Эколого-фаунистический анализ жуков-жужелиц (insecta, coleoptera, carabidae) агроэкосистем воронежской области
На правах рукописи
Лынов Александр Васильевич ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЖУКОВ-ЖУЖЕЛИЦ (INSECTA, COLEOPTERA, CARABIDAE) АГРОЭКОСИСТЕМ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ Специальность: 03.00.16 – Экология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук
ВОРОНЕЖ – 2008
Работа выполнена на кафедре экологического образования Воронежского государственного педагогического университета
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Жердев Владимир Николаевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Круглов Николай Михайлович кандидат биологических наук, доцент Логвиновский Вадим Дмитриевич
Ведущая организация: Федеральное государственное научное учреждение “Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений” (п. Рамонь)
Защита состоится 24 апреля 2008 года в 1200 часов на заседании дис сертационного совета Д 220.010.06 в ФГОУ ВПО Воронежский государст венный аграрный университет имени К.Д. Глинки по адресу: 394 087, Воро неж, ул. Мичурина, 1, аудитория _268_.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронеж ского государственного аграрного университета им. К.Д. Глинки.
Автореферат разослан «_» марта 2008 года Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент КОЛЬЦОВА О.М.
Общая характеристика работы
Актуальность темы диссертации. При современных технологиях производства сельскохозяйственной продукции актуальными являются зна ния о взаимосвязи компонентов агроландшафта и процессов, протекающих в них. Особенности биологии, экологии и структуры различных трофических групп животных, их взаимосвязь с рельефом местности могут быть исполь зованы для повышения устойчивости агроэкосистем и формирования в них благоприятных условий для направленного применения полезных насекомых в экологически безопасной борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур. Информация о количественных и качественных показателях в от ношении энтомофагов необходима для мониторинга за фитосанитарной об становкой экосистем. Этому способствует и познание миграционных процес сов в агроландшафте.
Постоянными и массовыми компонентами агроэкосистем являются же сткокрылые из семейства жужелиц (Coleoptera, Carabidae). Большинство представители семейства являются хищниками-полифагами. Они истребляют гусениц бабочек-совок, пядениц, лугового мотылька, различных видов тлей, личинок щелкунов, колорадского жука и т.д., наносящих вред культурным растениям.
Жужелицы активны в течение всего вегетативного сезона. Это позво ляет рассматривать их как постоянный пресс, воздействующий на насеко мых-фитофагов. Активно перемещаясь между различными экосистемами, жужелицы способны быстро восстанавливать свою численность на полях сельскохозяйственных культур после применения пестицидов (Тишлер, 1971).
В связи с этим значительный теоретический и практический интерес представляет анализ видового состава жужелиц агроцензов, полезащитных лесных полос и граничащих с ними лесных массивов. Необходимо дальней шее изучение экологических особенностей различных представителей семей ства Carabidae, их биологии, расселения по элементам рельефа, особенностей миграции и влияния антропогенного фактора, что для юга лесостепи изучено в недостаточной мере.
Таким образом данные исследования актуальны как с теоретической, так и практической точки зрения.
Цель исследований. Фауны, экологические особенности и значение жу ков-жужелиц сем. Carabidae(Coleoptera) в агроэкосистемах юга лесостепи на территории Воронежской области.
Задачи исследований.
- уточнить видовой состав жужелиц в различных агроэкосистемах Во ронежской области;
- изучить некоторые экологические особенности и трофические связи жужелиц агроэкосистем, в том числе малоизученных в условиях Воронеж ской области;
- выявить особенности миграций жужелиц в агроэкосистемах;
- проанализировать фаунистическое сходство комплексов жужелиц в различных компонентах агроландшафтовизученных биоценозов;
Научная новизна. Уточнены особенности биологии, экологии и роль жу желиц в агроэкосистемах в условиях юга лесостепи в Воронежской области.
Установлена взаимосвязь жужелиц различных различных компонентов эко систем агроландшафта, а также влияние рельефа на их распределение в пре делах экосистемы. Изучено воздействие на преимагинальные фазы развития жужелиц отдельных видов беспозвоночных, входящих в полевые биоценозы.
Показаны особенности влияния антропогенного фактора в лесопарковой зоне г. Воронежа.
Теоретическая значимость. В работе рассмотрены взаимосвязи жуже лиц различных жизненных форм с отдельными компонентами зооценозов полевых культур. Впервые ля Воронежской области указаны 3 вида: Callistus lunatus F., Taphoxenus gigas F.-W., Harpalus cupreus Dej. Виды впервые ука занные в работе позволят расширить список жужелиц в «Кадастре беспозво ночных животных Воронежской области».
Практическая значимость. Познание экологических особенностей жужелиц могут быть использованы для экологически рационального регу лирования численности фитофагов в агроэкосистемах. Знание о трофических связях, миграциях и распределении жужелиц по элементам ландшафта дают возможность оптимально планировать расположение агроэкосистем как со ставных частей агроландшафта. Данные по видовому составу и экологии жужелиц дополненяют региональный кадастрр беспозвоночных животных и использоваться при чтении курса лекций в вузах по предметам “Экология ор ганизмов” и “Общая экология”, а также для ряда сельсхоздисциплин. В рабо те рассмотрено влияние различных форм инсектицидов на полезную фауну жужелиц в агроценозе свёклы в связи с погодными условиями, даны реко мендации по применению жужелиц в защите растений.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
- на полях в южной части лесостепной зоны ЦЧР преобладают мезо фильные виды жужелиц с летне-осенним типом развития, относящиеся к классам зоофагов и миксофитофагов. Их численность на плакоре более высо кая по сравнению с низиной;
- жужелицы различных жизненных форм отличаются особенностями трофических отношений в агроценозах – зоофаги эпигеобионты (рода Calo soma) в личиночной стадии (II-III возраст) тесно связаны с гусеницами че шуекрылых, а их имаго и личинки I возраста имеют более широкий спектр питания, зоофаги стратобионты (родов Poecilus, Pterstichus и Calathus) и имеют более широкий трофический спектр, а миксофитофаги геохортобион ты (родов Zabrus и Amara) связаны также с культурной растительностью и сорняками;
- активная миграция жужелиц в пределах агроэколандшафта протекает наиболее интенсивно во второй половине вегетационного периода;
Личное участие соискателя.
- сбор и обработка материала в течение 1978-2007 гг.( проанализиро вано более 15000экз. жуков);
- анализ данных по распределению жужелиц в различных стациях оби тания;
- организация и проведение экспериментов в лабораторных условиях;
- разработка рекомендаций по охране и применению жужелиц в защите растений от вредителей.
Апробация результатов исследований. Результаты исследований док ладывались на научно-практических конференциях Воронежского государст венного педагогического университета в 2002-2007 гг., а также на научно практических конференциях: «Лесопатологическое состояние лесов Воро нежской области, пути его оздоровления» (2005), на Всероссийской конфе ренции «Территориальная организация общества и управление в регионах» (2005).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных ра бот, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК для соискателей учёной степени кандидата наук.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 152 стра ницах, состоит из введения, 7 глав, рекомендаций по охране и применению жужелиц в сельскохозяйственном производстве, выводов. Иллюстрирована рисунками;
имеется 14 таблицами;
список использованных источников ли тературы - 282 наименования, в т. ч. на иностранном языке - 60. Имеется приложение.
Содержание работы Введение Повышение урожайности сельскохозяйственных культур зависит от но вейших научных разработок методов защиты растений, уборки, транспорти ровки и переработки полученной продукции. Важной составной частью за щиты растений является использование природных популяций насекомых энтомофагов, среди которых особое значение имеют жуки-жужелицы Carabidae, Coleoptera).
1 Эколого-фаунистический обзор (анализ литературы) Анализ литературных источников показал, что для ряда видов жужелиц, оби тающих в условиях Воронежской области, сведения об экологии и биологии, необходимые для направленного применения их в защите растений носят фрагментарный характер, что послужило одной из причин для проведения исследований.
