Bulletin Entomological Research. 2004. № 94. P. 209-217.

11. Levesque C., Levesque G.-Y. Seasonal Dynamics of Rove Beetles (Coleoptera, Staphylinidae) in a Raspberry Plantation and Adjacent Sites in Eastern Canada // Journal Kansas Entomological Society. 1996. Vol. 69, № 4. P. 285-291.

12. Topp W., Trittelvitz W. Verteilung und Ausbreitung der epigalschen Arthropoden in der Agrarlandschaft. II Staphylinoidea. // Ans Schadlingsk, Pflanz und Umweltschutz. 1980. Bd. 53, № 3. S. 33-36.

13. Богач Я., Поспишил Я. Жужелицы (Carabidae) и стафилиниды (Staphylinidae) пшеничного и кукурузного полей во взаимосвязи с окружающими биотопами // Экология. 1984. № 3. C. 22-34.

14. Душенков В.М. Основные закономерности сложения комплексов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в агроценозах // Доклады АН СССР. 1982. Т. 264. С. 250-252.

15. Душенков В.М., Козодой Е.М. О распределении стафилинид (Coleoptera, Staphylinidae) по полям с различными типами культур на юге Московской области // Научный доклад высшей школы. Биол. науки. 1988. № 9. С. 32-34.

16. Карпова В.Е. Видовой состав и особенности распределения жужелиц в агроценозах юга Молдавии // Фауна и экология беспозвоночных животных. М. : МГПИ им. В.И. Ленина, 1984. С. 82-98.

17. Касандрова Л.И. Распределение и динамика численности жужелиц (Coleoptera, Carabidae) в плодовых садах : автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 1970. 18 c.

18. Попова А.А. Сезонная динамика численности жужелиц в овощном севообороте в окрестностях города Мичуринска // Фауна и экология беспозвоночных животных. М., 1984. С. 98-106.

19. Попова А.А. Структура и динамика комплексов жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на полях овощного севооборота в лесостепной зоне // Доклады АН СССР. 1985. Т. 281, № 6. С. 1509-1511.

20. Иванов Е.А. Особенности формирования карабидофауны в агроценозах лесостепи Приобья : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Красноярск, 2007. 20 c.

21. Нужных С.А., Бабенко А.С. Экологическая структура населения хищных напочвенных жесткокрылых агроценозов крестоцветных культур // Сборник работ научной молодежи ТГУ «Экология сегодня». Томск, 2001. Вып. 1. С. 68-71.

22. Нужных С.А., Бабенко А.С. Массовые виды стафилинид (Coleoptera, Staphylinidae) крестоцветных культур на юге Западной Сибири // Проблемы почвенной зоологии. Материалы III (XIII) Всесоюзного совещания. Йошкар-Ола, 2002. С. 160-161.

23. Babenko A. Zonal peculiarities of the Staphylinid-fauna formation in agrocenoses // XX International Symposium Entomofaunistik in Mitteleuropa. Kiev, 1988. P. 16.

24. Гиляров М.С. Учет крупных беспозвоночных (мезофауна) // Количественные методы в почвенной зоологии. М. : Наука, 1987. С. 9-26.

Размещено на Allbest.ru