Изучение видового состава и консортивных связей насекомых на мониторинговых площадках охраняемых видов кальцефильных растений Донского природного парка

Муниципальное общеобразовательное учреждение

лицей №10 Кировского района г. Волгограда

Изучение видового состава и консортивных связей насекомых на мониторинговых площадках охраняемых видов кальцефильных растений

Донского природного парка

Работу выполнили:

Лосев Александр

10 класс, лицей №10

Волгоград 2010

Содержание

Введение

1. Методы исследования

2. Описание мест исследования

3. Характеристика кальцефильной энтомофауны района исследования

4. Экологическая структура энтомонаселения

5. Редкие виды насекомых природного парка

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Данная работа посвящена изучению насекомых – чрезвычайно многообразной и наиболее интересной группы животных, играющих важную роль в биоценозах. При изучении природных биоценозов весьма продуктивен анализ взаимоотношений между фито и зоокомпонентами. Важным, но малоисследованным вопросом, является изучение взаимоотношений растение-опылитель. Необходимо отметить, что биология, экология и даже систематика многих групп опылителей изучены слабо. Поэтому любые данные, касающиеся изучения консортивных связей растений и опылителей, являются вкладом в восполнение пробелов в исследованиях. Данная работа посвящена изучению видового состава и консортивных связей опылителей кальцефильных видов растений Донского природного парка. Общая структура многих цветков удивительно совпадает с размерами и строением тела насекомого – опылителя, при этом совпадают и территории их географического распространения – ареалы. Очень часто опыление зависит от того, в какое время дня более активно насекомое и в какое время дня растения закрывают и открывают свои цветки.

Цель работы: изучение видов-опылителей кальцефильных видов растений Донского природного парка.

Задачи:

1.         изучить видовой состав насекомых-опылителей растений кальцефильной степи

2.         установить консортивные связи между насекомыми-опылителями и растениями

3.         выявить редкие виды насекомых, являющихся опылителями кальцефильных видов и разработать рекомендации по их охране

Актуальность исследования:

Важность работы состоит в том, что изучение опылителей позволяет определить их роль в естественных процессах возобновления растительности. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на XV Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области, тезисы доклада будут опубликованы в итоговом сборнике Региональной межвузовской конференции.

1. Методы исследования

При проведении работы использовались два основных стандартных метода учета видового состава и численности насекомых (кошение энтомологическим сачком, визуальный трансектный учет). Но в основном для сбора насекомых использовался энтомологический сачок Насекомые определялись по определителю Н. Н. Плавильщикова [6], а растения по определителю Маевский [10].

Кошение [6] Это основной способ сбора насекомых на растениях. Правой рукой берётся правый конец сачка, левой – левый (Фото 1). Передвигаясь вперёд, в такт ноге, делаются сильные взмахи справа налево и обратно. После нескольких взмахов левой рукой перехватывают основания сачка. Затем постепенно руку расслабляют и из сачка извлекают насекомых, который затем отправляют в морилку. Затем, когда все необходимые насекомые оказываются в морилке сачок необходимо перевернуть для того, чтобы извлечь из него ненужный мусор. Идти при кошении рекомендуется против солнца, т.к. тень сборщика отпугивает насекомых. За один заход не следует делать больше 10 взмахов, потому что попавшее в мешок насекомое будут выпрыгивать из него.

Прямые наблюдения [6] Осуществляются на экскурсии, маршрут экскурсии заранее намечается и продумывается. Должны быть учтены особенности образа жизни, поведения насекомых в зависимости от времени дня, погоды. Отлов насекомых проводился преимущественно в утренние и вечерние часы (с 9 до 10 и с 16 до 18 часов), а также в течение светлого времени через каждые три часа. Легко узнаваемые виды регистрировались без отлова. Использовался как стационарный метод исследований (сборы на модельных растениях), так и маршрутный, заключавшийся в обследовании участка и вылове всех встреченных пчелиных в течение 15 минут.

2. Описание мест исследования

Данная работа проводилась в июле 2009 года в рамках экологической экспедиции лицея №10. Исследования проводились на кальцефильной степи в районе бывшего хутора Караицкий (Фото 2). Природный парк "Донской", находящийся в нашей области, является одним из ярчайших её украшений. На территории парка расположены природные комплексы и объекты, имеющие значительную экологическую и историко-культурную ценность, в донских балках встречаются останки древних позвоночных рептилий и рыб. Больше всего здесь впечатляют огромные меловые горы Донской гряды. Меловые утёсы вдоль берега Дона, обрывающиеся уступом высотой 70—100 м к Дону - самые высокие в Европе, где к тому же можно наблюдать захватывающее зрелище – кружение орлов-белохвостов. Пласт белого мела, выступающий по берегам, достигает местами 50—60 метровой толщины. Флора меловых склонов отличается высоким процентом эндемичных и реликтовых видов, многие из которых занесены в Красную Книгу. Среди последних наиболее характерны иссоп меловой, льнянка меловая, норичник меловой, Наголоватка меловая. Овражно-балочная сеть Донской гряды очень густая, общей протяженностью до 2 км на 1 квадратный километр. В северной части парка, возле урочища Подгорский расположена величественная меловая гора, которую за неповторимую красоту ученые назвали Красной. Местные жители - казаки именовали эту гору Кобыльей головой, за сходство с головой лошади. Но самое красивые места Донского природного парка – это меловые слоны. Тут может встретиться и редкие растения, и удивительные насекомые.