2 Материал, методы и характеристика мест исследования Природно-климатические условия Воронежской области. Дана характе ристика природно-климатических условий в месте проведения исследова ний.
Место проведения исследований. Изучение жужелиц проводилось во время работы на Воронежской станции защиты растений в 1977 – 1987 гг., обследование лесных полос и отдельных агроценозов выполнено в 2003 – 2005 гг., эпизодически в 2006-2007 гг.
Основными местами исследований были агроэкосистемы в Рамонском, Новоусманском, Терновском и Кантемировском районах Воронежской об ласти, эпизодические учёты проводились на станциях мониторинга Роском гидромета (рис.1) Агроценоз №1 находилось у лесных массивов в Рамонском районе и был занят костром безостым;
агроценоз №2, находится в 150 м от первого, в 2003 г было засеян ячменём по всходам озимой пшеницы, в 2004 году прово дилось только дискование, в 2005 был снова высеян ячмень. Агроценоз №3, расположенный в 400 м восточнее агроценозов №1 и №2, в 2003 был под озимой пшеницей, в 2004 г. под кукурузой и в 2005 г. под ячменём. К агрце нозу №1 с западной стороны примыкает дубрава с опушкой, ширина которой 5 м. Дубрава у агроценоза №2, имеет опушку шириной 60 м. К восточной стороне агроценоза примыкает участок около железной дороги, заросший подростом клёна, ясеня и тёрна. Агроценоз № 3 восточной стороной примы кает к дубраве, спускающейся к западному берегу водохранилища. Здесь ши рина опушки 2–2,5 м.
В Новоусманском районе исследования проводились на многолетней траве – костре безостом (агроценоз № 4), агроценоз № 5 находится в окруже нии сплошных полос из ясеня и клёна, в 2003 г. было занят рапсом, в 2004 г.
ячменём, в 2005 г. подсолнечником. На поле № 6 в 2003 и 2004 годах выра щивался подсолнечник, в 2005 г. оно было под паром. С юга к многолетней траве примыкает продуваемая шестирядная лесополоса из тополя американ ского, а к паровому полю – трёхрядная ажурно-продуваемая полоса из то поля пирамидального с красной рябиной.
Методы исследований. При выполнении работы использовались обще принятые методики (Палий, 1970;
Фасулати, 1971, Лахидов, 2001), приме няемых в полевой практике для изучения указанной группы насекомых (поч венные ловушки, учёты на площадках, раскопки и т.д.). Отлов жуков прово дился почвенными ловушками с 4%-ным формалином, выборка жужелиц один раз в 7 дней. Живые жуки собирались ловушками без раствора, выборка проводилась ежедневно. Насекомые учитывались также на площадках разме ром 5050 см, один раз в 15 дней. Общее количество учётных площадок – 10.
Пересчёт насекомых проводился на один кв. м, при использовании ловушек – на одну ловушку в сутки (л /с). Для учёта беспозвоночных один раз в дней в течение сезона вегетации применялись почвенные раскопки площа дью 5050 см, глубиной 0,5 м.
Изучение особенностей питания и биологии жужелиц проводили по ме тодикам Шаровой (1958), Бакасовой (1968), Hunter et all (1986), имаго содер жались в пластиковых ёмкостях (121712 см) с почвенным слоем 4-5 см.
Смена корма, выборка яиц проводились ежедневно, смена почвы – раз в семь дней. Яйца и личинки содержались в ёмкостях 94,510 см. Полевые опыты ставились в садках из полиэтиленовой плёнки, нижний край которой вкапы вался на глубину 15 см. Размеры садков для изучения влияния имаго C. inves tigator на подгрызающих совок-11 м и высотой 0,7 м.
Биоценотическое сходство видового состава жужелиц из различных мест оценивали с использованием коэффициента сходства по Жаккару:
Кф = С/А+В-С, где С – число видов, общее для двух сравниваемых биотопов;
А – число видов в первом месте исследования, В – число видов во втором месте исследования.
Доминирующими считались виды, составляющие в сборах ловушками 5 % и более, при учёте на площадках 10 % и более (Грюнталь, 1983). Для оп ределения жизненных форм использовалась система И.Х. Шаровой (1981).
Наличие у самок яиц определялось вскрытием в лаборатории. Обра ботка материала и оформление работы проводились с использованием ком пьютерных программ Excel, Photoshop, Paint. Постановку полевых опытов и обработка данных проводились по Б.А. Доспехову (1972).
Определение жуков проводил автор. Определённый материал сверялся с экземплярами, определёнными д.б.н., профессором О.Л. Крыжановским, со трудником ЗИН РФ и к.б.н. М.Л. Куперштейном, сотрудником ВИЗР. Часть определений подтверждено к.б.н. В.И. Камоловым, доцентом кафедры эколо гии и систематики беспозвоночных животных ВГУ.
Результаты исследований 3 Видовой состав и экологическая характеристика жужелиц За время исследования собрано и обработано более 15000экз. жужелиц которые относятся к 70 видам, 27 родов (включая семейство Cicindelidae). Из них 3 вида указаны впервые: Callistus lunatus F., Taphoxenus gigas F.-W., Har palus cupreus Dej. По своим жизненным формам они являются представите лями классов Зоофагов и Миксофитофагов (табл.1,2). В 15 родах: Cicindela, Calosoma, Carabus, Notiophilus, Panagaeus, Badister, Callistus, Stomis, Broscus, Microlestes, Clivina, Synuchus, Acupalpus, Trechus, Loricera, Zabrus, Licinus, Leistus насчитывается по одному виду. Роды Notiophilus, Anisodactilus и Cymindis представлены двумя видами. По три вида в родах Calosoma и Agonum. В роде Poecilus – пять видов, Pterostichus и Carabus – шесть, Ophonus – семь, Amara – 13 и Harpalus – 14 видов. Часто Рисунок 1 - Карта-схема мест прведения учётов жужелиц на территории Воронежской области (Атлас Воронежской области, 1994).
1 – Рамонский район;
2 – Новоусманский район;
3 – Терновский район;
4 – Кантемировский район;
5 – Нижнедевицкая станция;
6 – Каменная степь.
