Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Фауна и экология чешуекрылых (Insecta, Lepidoptera) - вредителей берёзовых лесов Предбайкалья

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Фауна и экология чешуекрылых (Insecta, Lepidoptera) - вредителей берёзовых лесов Предбайкалья"

На правах рукописи

Суслов Александр Владимирович

ФАУНА И ЭКОЛОГИЯ ЧЕШУЕКРЫЛЫХ (ТРЕСТА, ЬЕРГООРТЕЯА) -ВРЕДИТЕЛЕЙ БЕРЁЗОВЫХ ЛЕСОВ ПРЕДБАЙКАЛЬЯ

03.02.08 - экология (биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Иркутск-2013

Работа выполнена на кафедре зоологии беспозвоночных и гидробиологии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Иркутский государственный

университет».

доктор биологических наук Тахтеев Вадим Викторович

доктор биологических наук Никитин Алексей Яковлевич

кандидат биологических наук Баранчиков Юрий Николаевич

Зоологический институт РАН

(г. Санкт-Петербург)

Защита состоится 25 декабря 2013 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.074.07 при ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет» по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. Сухэ-Батора, 5, биолого-почвенный факультет ИГУ, ауд. 219.

Отзывы просим направлять по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1, Иркутский государственный университет, диссертационный совет Д 212.074.07.

Тел. / факс: (3952) 241855; e-mail: dissovet07@gmail.com

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ИГУ» по адресу: г. Иркутск, бульвар Гагарина, 24.

Автореферат разослан 23 ноября 2013 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

А.А. Приставка

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность диссертационной темы. Чешуекрылые (Lepidoptera) являются одним из наиболее опасных и в то же время разнообразных по видовому составу групп насекомых-вредителей, имеющих большое лесопатологическое значение (Плешанов, 2012). Так, многие виды, выявленные в Западной Сибири и на Урале, способны давать резкие вспышки массового размножения, приводя к полному объеданию листвы и усыханию деревьев (Коломиец, Артамонов, 1985; Иерусалимов, 2004).

Для Байкальского региона наибольшую опасность представляют чешуекрылые - вредители хвойных древесных пород, например, сибирский шелкопряд (Рожков, 1963, 1965). В то же время И.А. Райгородской (1966), A.C. Плешаиовым (2012) и другими авторами отмечались вспышки размножения непарного шелкопряда (Lymantña dispar), в результате которых был причинён значительный ущерб не только хвойным, но и мелколиственным лесам. При изучении комплекса насекомых-вредителей необходимо рассматривать каждый представленный в этом комплексе вид, а не только массовые, поскольку виды, отмеченные ранее, как малочисленные, способны внезапно дать вспышку массового размножения, к возникновению которой специалисты в области лесного хозяйства будут не готовы (Кондаков, 1979).

Наряду с хвойными древесными породами, на территории Иркутской области имеет широкое распространение берёза, занимая 7,2 млн. га (Ващук, 1997). Здесь произрастает до 14 видов древесных и кустарниковых растений рода Betula (Чепинога и др., 2008). Наиболее широко распространена берёза повислая (Betula pendula). Берёза имеет большое значение как пионерная порода, способствующая возобновлению хвойных лесов на местах вырубок и гарей (Ващук, 1997). Для человека имеет большое хозяйственное и эстетическое значение. Её используют для производства строительных материалов, угля и в медициие. Высокую ценность представляет берёзовый сок. На основе естественных берёзовых рощ организованы зоны отдыха горожан (Синадский, 1973; Ващук, 1997).

Актуальность работы определяется существенным недостатком сведений по фаунистическому составу, биологии и экологии чешуекрылых берёзовых лесов для исследуемого региона. Данные по биологии и динамике численности в составе эмтомоценоза, полученные в результате исследования, представляют большую ценность для прогнозирования возможных вспышек массового размножения чешуекрылых в берёзовых лесах. Иллюстративный материал, представленный в работе, можно использовать в качестве определителя во время полевых и лабораторных работ.

Целью диссертационной работы явилось изучение фаунистического состава, сезонной динамики численности в составе энтомоценоза, а также эколого-биологических особенностей чешуекрылых насекомых, вредящих берёзовым лесам в Предбайкалье.