3. Характеристика кальцефильной энтомофауны и растительности района исследования

В районе исследования изучено 40 видов растений из 6 семейств, произрастающих в кальцефильной степи: зонтичные (Umbelliferae 5 видов), крестоцветные (Cruciferae 2 вида), гвоздичные (Caryophyllacae 1 вид), бобовые (Fabaceae 5 видов), губоцветные (Labiatae 6 видов), сложноцветные (Compositae 4 вида). В результате работы установлено, что опылители, участвующие в опылении данных растений, относятся к 17 видам и 8 семействам: нарывники (Meloidae 4 вида), пластинчатоусые (Scarabaeidae 1 вид), пестряки (Cleridae 1 вид), парусники (Papilionidae 2 вида), голубянки (Lycaenidae 1 вид), белянки (Pieridae 1 вид), бражники (Sphingidae1 вид), пчелиные (Apidae 1 вид). Также как вид - консорт, был обнаружен бокоход желтый из семейства бокоходовые (Laterigrada), который относится к отряду пауки (Araneae).

Наибольшей видовой представленностью является семейство нарывники (нарывник Шеффера, нарывник изменчивый, нарывник четырехточечный, нарывник десятиточечный). В таблице №1 можно увидеть, что насекомые отряда чешуекрылые являются опылителями многих растений из семейств таки как крестоцветные, гвоздичные, бобовые, губоцветные и сложноцветные. В цветках, опыляемых бабочками, нектарники часто находятся в основании длинной узкой трубки венчика или шпорца, откуда его могут достать только бабочки с их вытянутым сосущим ротовым аппаратом. Бражники, например, обычно не залазают в цветок, как пчелы, а зависают над ним, вставляя свой длинный хоботок в цветочную трубку.

Среди растений наиболее привлекательными и собирающими наибольшее число опылителей являются виды розоцветных и ива. В опылении этих видов растений участвуют практически все антофилы, отмеченные в качестве опылителей.

Таблица №1

Опылители	Растения, растущие в кальцефильной степи
	Крестоцветные (2 вида)	Зонтичные (5 видов)	Гвоздичные (1 вид)	Бобовые (5 видов)	Губоцветные (6 видов)	Сложноцветные (4 вида)
Бронзовка обыкновенная	-	+	-	-	+	+
Бронзовка золотистая	-	+	-	-	+	+
Пчеложук пчелиный	-	+	-	-	-	+
Нарывник Шеффера	-	+	-	-	-	+
Нарывник изменчивый	-	+	-	-	-	+
Нарывник четырехточечный	-	+	-	-	-	+
Нарывник десятиточечный	-	+	-	-	-	+
Пестрянка ложная	+	-	+	-	-	+
Бражник s.p.	+	-	+	+	+	+
Голубянка синяя	+	-	+	+	+	+
Махаон	+	-	+	+	+	+
Подалирий	+	-	+	+	+	+
Белянка обыкновенная	+	-	+	+	+	+
Шмель полевой	+	-	+	+	+	+
Ксилокопа фиолетовая	+	-	+	+	+	+
Клоп итальянский	-	+	+	-	-	+
Бокоход желтый	-	+	-	-	-	+

Насекомые, опыляющие растения, которые произрастают в кальцефильной степи

В ходе выполнения работы изучалась суточная активность видов. Пики активности насекомых зарегистрированы с 8 до 9 часов и с 18 до 19 часов, что совпадало со временим распускания цветов у изученных видов растений. Также на активность насекомых влиял среднесуточный ход температуры.

В утренние часы в качестве опылителей преимущественно отмечали насекомых отряда чешуекрылые (семейств лжепестрянки, парусники и голубянки). Среди жуков - опылителей четкой временной приуроченности видов ко времени опыления отмечено не было. В вечернее время основными опылителями растений были бражники.

График №1 Суточная активность насекомых-опылителей на кальцефильной степи в Донском природном парке

4. Экологическая структура энтомонаселения

Герпетобионты – насекомые, живущие среди растительных или иных органических остатков на поверхности почвы, причем обитателей лесной подстилки называют стратобионтами.