Масштаб карты Воронежской области 1:3 000 000;
масштаб карты г.Воронежа 1:500 встречались: Calosoma investigator, Carabus cancellatus, C. estreicheri, Poecilus cupreus, Pterostichus melanarius, P. oblongopunctatus, Нarpalus rufipes, H. affinis, H. distinquendus, H. smaragdinus, Calathus halensis, C. fuscipes, C. ambiguus, C. melanocephalus и Amara semilata, на многолетней траве скакун – Cicin dela germanica, на полях – также:
Таблица 1 - Видовой состав жужелиц-зоофагов (включая семейство Cicindelidae) Феноло- Отношение № Биотопическая Жизненные Вид гия раз- к влажно п/п приуроченность формы вития сти 1 Cicindela germanica L. cт Л-О Зэпл К 2 Сalosoma inquisitor (L.) лесн В-Л Зэпх М 3 С. auropunctatum (Hbst.) полев Летн Зэпх М 4 C. investigator (Ill.) полев Летн Зэпх М 5 Carabus cancellatus Ill. лесн Л-О Зэпх М 6 С. estreicheri F. – W. лесн Л-О Зэпх М 7 С. convexus F лесн В-Л Зэпх М 8 С. marginalis F. лесн Л-О Зэпх Г 9 Leistus ferrugineus (L.) лесн Л-О Зсп Г 10 Notiophilus laticollis Chd. лесн В-Л Зсспп М 11 Loricera pilicornis (F.) лесо - болотн Л-О Зсспп Г 12 Bеmbidion lampros (Hbst.) полев В-Л Зсп М 13 B. quadrimaculatum (L.) полев В -Л Зсп М 14 Panagaeus cruxmajor (L.) лесн Л-О Зсспп Г 15 Badister bullatus (Schrnk.) лесн В-Л Зсспп Г 16 Callistus lunatus F. луго-лесн В-Л Зсспп М 17 Stomis pumicatus Pz. лесн В-Л Зсп Г Poecilus punctulatus 18 полев В–Л Зсппз М (Schall.) 19 P. sericeus F. – W. полев В–Л Зсппз М 20 P.lepidus (Leske.) полев В–Л Зсппз М 21 P. versicolor (Sturm.) полев В–Л Зсппз М 22 Pterostichus niger (Schall.) полев В-Л Зсппз М 23 P. crenuliger Chd. лесн Л-О Зсппз Г 24 P. oblongopunctatus (F.) лесн В-Л Зсппз М 25 P. nigrita (Pk.) луго-болтн В–Л Зсппз М 26 P. strenuus (Pz.) лесн В–Л Зсп Г 27 Agonum gracilipes Duft. полев Л –О Зсп М 28 Platynus assimile (Pk.) лесн В–Л Зсп Г Anchomenus dorsalis 29 полев Л–О Зсп М (Pont.) 30 Synuchus vivalis (Ill.) полев Л–О Зсп М 31 Calathus halensis Schall. полев Л–О Зсп М 32 C. fuscipes (Gz.) полев Л–О Зсп М 33 C. ambiguus (Pk.) полев Л–О Зсп М 34 C. micropterus (Duft.) лесн Л–О Зсп М 35 C. melanocephalus (L.) полев Л–О Зсп М 36 Microlestes minutulus (Gz.) степн В-Л Зсптр К 37 Cymindis angularis L. степн Л-О Зсптр К 38 C. humeralis (Fourcr.) стапн Л-О Зсптр К 39 Taphoxenus gigas F.-W. степн Л-О Зсбтр М Anisodactilus signatus, Poecilus рunctulatus, Ophonus signaticornis и в древес ных насаждениях - Platynus assimile, Calosoma inquisitor, Panagaeus cruxmajor, Badister bipustulatus, Stomis pumicatus, L. Жук Callistus lunatus L. попадался на опушках лесополос.
Максимальное количество видов жужелиц, обнаруженных на полях, – (Скуфьин, 1967). Исследования 2003 – 2006 г.г. не выявили изменений видо вого состава в агроэкосистемах по сравнению с данными К.В. Скуфьина.
Таблица 2 - Видовой состав жужелиц миксофитофагов Феноло- Отношение № Биотопическая Жизненные Вид гия раз- к влажно п/п приуроченность формы вития сти 1 Amara tibialis (Pk.) полев Л–О Мгскв М 2 A. eurynota (Pz.) полев Л–О Мггарп М 3 A. similata (Gyll.) полев Л–О Мггарп М 4 A. ovata (F.) полев Л–О Мггарп М 5 A. aenea (Deg.) полев Л–О Мггарп М 6 A. littorea Thoms. лесн Л–О Мггарп М 7 A. communis (Pz.) полев Л–О Мггарп М 8 A. municipalis (Duft.) полев Л–О Мггарп М 9 A. consularis (Duft.) полев Л–О Мггарп М 10 A. majuscula Chd. полев Л–О Мггарп М 11 A. equestris (Duft.) полев Л–О Мггарп М 12 Curtonotus aulicus (Pz.) полев Л–О Мггарп М 13 Zabrus tenebrioides (Gz.) полев Л–О Мгзабр М 14 Ophonus puncticeps Steph. лесн Л-О Мггарп М 15 O. azureus F. полев Л–О Мстх М 16 O. signaticornis (Duft.) полев Л–О Мстх М 17 Harpalus rufipes (Deg.) полев Л–О Мстх М 18 H. griseus (Pz.) полев Л–О Мстх М 19 H. calceatus (Duft.) полев Л-О Мстх М 20 H. affinis (Schrnk.) полев В-Л Мггарп М 21 H. distinguendus (Duft.) полев В-Л Мггарп М 22 H. smaragdinus (Duft.) полев В-Л Мггарп М 23 H. atratus Latr. луго - лесн Л-О Мггарп Г 24 H. luteicornis Duft. лесн Л-О Мггарп М 25 H. quadripunctatus Dej. лесн В-Л Мггарп М 26 H. latus (L.) эвриб В-Л Мггарп М 27 H. anxius (Duft.) степн Л-О Мггарп К 28 H. hirtipes (Pz.) полев Л-О Мггарп М 29 Н. cupreus Dej. степн Л-О Мггарп М 30 Acupalpus meridianus (L.) лесо - луг Л-О Мгскв М 31 Anisodactilus signatus (Pz.) полев В-Л Мггарп М Примечание: Биотопическая приуроченность: лесн – лесной, лесо-луг – лесолуговой, лесо болотн – лесоболотный, полев – полевой, степн – степной, эвриб – эврибионтный. Типы развития: В-Л – весеннее-летний, Летн – летний, Л-О – летнее-осенний. Группы по отно шению к влажности: К – ксерофилы, М – мезофиллы, Г – гигрофилы. Жизненные формы:
Зэпл – зоофаги эпигебионты летающие;
Зэпх – зоофаги эпигебионты ходящие;
Зсп – зоо фаги стратобионты подстилочные;
Зсспп - зоофаги стратобионты-скважники поверхност но-подстилочные;
Зсппз - зоофаги стратобионты поверхностно-подстилочные зарываю щиеся;
Зсптр – зоофаги стратобионты подстилочные трещинные;
Зсбтр – зоофаги страто бионты ботробионты;
Мстх - миксофитофаги стратохортобионты;
Мггарп – миксофито фаги геохортобионты гарпалоидные;
Мстх – миксофитофаги геохортобионты скважники;
Мгзабр – миксофитофаги геохортобионты заброидные.
Но многочисленнее стали ранее редкие виды: C. germanica – до 10,5% и Ophonus signaticornis – 15,3% от всех собранных жужелиц.
Впервые для области отмечены: Callistus lunatus, Taphoxenus gigas, Нar palus cupreus.
В сборах преобладают жужелицы. Из общего количества собранных бес позвоночных – 40 658 зкз., они составляли 65,8%, от всех собранных насеко мых – 74,5%. В Новоусманском районе на подсолнечнике их было 76,4%, на ячмене – 88,8%, на рапсе – 68,9%. В Рамонском районе жужелицы составля ли на полях до 80,2% от сборов беспозвоночных. В лесополосах жужелицы составляли несколько меньше - 78,1% от всех собранных насекомых.
По биотопической приуроченности выделяются следующие группы ви дов: лесные, полевые, степные, эврибионтные.
В Новоусманском районе в защитных насаждениях лесных видов мало:
в сплошных полосах – до 7 (30,2 %), в продуваемых – до 5 видов (13,9 % от всех собранных видов).
Полевые жужелицы в агробиоценозах у леса составляли 84,0% (26 ви дов). В лесу количество полевых – 5 видов (18,5%). Степные виды, М. minu tulus и C. germanica, на полях составляют 8,1%. Эвритопная группа включает 3 вида: B. quadrimaculatum, P. melanarius, H. latus, которые встречаются в ма лых количествах. В лесополосах продуваемого типа полевых представителей больше (74,7%), чем в сплошных (49,3%).
По особенностям развития в лесу преобладали виды с весенним типом развития, в агроценозах и лесополосах – с летне-осенним типом (табл. 3).
Мультисезонный вид P. melanarius встречается во всех биоценозах, но чис ленность его на полях не велика.
Спектр жизненных форм в местах проведенияработы представлен классами Зоофагов и Миксофитофагов. Зоофаги включают группы: эпигео бионты: летающие, ходящие;
стратобионты: подстилочные, поверхностно подстилочные, поверхностно-подстилочные зарывающиеся, эндогеобионты подстилочно-трещинные и стратобионты-скважники. Класс Миксофитофагов представлен пятью группами: геохортобионты гарпалоидные и заброидные, стратохортобионты, стратобионты скважники и геобионты бегающе-роющие.