Задами исследования:

- на основе собственного материала, музейных коллекций, а также литературных источников провести инвентаризацию фауны чешуекрылых -вредителей берёзовых лесов исследуемого региона;

- описать фаунистический комплекс чешуекрылых насекомых, ассоциированных с берёзой, но не вредящих ей;

- выяснить эколого-биологические особенности видов чешуекрылых насекомых - вредителей берёзовых лесов Предбайкалья;

- установить сезонную динамику, фенологическую и биогеографическую структуру фауны чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов в Прсдбайкалье;

изучить зависимость динамики численности чешуекрылых насекомых в составе эптомоценоза от удалённости от акватории озера Байкал.

Научная новизна. Впервые для Предбайкалья проведена полная инвентаризация комплекса чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов. В результате был зарегистрирован 131 вид. Четыре вида (Argyresthia goedartella, Acleris ferrugana, Ep¡ no tía bi lunaria и Pammene clanculand) отмечены для Предбайкалья впервые. Впервые описан комплекс чешуекрылых насекомых, связанных с берёзой, но не питающихся её листвой, а использующих дерево либо для окукливания, либо для питания лишайниками, растущими на коре, либо питающихся увядшими, гнилыми листьями. В то же время доказана способность совки Túsateles emortualis питаться свежими листьями берёзы. Впервые охарактеризована сезонная динамика численности чешуекрылых насекомых в составе энтомоцеиоза кроны берёзы для Предбайкалья.

Теоретическое значение работы. В составе фауны чешуекрылых, связанных с берёзой в Предбайкалье, выделены основные трофические, фенологические и зоогеографические группы. Приведены новые сведения об экологии и биологии видов исследуемого комплекса. Предложена и апробирована балльная шкала оценки степени повреждения листьев берёзы насекомыми-филлофагами.

Практическое значение работы. Полученные данные являются материалом для прогнозирования возникновения вероятных вспышек массового размножения насекомых в берёзовых лесах Предбайкалья. Материалы диссертационной работы можно использовать при чтении университетских курсов по энтомологии и проведении полевых практик.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены па научных конференциях и совещаниях различного ранга: на ежегодной научно-теоретической конференции аспирантов и молодых учёных ФГБОУ ВПО «ИГУ» (Иркутск, 2008, 2009, 2011); на VIII Межрегиональном совещании энтомологов Сибири и Дальнего Востока с участием зарубежных учёных «Энтомологические исследования в Северной Азии» (Новосибирск, 2010); па III Всероссийской молодёжной школе-семинаре с международным участием, посвящённой 120-летию со дня рождения Ростислава Петровича Берсжкова (1891-1961) «Концептуальные и прикладные аспекты научных

исследований и образования в области зоологии беспозвоночных» (Томск, 2011); на VI Всероссийском с международным участием Конгрессе молодых учёных-биологов «Симбиоз-Россия 2013» (Иркутск, 2013); на III Всероссийской конференции молодых учёных «Биоразиообразие: глобальные и региональные процессы» (Улан-Удэ, 2013).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Трофическая специализация чешуекрылых исследуемого комплекса выражена слабо. Более 90 % представленных видов являются полифагами.

2. Ввиду различий в температурном режиме вблизи озера Байкал появление гусениц в кроне наблюдается позже, чем в удалении от него. Однако здесь их численность достигает более высоких значений.

3. Несмотря на то, что процент освоенных насекомыми-фитофагами листьев велик (60 %), наносимый ими ущерб можно считать незначительным ввиду низкой степени повреждений.

Публикации. По теме диссертационной работы было опубликовано 10 работ, 2 из которых - в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией (ВАК) России.

Структура диссертации. Работа изложена на 146 страницах, состоит из введения, пяти глав, 9 выводов, списка литературы, приложения. Текст основной части содержит 83 рисунка и 4 таблицы. Список литературы насчитывает 181 источник, из них 28 работ на иностранных языках. Приложение изложено па 172 страницах, состоит из аннотированного списка и двух таблиц, содержит 188 рисунков.