Среди беспозвоночных, активно перемещающихся по поверхности почвы, преобладают сапрофаги и зоофаги (скакун полевой). Такие насекомые могут разносить семена, что тоже является консортивной связью.

Хортобионты – обитатели травянистого покрова. Среди них можно различить:

А) эктобионты – держатся на поверхности растений, это очень разнохарактерная и обширная группировка, которая в соответствии с особенностями питания подразделяется на фитофагов, питающихся растительной пищей, зоофагов, ведущий хищный образ жизни (богомол обыкновенный.)

Б) эндобионты – обитатели толщи листьев, стеблей, бутонов, плодов, разрастаний тканей растений, вызванных насекомыми. Очень часто помогают разрыхлять почву, что благотворно влияет на рост растений и впитывание ими питательных органических веществ.

Среди хортобионтов наиболее часто встречаемые виды относятся к группе фитофагов, т.е. питающихся растениями: саранчовые (прусы, кобылки), жуки листоеды и гусеницы чешуекрылых. Преобладают листогрызущие формы и сосущие фитофаги (цикады и растительноядные клопы). Хищники представлены жесткокрылыми: кокцинеллидами жужелицами, стафилинами, хищными клопами, муравьями.

Постоянным компонентом травянистых сообществ являются антофильные (посещающие цветки для питания пыльцой или нектаром) насекомые, обычно это жуки различных семейств (пластинчатоусые, долгоносики, листоеды), а также чешуекрылые и перепончатокрылые.

5. Редкие виды насекомых природного парка

Мы проводили наблюдения за опылителями видов растений, занесенных в Красную книгу, произрастающие на исследуемом биотопе в парке. Опылителями норичника мелового, иссопа мелового, смолевки меловой в основном были насекомые таких семейств как парусники, белянки, голубянки и бражники. А вот опылителем наголоватки меловой были насекомые из семейства нарывники и пластинчатоусые.

Рекомендации по охране растений

Необходима организация заказника государственного значения по охране флоры и растительности меловых обнажений, а также наблюдение популяций в природных местообитаниях.

Заключение

Данная работа является предварительным исследованием особенностей консортивных связей. Для сохранения растений кальцефильной степи важно сохранять насекомых, которые опыляют данные виды. Без опылителей не будет возобновления растительности, и процесс охраны видов растений в парке будет невозможен. Несмотря на то, что состав энтомофауны опылителей представлен значительным числом видов, это не дает пока основания для слишком оптимистических прогнозов, так как практически все ценозы (и в особенности луговые) подвержены вытаптыванию и повреждению дикими копытными животными. От своевременного решения данных вопросов будет зависеть не только судьба насекомых-опылителей, но и сохранение обширного спектра растений, который сложился в ней за многие тысячелетия.

Список литературы

1.   Дмитриев Ю. Соседи по планете: Насекомые. – М.: Детская литература, 1977, с 258

2.   Жизнь животных. Т. 3. – М.: Просвещение, 1984, 211-356 с.

3.   Козлов М.А. Школьный атлас-определитель беспозвоночных. – М.: Просвещение, 1991, с. 159

4.   Мариковский П.И. Насекомые защищаются. – М.: Наука, 1978 с 36-76

5.   Наземные животные. Учебное пособие к летней практике по зоологии беспозвоночных. - Красноярск, КрасГУ, 1994, 215 с.

6.   Плавильщиков Определитель насекомых Европейской части СССР. - М.: Просвещение, 1976.

7.   Словарь-справочник энтомолога. – М.: Нива России, 1992, 233с.

8.   Фасулати К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных. – М.: Высшая школа, 1971, 265с.

9.   Чернов Ю.И. Понятие "животное население" и принципы геозоологических исследований // Журнал общей биологии. - 1971. - Т. 32, вып. 4. - с. 425-438.

10.       Маевский

Приложение №1

Приложение №2

Список растений, произрастают на меловом склоне

Наголоватка меловая

Пустырник пятилопастной

Льнянка меловая

Ястребинка румяная

Астрагал короткоплодный

Копеечник Биберштейна

Лох серебристый

Шалфей лекарственный

Синеголовник плосколистный

Живокость полевая

Лук шароголовый

Молочай прутьевидный

Берест

Качим постенный

Полынь Маршалла

Цмин донской

Чистец прямой

Вязель разноцветный

Люцерна хмелевидная

Скабиоза бледноцветковая

Резак зонтичный

Подмаренник русский

Лук шаровидный

Цикорий обыкновенный

Цмин песчаный

Девясил высокий

Василек прижатый

Смолевка обыкновенная

Иссоп меловой

Тимьян

Льнянка меловая

Норичник меловой

Копеечник украинский