Максимальное количество форм в лесу – шесть, на полях – восемь. В дубраве зоофаги эпигеобионты ходящие составляли 26,0% – меньше, чем группа стратобионтов подстилочных зарывающихся. Среди последних преобладали P. melanarius и P. oblongopunctatus, составлявшие 40,5% от сборов. В лесу подстилочные стратобионты представлены жужелицами из родов Agonum и Calathus – 12,8%. Постоянны в лесу миксофитофаги – 24,0% из группы гео хортобионтов гарпалоидных и стратохортобионтов.
На полях многочисленны геохортобионты гарпалоидные из родов Har palus и Amara. На многолетней траве и пшеничном поле на водоразделе они составляют 55,0% от видового состава и 67,5% по коэффициенту обилия. Из зоофагов постоянно встречаются стратобионты подстилочно-почвенные за рывающиеся из рода Poecilus и эврибионт P. melanarius – 36,8% от всех сбо ров и стратобионты скважники подстилочные из родов Calathus и Agonum – 27,2%.
Максимум жизненных форм – 8 – отмечен на обочине железной дороги.
Основную массу составляли миксофитофаги: гарпалоидные и стратохорто бионты, а так же зоофаги стратобионты подстилочные – 14,7% в видовом спектре. Для миксофитофагов этот показатель составил – 51,1%.
Таблица 3 - Экологические характеристики жужелиц в агробиоценозах Продуваемая поло Продуваемая поло Экологические ха Многолетняя тра Сплошная полоса между ячменём и подсолнечником Подсолнечник Подсолнечник Поле под зябь рактеристики Ячмень Ячмень са, верх ва, низ са, низ № п/п I Группы по биотопической приуроченности 1 Лесные 0 0 4 0 1 4 5 0 2 Полевые 23 24 13 21 20 19 19 13 3 Степные 4 4 1 2 3 2 1 2 Лесо- лу 4 говые 0 0 0 0 0 0 0 0 Эвриби 5 онтные 1 1 2 0 1 1 2 1 Луго 6 болотные 0 0 0 0 0 0 0 0 II Группы по фенологии развития Весенне летн. 8 8 6 7 11 10 10 8 Летне осенн. 13 14 12 17 14 14 14 7 3 Летняя 2 2 1 2 2 2 2 1 Всесезон ная 0 1 1 1 1 0 1 0 III Группы по отношению к влажности Ксеро филы 0 1 0 2 2 2 0 1 Мезофи лы 23 24 20 25 26 24 26 15 Гигро филы 0 0 0 0 0 0 1 0 Для агроэкосистем характерны миксофитофаги из подкласса стратохор тобионты, на подсолнечнике - 82,4%, на ячмене – 78,4%, на рапсе - 16,1% от собранных видов. Затем следуют зоофаги стратобионты подстилочные – 23,7%. Зоофаги эпигеобионты ходящие рода Calosoma составляют 52,1%.
Количество и обилие зоофагов из группы стратобионтов подстилочных за рывающихся незначительно – 2,7%, ещё меньше зоофагов подстилочно трещинных – 0,7%. В лесополосах преобладают зоофаги из группы стратоби онты подстилочные, в ажурной полосе – до 44,7%.
В лесополосах стратобионтов зарывающихся – 17,7% от собранных ви дов. Велика доля миксофитофагов из групп стратохортобионтов, хортобион тов гарпалоидных и стратобионтов – 34,5% по количеству от всех собранных видов, что выше по сравнению с лесом. В лесополосах доминировали стра тохортобионты (44,3%).
Весной на полях преобладают миксофитофаги гарпалоидные, летом зоофаги эпигеобионты ходящие.
Представители различных жизненных форм включаются в различные трофические уровни (рис. 2). На озимой пшенице зоофаги из подкласса Эпи геобиос связаны с гусеницами совок, их личинки могут поедать тлей. Пред ставители Стратобиос, хотя связаны с гусеницами, но потребляют наряду с другими пищевыми объектами их младшие возраста – до 3-4 экз. в сутки.
Миксофитофаги близки по отношению к пищевым объектам к стратобиос из класса Зоофагов, но жужелицы из подкласса геохортобиос (Zabrus tene brioides) наносят вред пшенице, а Amara semilata отмечена на цветущих ко лосьях при питании пыльниками этой культуры.
По отношению к влажности везде преобладали мезофилы. В лесу их 84,5%, на полях – 96,4%, гигрофилов – 2%.
4 Ландшафтно-биотопическое распределение жужелиц Биоценозы различаются по количеству собранных в них видов. В агро ценозах и в лесных защитных насаждениях продуваемого типа – 29 видов, в сплошной полосе – 26, в ажурной – 20 и в лесу – 19 видов.
На полях однолетних культур и подсолнечника массовыми являются:
C. investigator, H. rufipes, H. distinquendus, на рапсе – C. investigator, H. rufipes, C. ambiguus. Последний вид доминирует на многолетней траве и в ажурной лесоплосе. На костре безостом преобладали – C. germanica, H. rufipes, H. anx ius, A. similata. В лесополосах доминировали: C. investigator, C. fuscipes, C. melanocephalus, H. rufipes, C. estreicheri, реже – P. melanarius.
В продуваемой и снегозащитной лесополосе вдоль железной дороги об следовались две точки – на плакоре и в низине (рис. 3).
По количеству собранных жужелиц (1334) низина незначительно усту пает сборам на плакоре – 1570 экземпляров, но в дождливое лето из-за боль шей влажности в низине, количество собранных жуков на плакоре увеличи вается в 2 раза.
ЗЕМНОВОДНЫЕ РЕПТИЛИИ ПТИЦЫ НАСЕКОМОЯДНЫЕ РУКОКРЫЛЫЕ ХИЩНЫЕ СТАФИЛИНЫ ПАУКИ КЛЕЩИ ПЕРЕПОНЧАТОКРЫЛЫЕ МУХИ-ТАХИНЫ ЖУКИ-ЖУЖЕЛИЦЫ ЗООФАГИ МИКСОФИТОФАГИ ЭПИГЕОБИОНТЫ СТРАТОБИОНТЫ СТРАТОХОРТОБИОНТЫ ГЕОХОРТОБИОНТЫ ЩЕЛКУНЫ ГУСЕНИЦЫ БАБОЧЕК ТЛИ КЛОПЫ ЦИКАДКИ ПШЕНИЦА СОРНЫЕ РАСТЕНИЯ Рисунок 2. Трофические связи жужелиц с основными компонентами в агроценозе озимой пшеницы (по литературным данным и результатам автора) – связи с животными организмами – связи с растительными организмами Распределение карабид по рельефу в поле с многолетней травой анало гичное. В низине собрано - 407 экз. жужелиц, на плакоре – 570 экз.
Элементами микрорельефа в защитных насаждениях являются борозды и гребни - результат агротехнических мероприятий по уходу за лесополоса ми. За время исследований на гребнях собрано - 1117, в бороздах – 1478 эк земпляров жужелиц, или в соотношении – 1 : 1,3. На распределение жужелиц по элементам микрорельефа оказывают влияние особенности рельефа мест ности. В зависимости от этого выделяются 4 группы видов жужелиц:
Рисунок 3 - Места постановки ловушек в защитной лесополосе 1 – плакор;
2 – нижняя часть приводораздельного склона (низина).
1. Виды с одинаковой численностью в бороздах и на гребнях, как на пла коре, так и в низине;
2. Виды многочисленные на гребнях в низине, но с предпочтением бо розд на плакоре;
3. Группа видов, предпочитающих борозды в обоих элементах рельефа;
4. Виды, приуроченные только к одной из точек рельефа.