Благодарности. Автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю, д.б.н. В.В. Тахтееву за неоценимую, всестороннюю помощь, постоянное наставническое внимание, терпение и поддержку, оказанную при написании диссертационной работы; к.б.н. В.Г. Шиленкову за ценные рекомендации, предоставленные коллекционные материалы и некоторые фотографии; к.б.н. A.B. Лиштве, к.б.и. В.А. Барицкой и к.б.и.

A.M. Зарубину за помощь в описании растительных сообществ исследуемых стационарных точек; д.б.н. Д.Б. Вержуцкому за помощь в фотографировании коллекционного материала; д.б.н. А.Я. Никитину за помощь в статистической обработке результатов; д.б.н. С.Ю. Синёву, д.б.н.

B.В. Аникину, к.б.н. А.Ю. Матову и к.б.н. C.B. Недошивиной за помощь в определении собранного энтомологического материала, ценные рекомендации по препарированию гениталий насекомых и монтированию молевидиых чешуекрылых в коллекции. Тёплые слова благодарности автор выражает своим родителям Н.С. Сусловой и В.Г. Суслову за помощь в организации выездов в поле, фотографирование процессов сбора материала и постоянную поддержку.

Поддержка выполнения работы. Данная диссертационная работа была выполнена при поддержке гранта 111-09-003/А6 «Конкурс 2009 года на соискание грантов для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов и молодых сотрудников Иркутского государственного университета».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Фауна и экология чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов -наиболее хорошо изучены для Западной Сибири (Гниненко, 1974, 1978, 1979; Коломиец, 1955; Коломиец, Артамонов, 1985, и др.). Для Предбайкалья известно небольшое количество работ, освещающих фауну и экологию чешуекрылых данного комплекса (Волкова, Васильева, 1980; Волкова, 1985; Эпова, Плешанов, 1995).

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В основу работы положены материалы, собранные автором в период с 2006 по 2013 гг. Для дополнения этих данных использованы материалы энтомологической коллекции, хранящейся на кафедре зоологии беспозвоночных и гидробиологии ИГУ; коллекции опорного пункта Всесоюзного научно-исследовательского института защиты растений (ВИЗР).

Сбор энтомологического материала проводили с применением пяти методов: 1) визуальный осмотр веток и стволов берёзы; 2) привлечение чешуекрылых на свет; 3) отряхивание отдельных веток берёзы; 4) окашиваиие веток берёзы; 5) околот деревьев.

Сбор материала для инвентаризации состава фауны проводился в основном в районе садоводств «Дорожник», «Строитель», расположенных на 15 км Байкальского тракта (Иркутский район). Также некоторая часть материала была собрана в Иркутском районе - в посёлках Большие Коты, Большое Голоустное; в Ольхонском районе - на Малом Море в бухте Зундук (20 км до пос. Зама), по трассе Баяндай - Еланцы.

В результате сборов отловлено, расправлено или зафиксировано в этиловом спирте около 2000 экземпляров гусениц и имаго чешуекрылых. Из них на вредителей берёзы пришлось 1047 экземпляров.

Исследование сезонной динамики численности чешуекрылых в составе энтомоценоза проводили с мая по сентябрь 2013 г. методом околота деревьев на двух стационарных точках: 1) долина реки Крестовка (Крестовая падь, пос. Листвянка); 2) берёзовые леса в окрестностях пос. Усть-Куда (рис. 1).

Для проведения околотов выбирали деревья с нормально развитой кроной, одинаковой высоты (9-10 м). Объем выборки при каждом околоте составлял 10 деревьев. Во избежание методических ошибок, перед околотом очередного дерева акриловую ткань (6 на 6 м) осматривали на наличие насекомых, оставшихся после предыдущего околота, либо попавших из травостоя.

Рис. 1. Картосхема района исследований (фото со спутника)

Для определения собранного материала использованы литературные (Мамаев, 1972; Хотько, 1977; Кузнецов, 1978; 2001; Падий, 1979; Гершензон, 1981, 1997; Аверкиев, 1984; Козлов, Олигер, 1991; Плавильщиков, 1994; Коршунов, 2002; Кононенко, 2003) и мультимедийные источники (Шиленков, 2007; Берлов, 2007; http://antvid.org/index.html). Определение проводили с использованием метода препарирования гениталий насекомых.