К первой группе относятся – Calosoma investigator, Calathus fuscipes и C. ambiguus. Вторая группа включает 5 видов: Carabus estreicheri, Poecilus cu preus, P. versicolor, Calathus melanocephalus и Amara semilata. Последний вид встречался на плакоре только в бороздах. Из третьей группы: Harpalus rufipes, Pterostichus оblongopunctatus. Вид P. oblongopunctatus чаще отлавли вается в бороздах участка лесополосы в низине. Эврибионт P. melanarius и степной Cymindis humeralis cоставляли 4 группу.
Распределение жужелиц по ширине изучено в продуваемой лесополосе между полями подсолнечником и многолетней травой. В краевой части поло сы отмечено 19 видов, в середине – 18 и от травы – 15 видов жужелиц. Со стороны травы обычны Poecilus lepidus и Amara semilata, с плотностью – 0, и – 0,5 экз./м. К середине насаждений приурочены Pterostichus oblongopunc tatus – 0,15 экз./м, Leistus ferugineus – 0,06 экз./м и Carabus estreicheri – 0, экз./м. От подсолнечника учтены Сalathus halensis – 0,18 экз. /м, Harpalus af finis – 0,13 экз./м, Calasoma аuropunctatum – 0,06 экз./м.
Фаунистическое сходство по Жаккару (рис. 4) лесополос в агроэко ландшафте и леса невелико – Кф = 20. Несколько выше этот показатель у леса и полосы у железной дороги – Кф = 26.
В агроэколандшафте, включающем в себя поля и лесополосы, выделяет ся две группы экосистем. К первой относятся ячмень и многолетняя трава. Ко второй – лесополосы и подсолнечник. Между ними Кф=36. Кф в первой груп пе равен 46. Во второй группе наблюдаются отличия между различными частями продуваемой полосы и группировкой из подсолнечника, сплошной и ажурной лесополос – Кф= 50. Несколько ближе сплошная и ажурная лесопо лосы - Кф= 51. Из культурных растений с лесополосами наиболее близок подсолнечник - Кф= 66.
5 Сезонная динамика активности массовых видов жужелиц и их трофические взаимосвязи К массовым отнесены доминантные и субдоминантные виды жужелиц.
Имаго Harpalus rufipes попадаются в ловушки с мая до сентября. Это по зволяет отнести его к мультисезонным видам. В Московской области это летне-осенний вид (Грюнталь,1983). Преимущественно потребляет живот ную пищу, реже - растительную. В лаборатории поедал погибших и повреж дённых насекомых, реже кусочки яблок. Такой же набор пищевых объектов характерен для H. distinquendus, H. affinis, H. smaragdinus и Ophonus signati cornis.
50 36 20 Рисунок 4 - Биоценотическое сходство комплексов жужелиц обследо ванных агроценозов, лесополос и леса (отловленных в ловушки) 1 – подсолнечник;
2 – ячмень;
3 – сплошная полоса среди полей;
4 – продуваемая полоса с кустарником;
5 – продуваемая полоса без кустарника;
6 – сплошная полоса у железной дороги;
7 – ажурная лесополоса среди полей;
8 – многолетняя трава;
9 – нагорная дубрава.
Активность Harpalus distinquendus отмечается с третьей декады апреля по сентябрь. Аналогичная сезонная активность у H. affinis, H. smaragdinus.
На поле у леса на водоразделе в июне-июле часто встречается Ophonus signaticornis. Откладка яиц у самок отмечена в июле и августе.
Жужелица Poecilus сupreus встречается в агроценозах с апреля по сен тябрь. При температуре +19-24С имаго совершают перелёты как в пределах отдельных полей, так и с одного поля на другое через промежутки в лесопо лосах. У самок откладка яиц проходила с конца мая по июнь, личинки отме чались в июне-июле. Молодые жуки появляются в августе. Имаго P. сupreus встречаются во всех агроценозах. Они питаются различными насекомыми вредителями, в том числе колорадским жуком. Но питание личинками I-III возраста Leptinotarsa decemlineata Say. влияет отрицательно на жизнедея тельность жужелиц (табл. 4).
При этом уменьшается количество отложенных яиц, на 1 самку – 8,6 яй ца, в то время как при питании гусеницами оно ровнялось – 30,1 на самку.
Питание личинками снижалось также продолжительность яйцекладки и уве личивало смертность жужелиц.
Результаты опыта говорят о том, что в природных условиях P. сupreus будет предпочитать более привычный для вида корм – гусениц и других на секомых, встречающихся в агроценозе картофеля.
Из рода Calathus массовым является C. fuscipes. Он приурочен к агроце нозам и лесополосам, активен с июня по сентябрь, питается животной пищей.
Эвритопный P. melanirus встречается с апреля по сентябрь в лесах, ле сополосах и на полях, в количестве – 0,03-0,2 экз. на л/с.
Таблица 4 - Влияние питания и условий содержания на жизнедеятельность самок Poecilus cupreus L.
Общая про- Смерт должитель- ность на Количество от Условия со- Пищевой объ Вариант ность яйце- конец ложенных яиц (в держания ект кладки опыта среднем на одну (в днях) (в % ) самку за опыт) По одной сам- Гусеницы со I 30,1 ± 4,5 63 ке вок По одной сам- Личинки коло II 8,6 ± 2,3 31 ке радского жука Из рода Carabus в дубраве обычен C. cancellatus, активный с апреля по октябрь. Яйцекладка проходит с конца мая по первую декаду августа. Ли чинки отмечаются со второй половины июня до третьей декады августа. Мо лодые имаго в августе.
Наиболее массовым представителем рода Calosoma в изученных поле вых биоценозах является C. investigator. За период исследований собрано бо лее 1000 экз. этого вида. Красотелы зимуют в фазе имаго. Жуки активны с июня. Самки с оформленными яйцами отмечены с середины июня по пер вую декаду августа, личинки – со второй декады июня до третьей декады ав густа, куколки – в конце июля и августе.
Динамика численности красотелов в окрестностях г. Воронежа повторя ет ход численности в Кантемировском районе, что указывает на общую зако номерность и позволяет выделить культуры со сходной динамикой отлова:
1. Зерновые культуры и рапс с одновершинной кривой отлова;
2. Пропашная культура - сахарная свёкла, на которой в первую половину лета красотелы единичны, а повышение отлова наблюдается в августе и сен тябре.
3. Пропашная культура – подсолнечник, на которой динамика отлова имеет два выраженных подъёма – первый в июле и второй в конце августа – сентябре.
Учёты C. investigator и гусениц совок в 1983 г. на горохе показывают взаимосвязь отлова красотелов и плотности гусениц совок (r = 0,65), что го ворит о трофической привязанности жужелиц к личинкам бабочек.
На развитие преимагинальных фаз влияет температура воздуха (табл. 7).
Изучение влияния этого фактора на развитие C. investigator позволили выде лить полевые виды рода Calosoma в группу видов с летним развитием.
В лабораторных условиях выявлено, что при среднесуточной температу ре 7,2С яйца погибают через 23 дня, при температуре 11,4С яйца развива ются 17 дней, но все личинки, вышедшие из них, погибли на 2 – 3 день после отрождения.
Таблица 5 - Влияние температуры воздуха на продолжительность развития преимагинальных фаз красотела Calosоma investigator Ill. (в днях) Вариант Средняя тем- Яйцо Личинка Личинка II Личинка III Куколка Всего пература, С I возраста возраста возраста I 7,2±0,13 23 - - - - II 11,4±0,12 17 - - - - III 26,2±0,38 6 3 3 9 7 27, IV 24,8±0,26 5 4 5 11 8 34, V (кон 22,5±0,42 10 5 3-4 18 13 49, троль) При средней температуре 24,8С развитие преимагинальных фаз состав ляет для яиц 6 дней, личинок I возраста – 4 дня, II – 5 дней, III – 11 дней и ку колки – 8 дней. Весь цикл развития проходит за 34 дня. Повышение темпера туры до 26,2С ускоряло развитие яйца до 5 дней, личинки I возраста – дней, II – 3 дней, III– 9 и куколки – 7 дней. Итого 27 дней. В природе (сред няя t = 22,5С) яйца развиваются 10 дней, личинка I возраста – 5 дней, II – 3– дня, III – 18 и куколки – 13 дней. На всё развитие уходит 49-50 дней.
Значение вида в агроценозе определяется количественными (прожорли востью) и качественными (набором пищевых объектов) показателями. Про жорливость имаго C. investigator составляет 45 гусениц совок старшего воз раста и до 12 гусениц младших возрастов в сутки. Личинки I возраста за су тки уничтожают 3,6 экз. гусеницы совки-гаммы II–III возрастов, личинки старших возрастов – 3,7 экз. гусеницы IV–V возрастов совки-гаммы или 2, экз. совки с-чёрное. Это говорит о том, что в природных условиях имаго и личинки могут оказывать существенное влияние на численность совок раз личных видов.
Для выяснения влияния пищевых объектов, входящих в состав агроцено зов, на жизнедеятельность имаго и личинок C. investigator проведены лабора торные опыты по питанию в принудительном режиме, когда предлагался один вид корма, и со свободным выбором пищевых объектов. Длительность опытов у имаго 15 суток, у личинок первого и третьего возрастов она со ставляла весь период их развития. Имаго предлагались следующие пищевые объекты: гусеницы совок II-V возрастов, личинки щелкунов, кусочки дожде вых червей длиной 4 см, личинки Ш возраста и имаго колорадского жука.
Все пищевые объекты предлагались в количестве 3 экз. на 1 жука.
У имаго интенсивность поедания гусениц составляла 2,2 экз. за сутки.
Частота питания (количество дней, когда поедался объект питания, в процен тах) равнялась 93,3 %. Для личинок L. decimlineata интенсивность питания 0,7 экз. за сутки, частота питания - 11,1 %;
имаго L. decimlineata – 0,3 экз. и 5,4 %;
дождевыми червями: интенсивность - 1,2 экз. за сутки, частота - 5,5 %.
Длительность опытов с личинками I возраста – 4 дня, III возраста – дней. В наборе не было имаго L. decemlineata, но добавились личинки божь их коровок – 3 экз. и гороховая тля – 6 экз. на личинку. Гусеницы делились на две группы: мелкие – II–III возраст в количестве – 3 экз., крупные – IV–V возраст в количестве 2 экз. на личинку. Личинки поедали гусениц и тлю.
Мелкие гусеницы поедались с интенсивностью 2,9 экз. в сутки, частотой – 100%;
тли с интенсивностью – 5,1 экз. в сутки и частотой питания - 100%.
При принудительном питании личинок I возраста мелкими гусеницами развитие протекало за 4,4 дня, при питании гусеницами старших возрастов за 4,5 дня. Питание тлёй увеличивало продолжительность развития личинок до 5,3 дня. При питании дождевыми червями личинки жили 2,7 дня, личинками колорадского жука – 1,5 дня;
в контроле (голод) – 3,1 дня.
Личинки красотелов старшего возраста проходили всё развитие при пи тании гусеницами. При кормлении дождевыми червями личинки жили 13, дня, но не окукливались. Тлю личинки не ели, погибая через 5,1 дня, что близко к контролю – 4,6 дня. Личинки колорадского жука поедались в коли честве 1–2 в сутки, что вызывало их 100% гибель в течение 1–2 дней.
Таким образом, выяснено, что имаго красотелов имеет более широкий спектр пищевых объектов по сравнению с личинками, что даёт возможность им выживать даже в отсутствии основных пищевых объектов – гусениц со вок. Личинки в большей степени привязаны к гусеницам чешуекрылых. Но для личинок I возраста спектр пищевых объектов несколько шире в сравне нии с личинками старших возрастов.
В целом проведенный эксперимент позволяет предположить, что личин ки и имаго красотелов участвуют активно не только в регуляции численности вредных совок, но и других вредных фитофагов.
Гусеницы подгрызающих совок III–V возрастов встречались на сахарной свёкле в августе с плотностью 0,07 экз./м, имаго и личинки красотелов – с июля по первую декаду сентября. В связи с этим был поставлен опыт по пи танию имаго и личинок III возраста гусеницами совок. Для этого в поле ого раживались полиэтиленовой плёнкой площадки в 1 м для имаго и 0,25 м для личинок. Количество личинок и гусениц совок бралось в трёх соотношениях:
2:5;
3:5;
4:5. Плотность гусениц в садках соответствует сильно заселённому очагу вредоносности. Учёт гусениц проводился ежедневно. Повторность опытов 10 кратная, длительность – 5 дней.
Имаго уничтожили гусениц за два дня, личинки за трое суток. Это ука зывает, на то, что даже при малой плотности имаго и личинок, жужелицы эффективно уничтожают гусениц совок.
6 Миграции жужелиц в агроландшафтах В результате исследований выявлены воздушные и сухопутные переме щения жужелиц в пределах полей и окружающих их древесных насаждений.
Дневной лёт характерен для Poecilus cupreus, Harpalus destimquendus и Anisodactilus sigmatus с длиной тела 9,5–14 мм. Лёт жуков начинается в кон це апреля при температуре воздуха выше 18С при ясной или малооблачной погоде, без ветра или при слабом ветре. В 1995 г. при учётах преобладал P.
cupreus, в 2003-2005 гг. - более частыми были H. destinquendus и A. sigmatus.
Лётная активность позволяет жужелицам в весеннее время быстро переме щаться с одного поля на другое.
Изучение пеших миграций проводилось методом мечения в 2003 г. на рапсе и расположенном рядом свекловичном поле. Поля разделены сплош ной лесной полосой. В 2004 г. на этих полях возделывались ячмень и под солнечник. Метились Calosoma investigator и Harpalus rufipes. В 2003 г. на рапсе помечено 172 экз. первого вида и 201 второго. На свёкле - 21 C. investi gator и 217 экз. H. rufipes. На рапсе было отловлено 5 экз. C. investigator и 21экз. H. rufipes, меченых здесь ранее. В сплошной полосе отловлены 2 экз.
C. investigator и 2 экз. H. rufipes, меченые на рапсе. Красотелы, меченые на свёкле, в лесополосе и на рапсе обнаружены не были. В 2005 г. на ячмене помечено 129 экз. C. investigator, на подсолнечнике – 195 экз.. Количество меченых на подсолнечнике H. rufipes – 101 экз., на ячмене – 119 экз. Ячмень убран 6 августа. Миграции жужелиц отмечались до 31 августа и протекали в обоюдных направлениях. Жуки, меченые на подсолнечнике, попадались в ловушки в лесополосе: 3 экз. C. investigator и 5 экз. H. rufipes. Жужелицы с подсолнечника встречались и на убранном поле ячменя – 5 экз. H. rufipes.
Интенсивнее шло перемещение жуков со жнивья на подсолнечник, где из помеченых жуков было собрано 11 красотелов и 18 H. rufipes.
В 2005 г. проводилось мечение жужелиц с июля по август на поле под зябь. Кроме того, ловушки были поставлены в лесополосе и на поле, распо ложенных рядом с многолетней травой. Миграции начались после вспашки поля 26 июля. На поле было помечено 97 экз. C. investigator и 125 экз.
H. rufipes. В лесополосе и многолетней траве меченые жуки встречались до 31 августа. В лесополосе собрано - 24 экз. C. investigator и 17 экз. H. rufipes, на многолетней траве 3 меченых красотела, H. rufipes здесь не отлавливалась.
Это показывает, что C. investigator и H. rufipes активно мигрируют в пре делах агроэколандшафта под влиянием агротехнических мероприятий, что даёт возможность управлять природными популяциями этих энтомофагов.