Оценку степени урона, нанесённого насекомыми-филлофагами берёзовым лесам, проводили с использованием балльного метода, предложенного И.А. Богачёвой (1979), в модификации автора.

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Таксономический анализ. В результате анализа литературных данных и собранного энтомологического материала, ревизии коллекций, нами на территории Предбайкалья зарегистрирован 131 вид чешуекрылых -вредителей берёзовых лесов, входящих в состав 90 родов из 15 семейств.

Наиболее богато представлены три семейства (рис. 2): листовёртки (Tortricidae) - 27 (20,6 %) видов из 12 родов, пяденицы (Geometridae) - 32 (24,4 %) вида из 25 родов, совки (Noctuidae) - 40 (30,6 %) видов из 26 родов. Остальные 32 вида, входящие в состав 12 семейств, составили 24,4% (рис. 3).

К числу наиболее массовых видов, трофически связанных с берёзой, относятся: Apotomis sororculana, Metendothenia atropunctana, Syricoris ¡acunaría (Tortricidae); Ale is baste/bergeri, Ectropis crepuscularia (Geometridae); Enargia paleacea, Orthosia incerta, Xestia ditrapezium, Pseudoips prasinana (Noctuidae); Eriogaster lanestris (Lasiocampidae).

1 - То1(пск1ае (20,6 °о). 2 - Оеоше1п(1ае (24.-1 3 - Ыос(шс1ае (30.6 °о). -1 - остальные виды (2-1.-1 "о)

Рис. 2. Процентное соотношение семейств чешуекрылых - филлофагов берёзы, обитающих в Предбайкалье

Рис. 3. Процентное соотношение олиготипических семейств чешуекрылых - филлофагов берёзы, обитающих в Предбайкалье. 1 - УропотеШлёае (0,8 %), 2 - Ое1есЬМае (1,5 %), 3 - Со1еор1югШае (0,8%), 4 - Огерашс1ае (2,3 %), 5 - Ьа5юсатр1с1ае (1,5 %), 6 - ЕшЗгогшсНёае (0,8 %), 7 - БаттМае (1,5 %), 8 - БрЫ^ае (0,8 %), 9 - Notodontidae (6,9 %), 10 - Limantri¡dae (3,1 %), 11 - Агстёае (2,3 %), 12 - Nymphalidae (2,3 %)

Ареалогический анализ. Нами использоваиа классификация ареалогических групп, предложенная К.Б. Городковым (1992).

В фауне чешуекрылых насекомых изучаемого комплекса преобладают транспалеарктические виды (ТП) - 89 (67,9 %). Голарктических видов (Г) -29 (22,1 %), западно-централыюпалеарктических видов (3-ЦП) - 10 (7,6 %), восточно-цеитралыюпалеарктических (В-ЦП) - 2 (1,6 %) (рис. 4). Космополитический ареал (К) имеет один вид (0,8%) - с-т%гит Ь. (Ыос1шс1ас. Noctuinae), встречающийся на территории Европы, Азии (включая Южную и Юго-Восточную Азию), севера Африки и Северной Америки.

1 -ТГ1 (6~.9 °о). 2 - Г (22.1 %). З-З-ЦПР.б ■I - В-ЦП (1.6 °о). 5 - К (0,8 °о)

■ 1 ■ 2

■ 3

■ 4

■ 5

Рис. 4. Процентное соотношение видов чешуекрылых с различными ареалами (сокращения в тексте)

Анализ пищевой специализации. По широте пищевой специализации чешуекрылых (Ьер1с1ор1ега) - вредителей берёзовых лесов - можно разделить на полифагов (П), широких (ШО) и узких (УО) олигофагов (рис. 5).

I - П (91.6 °0). 2 - ШО (3.8 0 О). 3 - УО (4.6 ° о >

Рис. 5. Процентное соотношение чешуекрылых по типам пищевой специализации (сокращения в тексте)

В результате анализа списков кормовых растений, приведённых в ряде литературных источников, выявлено, что фауну чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов - в основном составляют полифаги - 120 видов. Незначительно представлены широкие (5 видов) и узкие (6 видов) олигофаги. Монофаги в изучаемом нами комплексе не представлены.