Работы по изучению миграций лесного вида Carabus cancellatus и поле вого Harpalus rufipes проводились на полях кукурузы и пшеницы и в Рамон ском районе. В 2003 г. в поле у нагорной дубравы помечено 181 экз. H.
rufipes. Из этого количества поймано в поле 9 экз., на краю леса – 2 экз. В глубине леса меченых жуков не было. В 2004 г. на пшенице помечена волосистая жужелица. Вторично попались в ловушки – 9 экз., на опушке ме ченые жуки собраны в количестве 3 и в краевой части леса – 2 экз. Таким об разом, этот вид привязан, в основном, к полевым биоценозам, и в лес практи чески не проникает.
Вид C. cancellatus в первой половине вегетации в агроценозах не встре чается, из 305 имаго помеченых в лесу на кукурузе в 2003 г. не поймано ни одного. Во второй половине лета в лесу мечено 63 особи, из них 4 отловлены на кукурузе. В 2004 г. в это же время помечено 76 имаго, из них собрано в поле 7 экз. Причём этот вид уходит от леса на расстояние в 400м.
Миграции лесных представителей жужелиц увеличивают численность неспециализированных энтомофагов на полях, прилежащих к лесным масси вам, что в свою очередь усиливает их воздействие на насекомых фитофагов.
7 Влияние на жужелиц антропогенных факторов Жужелицы, обитающие в лесу, периодически выходят на поля. Так как лесные массивы в районе ВГЛТА входят в рекреационную зону, нами была проведена работа по изучению влияния пешеходов на жужелиц. При этом учитывались раздавленные насекомые на 2-х асфальтовых дорожках. Длина дорожек – по 250 м. Учёты проводились 1 раз в 3 дня.
Среди насекомых больше всего учтено жесткокрылых. На дорожке № – 344 экз. жуков (72,3% от всех животных), на дорожке № 2 – 80 экз. (62,0%), в ловушках – 728 экз. (74,8%). На втором месте на дорожке № 1 стоят личин ки бабочек – 80 экз. (17,0%), на дорожке № 2 – 9 экз. (7,0,%), в ловушках мокрицы – 221 экз. (22,8%). На дорожке № 1 отмечались так же голые слиз ни.
Везде преобладали жужелицы, на дорожках – 261 и 53 экз., в ловушках – 660 экз. На дорожке № 1 и в ловушках – 13 видов, на дорожке № 2 – 9 видов.
Часто встречались C. nemoralis Muell., P. melanarius Ill.
Появление жесткокрылых на асфальте обусловлено наличием раздав ленных пищевых объектов – гусениц, слизней и т.д.
Причиной гибели является совпадение их активности с большим пото ком передвижения людей. Сравнивая количество пешеходов за период на блюдений, отметим, что их число на дорожке №1 больше (473 человека), чем на дорожке № 2 (153 чел.). Кроме этого, наибольший людской поток на до рожке № 1 отмечен в утренние и вечерние часы, во время наибольшей встречаемости здесь жуков.
При возделывании свёклы применяются обработки пестицидами. Для изучения влияния различных форм инсектицидов были поставлены опыты в полевых условиях в 1979 – 1981 гг. на полях учхоза « Берёзовский» Рамон ского района и колхоза «Братковский» Терновского района Воронежской об ласти. Изучалось влияние фосфорорганических инсектицидов на видовой со став и численность хищных членистоногих во время весенних обработок свёклы. Работа проводилась совместно с сотрудником кафедры защиты рас тений Воронежского СХИ А. Д. Зелепугиным.
Опыты были заложены в производственных условиях на делянках пло щадью 0,3 га в трёхкратной повторности. Для обработки использовали: дур сбан 40% к. э. (2 кг/га), амбуш 25% к. э. (0,5 кг/га), фосфамид 1,6 % гранули рованный (100 кг/га).
Жужелицы – наиболее многочисленная группа хищных напочвенных членистоногих (65,5 % от собранных членистоногих). Высокая численность и активность позволяет считать их важными энтомофагами вредителей свёклы.
После обработок инсектицидами существенных изменений в видовом составе членистоногих не наблюдалось, но численность членистоногих сни зилась на 15,2 – 65,6% по сравнению с контролем. Из испытанных фосфорор ганических препаратов наименьшее отрицательное влияние на них оказал гранулированный 1,6 % фосфамид, внесённый в почву(табл. 7).
Результаты опытов показывают, что применение инсектицидов для борьбы со свекловичной блошкой негативно влияет на жужелиц. Но наибо лее безвреден для полезных членистоногих гранулированный инсектицид (фосфамид 1,6 %). В засушливую весну, когда защитное действие препаратов против вредителей не достаточно, и необходимо применять поверхностную обработку, лучше применять менее опасные для полезных членистоногих препараты: амбуш 25% к. э. и дурсбан 40% к.э. 2 кг/га.
Таблица 7 - Численность хищных напочвенных членистоногих через 7 суток после обработки инсектицидами Численность членистоногих по сравнению с контролем (%) Вариант опыта Жужелицы Стафилины Муравьи Пауки Дурсбан 40% к. э., 2 кг/га 69,6 61,9 49,1 62, Амбуш 25% к. э., 0,5 кг/га 7,4 71,5 42,8 62, Фосфамид 1,6% гранулиро ванный 84,8 95,6 71,9 73, Р, % 5,0 4,7 5,5 5, НСР0,95 12,6 4,4 9,9 9, Примечание: за 100% принята численность членистоногих в контроле.
(Фосфамид в настоящее время для применения не рекомендован).
Основные выводы 1. Хищные жуки-жужелицы являются обязательным компонентом агро экосистем, что необходимо учитывать в интегрированной защите растений от вредителей. В агроэкосистемах они составляют от 38,4 до 89,5 % от всех сбо ров беспозвоночных животных, в лесополосах – до 78,1 %. Всего было выяв лено 70 видов жужелиц из 27 родов. Впервые для Воронежской области от мечены: Callistus lunatus F., Taphoxenus gigas F.-W., Harpalus cupreus Gz.
2. На полях и в лесополосах массовыми являются мезофильные виды:
C. investigator Ill., Poecilus cupreus L., Harpalus rufipes Deg., H. distinquendus Duft., Calathus ambiguus Pk., C. fuscipes Gz., C. melanocefalus L., в лесу: Calo soma inquisitor L., Carabus cancellatus Ill., Pterostichus oblongopunctatus F., P.
melanarius Ill. Чаще в последние годы встречаются Ophonus signaticornis Duft.
и Cicindela germanica L. Ядро агроценозов и лесополос составляют полевые виды. По типу развития в лесу преобладают жужелицы с весеннее-летним типом развития: Carabus cancellatus, Pterostichus oblongopuctatus, а также P.
melanarius, характерный и для лесополос. В агроценозах и лесополосах пре обладали экологические группы с летне-осенним типом развития.
Спектр жизненных форм жужелиц представлен девятью группами из двух классов. В полевых биоценозах многочисленны зоофаги: эпигеобионты ходящие из pода Calosoma, стратобионты поверхностно-подстилочные зары вающиеся из родов Poеcilus и Pterostichus, стратобионты скважники из родов Calathus и Agonum и миксофитофаги: геохортобионты гарпалоидные и стра тохортобионты. В лесу преобладают зоофаги из групп эпигеобионты ходя щие и стратобионты подстилочно-почвенные зарывающиеся.
3. Жужелицы являются важнейшим трофическим уровнем в пищевых цепях агроценозов. Их взаимосвязи с другими животными зависят от особен ностей жизненных форм. Все представители зоофагов и основная масса мик софитофагов регулируют численность вредителей. Миксофитофаги геохор тобионты (Zabrus tenebrioides и Amara semilata) питаются также растениями.