Фенологические группы чешуекрылых насекомых. В результате собственных наблюдений, анализа литературных источников и ревизии коллекционных материалов, 131 известный для Предбайкалья вид чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов - распределен на четыре фенологические группы. За основу распределения чешуекрылых по фенологическим группам принята система, предложенная В.Ю. Крюковым (2006).

Весенне-летняя (BJI) группа - гусеницы кормятся в течение мая, июня. Летне-осенняя (ЛО) группа - гусеницы кормятся во второй половине лета (июль, август), а затем зимуют (как правило, в лесной подстилке или пнях) на стадии куколки. Летне-весенняя (ЛВ) группа - гусеницы кормятся во второй

9

половине лета, затем зимуют и продолжают питание весной или в начале лета. Весенне-осенняя (ВО) группа - гусеницы питаются в течение всего тёплого сезона, с мая по сентябрь.

Наиболее богато представлены летне-осенняя (50 видов) и весенне-летняя (41 вид) группы. На летне-весеннюю группу приходится 27 видов. Незначительно представлена весенне-осенняя группа - 2 вида. В связи с отсутствием данных в литературе и небольшим количеством коллекционного материала, для 11 видов чешуекрылых фенологическую принадлежность установить не удалось (рис. 6).

i - ло(38.:*«1.: -вл iíi.v',,1. з-лвоо.о"

-I - ВО (1.5 "о). 5 - HemBeciHo(S.-l "»i

Рис. 6. Процентное соотношение фенологических групп чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов (сокращения в тексте)

ГЛАВА 4. ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТКА ЧЕШУЕКРЫЛЫХ, АССОЦИИРОВАННЫХ С БЕРЁЗОЙ В ПРЕДБАЙКАЛЬЕ

Во время летних исследований 2008-2013 гг. было обнаружено десять видов чешуекрылых, ассоциированных с берёзой в Предбайкалье. По нашим наблюдениям, данные виды не являются вредителями берёзовых лесов, в связи с чем они выделены в эколого-фаунистическую группу «сожители» и разделены на три подгруппы:

1) Чешуекрылые, поедающие лишайники, растущие на коре берёз

1. Мешочницы (Psychidae) рода Furnia. Встречаются в течение всего лета. Особенно многочисленны в июне. Гусеницы перемещаются по стволу берёзы, грызут лишайники. Отмечено два вида.

2. Медведицы лишайницы (Arctiidae, Luthosiinae) известны по гусеницам, найденным на коре. Встречаются у основания ствола, в расщелинах, поросших лишайниками.

Из-за сложности выращивания гусениц в садках вопрос об их видовой принадлежности остаётся открытым.

2) Чешуекрылые, поедающие гнилые и сухие листья берёз

1. Capua vulgana (Frölich, 1828). Гусеницы-полифаги, медленно развиваются в лесной подстилке, поедая опавшие, гнилые листья берёзы и других пород. Лёт наблюдается в мае, июне, июле.

2. Pechipogo strigilata (Linnaeus, 1758). Гусеницы питаются на

10

травянистых растениях и сухими листьями различных деревьев, также на листовом опаде. Днём имаго держится в кроне берёзы. Активность ночная. Лёт имаго наблюдается в июне, июле.

3) Чешуекрылые, использующие берёзу для окукливания

1. Yponomeuta mal'mella (Zeller, 1838) - горностаевая яблонная моль. Гусеница в течение июня кормится на яблоне, делает паутинные гнёзда. В результате питания наблюдается полная дефолиация, но дерево не усыхает. Для окукливания гусеницы могут переходить с яблони на расположенные рядом растения, в том числе, как установлено автором, на берёзу повислую. При этому гусеницы покрывают ствол дерева плотным слоем шелковины. Окукливаются большими группами в трещинах коры. Лёт наблюдается в июле. Массово летит на любые источники света.

2. Zygaena osíerodensis Reiss, 1921. Гусеницы кормятся па растениях семейства бобовых (Fabaceae). В середине июня окукливается как на ветвях, так и на стволе берёзы в плотном коконе. Лёт наблюдается в июле. Имаго летает по обочинам лесных троп, садится на растения семейства бобовых.

3. Euthrix potatoria (Linnaeus, 1758) - коконопряд травяной. Гусеница питается на травянистых растениях. В июне поднимается из травостоя по стволу берёзы на высоту до 1-1,5 метра и окукливается в плотном, буро-сером коконе.