Вид Zabrus tenebrioides повреждает озимую пшеницу, для А. semilata отмече но питание пыльниками озимой пшеницы.
4. Распределение жужелиц зависит от особенностей местности. В проду ваемой лесополосе и в посевах многолетней травы их было собрано больше на плакоре – 1570 экз., против – 1334 экз. в низине. В дождливые годы коли чество жужелиц на плакоре больше по своей численности в 2 раза. При рас пределении по микрорельефу в лесополосах выделяются 4 группы видов жу желиц: 1. Виды, встречающиеся одинаково часто в бороздах и на гребнях (Calosoma investigator, Calathus fuscipes, C. ambiguus);
2. Виды, чаще встре чающиеся на гребнях в низине, но в бороздах на плакоре (Carabus estricheri, Poecilus cupreus, Calathus melanocephalus);
3. Жужелицы, одинаково часто встречающиеся в бороздах на плакоре и в понижении (Pterostichus oblon gopunctatus, Harpalus rufipes);
4. Жужелицы, встречающиеся только в пони жении (Pterosticyus melanarius в бороздах) или только на плакоре (C.ymindis humeralis на гребнях).
5. Для красотела Calosoma investigator определено влияние температуры на развитие преимагинальных фаз. При средней температуре ниже + 11,4оС гибель яиц составляет 100%. При среднесуточной температуре +24,8оС пре имагинальное развитие проходит за 34,0 дня, при средней температуре +26,7оС за 27,0 дней. В природных условиях (контроль, средняя температура +22,5оС) полное развитие протекает за 49,5 дня. На основании изучения био логии в природных условиях и в лаборатории красотелы – C. auropunctatum и C. investigator, выделяются по особенностям развития в группу летних ви дов.
Личинки II-III возраста C. investigator наиболее жизнеспособны при пи тании гусеницами совок и пядениц. Имаго и личинки I возраста имеют более широкий спектр питания, что увеличивает их возможности в агроценозах как энтомофагов вредителей, за исключением личинок колорадского жука.
Питание самок P. cupreus личинками колорадского жука снижает коли чество яиц, отложенное самками до 8,6 яйца на самку, против 31,1 при пита нии гусеницами. Сокращается длительность жизни и откладки яиц. Это по казывают отрицательное влияние личинок на жизнеспособность жужелиц, что снижает их эффективность как энтомофагов колорадского жука.
6. Между древесными насаждениями и агроценозами происходят ми грации жужелиц, которые протекают интенсивнее во вторую половину лета.
Наиболее интенсивно мигрируют Carabus сancellatus, Calosoma investigator и Harpalus rufipes.
7. Фаунистическое сходство по Жаккару лесополос в агроэколандшафте и леса невелико – Кф = 20, чуть выше он у леса и полосы у железной дороги – Кф = 26. ячменём и посевами многолетней травы Кф=46. Между продуваемой полосой и группировкой из подсолнечника, сплошной и ажурной лесополос – Кф= 50. Несколько ближе сплошная и ажурная лесополосы – Кф= 51. Из куль турных растений с лесополосами наиболее близок подсолнечник – Кф= 66.
8. Большую роль в снижении численности жужелиц в зелёной зоне име ет антропогенный фактор. Основную массу погибших жужелиц составляет крупная парковая жужелица Carabus nemoralis. Для предотвращения гибели жужелиц необходимо проводить разъяснительную работу среди населения.
На свёкле в условиях с умеренными осадками наиболее безвреден для жужелиц гранулированные препараты (для испытаний брался фосфамид 1,6% при норме 100 кг/га). В сухую погоду желательно применять к. э. (ам буш 25% к.э. по норме 0,5 кг/га и дурсбан 40% к.э. при норме внесения кг/га), применение которых ведёт к меньшей гибели жужелиц.
Предложения производству и рекомендации по охране жужелиц 1. Необходимо возобновить агротехнические мероприятия по уходу в лесополосах, что улучшает условия существования жужелиц в защитных древесных насаждениях. При этом создаётся временная резервация для хищ ных жуков при проведении опрыскиваний на полях. После чего жужелицы мигрируют в агробиоценозы.
2. Целесообразно выявление видового состава и плотности жужелиц в агроэкосистемах для рационального распределения полей культурных рас тений в севооборотах. С полями однолетних культур, где многочисленны жужелицы рода Calosoma, рекомендуется располагать пропашные культуры (свёклу, кукурузу и т.п.), где во вторую половину вегетации увеличивается плотность подгрызающих совок. После уборки урожая зерновых культур жужелицы совершают миграции на пропашные культуры, где оказывают влияние на численность фитофагов. Нужно также учитывать фауну жужелиц лесных массивов, примыкающих к полям, и особенности их миграций в аг роценозы.
3. Химическую обработку нужно проводить с учётом жизненных форм, особенностей развития и миграционных способностей жужелиц.
4. В лесопарковой зоне города Воронежа для предотвращения гибели жужелиц на асфальтовых дорожках необходима наглядная агитация, которая должна раскрывать эстетическое и хозяйственное значение жужелиц.
Список работ, опубликованных по теме диссертации 1 Лынов А.В. Инсектициды и полезная напочвенная фауна свекло вичного поля / А.В. Лынов, А.Д. Зелепугин // Сахарная свёкла. – 1982. - № 3. – С. 39-40.
2 Лынов А.В. Некоторые аспекты питания жужелиц / А.В. Лынов // Формирование животного и микробного населения агроценозов. Тез. докл.
Всес. совещания. Пущино, 14-16 сентября 1982 г. – М., 1982. – С. 82-83.
3 Лынов А.В. Особенности антропогенного воздействия на беспозво ночных животных в зелёной зоне г. Воронежа / А.В. Лынов // Проблемы ре гионального природопользования и методика преподавания естественных наук в средней школе. Материалы IV региональной научно-практической конференции преподавателей и аспирантов. – Воронеж, 2003а. – С.34-36.
4 Лынов А.В. Распределение жуков-жужелиц в древесных и травяни стых биоценозах / А.В. Лынов // Проблемы регионального природопользова ния и методика преподавания естественных наук в средней школе. Материа лы IV региональной научно-практической конференции преподавателей и аспирантов. – Воронеж, 2003б. – С.36- 5 Лынов А.В. Взаимосвязь карабидофауны древесных насаждений и агроценозов / А.В. Лынов // Моделирование систем и информационные тех нологии. Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 2. – Воронеж, Науч ная книга, 2005а. – С. 248-249.
6 Лынов А.В. Особенности распределения жуков-жужелиц в проду ваемой лесополосе как элементе агроэколандшафта / А.В. Лынов // Лесопа тологическое и санитарное состояние лесов Воронежской области, пути его оздоравления. Материалы научно-практической конференции. – Воронеж.
Воронежский гос. ун-т, 2005б. – С. 29-31.
7 Лынов А.В. Некоторые биологические и экологические особенности жужелицы Calosoma investigatoe Ill. / А.В. Лынов // Территориальная органи зация общества и управления в регионах. Материалы Всероссийской научно практической конференции 6-9 октября 2005 г. – Воронеж, 2005в. – С. 58-61.
8 Негробов О.П. Малоизученные и редкие насекомые Воронежской области / О.П. Негробов, А.В. Лынов // Состояние особо охраняемых при родных территорий Европейской части России. Сб. научн. статей посвящ. 70 летию Хопёрского государственного природного заповедника. – Воронеж, 2005. – С. 376-378.
9 Лынов А.В. Пути повышения численности неспециализиованных энтомофагов в агробиоценозах / А.В. Лынов // Вестник защиты растений С. Пб. - Пушкин. – 2007. – 3. – С. 73.
10 Лынов А.В. Жужелицы энтомофаги подгрызающих совок на поле сахарной свёклы / А.В, Лынов // Вестник защиты растений, С.- Пб. - Пушкин.
- 2007. – 4. – С. 63-64.