4. Aporta crataegi (Linnaeus, 1758) - боярышница. Гусеница кормится на голубике, боярышнике, черёмухе. В начале июня гусеницы поднимаются по стволу берёзы на высоту до 1,5-2 м и окукливаются. В июле наблюдается массовый лёт.

5. Argynnis paphia (Linnaeus, 1758) - большая лесная перламутровка. Гусеница кормится на фиалке, малине. По нашим наблюдениям, в конце июня для окукливания поднимается на подрост различных деревьев, как хвойных, так и лиственных пород, в том числе и на берёзу. Лёт наблюдается в июле, начале августа.

ГЛАВА 5. ЭКОЛОГИЯ ЧЕШУЕКРЫЛЫХ ИЗУЧАЕМОГО КОМПЛЕКСА

5.1. Сезонная динамика численности чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов в составе энтомоценоза

Исследование сезонной дииамики численности чешуекрылых в составе энтомоценоза кроны берёзы проводилось нами на двух стационарных точках, отличающихся друг от друга удалённостью от акватории оз. Байкал, температурным режимом, типом рельефа и растительным сообществом. Сбор материала проводили с 21.05.2013 г. до 17.09.2013 г. В течение сезона на обеих точках было проведено по восемь учётов численности насекомых.

На стационаре в районе пос. Усть-Куда представлен берёзовый лес закочкаренный осоково-злаковый. Лес окружён степями и пашнями, использующимися для выращивания картофеля.

На стационаре в долине реки Крестовка (Крестовая падь, пос.

Листвянка) представлен берёзовый лес заболоченный осоково-сфагиовый. Лесной массив с двух сторон окружён высокими сопками, образующими распадок. Общая протяжённость от Крестовой пади до пос. Усть-Куда составляет 80 км. Разница средней за сезон температуры воздуха составила 5-6 °С из-за охлаждающего влияния озера Байкал.

На представленных ниже графиках (рис. 7-9) по оси абсцисс приведены номера проводимых околотов (всего 8), по оси ординат -количественное обилие (экз.) собранных членистоногих.

5.1.1. Сезонная динамика численности гусениц чешуекрылых в берёзовых лесах окрестностей пос. Усть-Куда и в долине реки Крестовка

Как видно из рис. 7, показатели обилия гусениц чешуекрылых и характер их динамики численности сильно отличаются друг от друга в двух исследованных точках.

Усть-Куда Крестооан падь

Рис. 7. Сезонная динамика гусениц чешуекрылых (Lepidoptera) на двух стационарных

точках в районе пос. Усть-Куда и в Крестовой пади. Даты околотов: Усть-Куда: I - 21.05.2013, 2 - 2.06.2013; 3 - 19.06.2013; 4 - 7.07.2013; 5 - 26.07.2013; 6 - 5.08.2013;

7 - 25.08.2013; 8 - 14.09.2013. Падь Крестовая: 1 - 26.05.2013; 2 - 7.06.2013; 3 - 22.06.2013; 4 -11.07.2013; 5 - 20.07.2013; 6 - 6.08.2013; 7-24.08.2013; 8 - 17.09.2013

В берёзовых лесах в районе посёлка Усть-Куда численность гусениц была относительно высока (23 экз. на 10 деревьев; 2,3±0,5) уже начиная с третьей декады мая (околот 1), в то время как в Крестовой пади их численность была низкой (3 экз. на 10 деревьев; 0,3±0,2). Мы считаем, что данные отличия зависят от сроков распускания листьев на исследованных стационарах. В районе пос. Усть-Куда листья наблюдались с первой декады июня, в Крестовой пади - с третьей декады июня. Далее, начиная с первой декады июня (околот 2) и до первой декады июля (околот 4), на обеих точках наблюдается рост численности гусениц, достигающий в посёлке Усть-Куда 54 (5,4±1,1) экземпляров, а в Крестовой пади 85 (8,5±1,5). Вероятно, количественные различия зависят от предпочтения гусеницами чешуекрылых низких температур (Myers, 1998). После этого в третьей декаде июля (околот 5) численность гусениц на обеих точках падает: в посёлке Усть-Куда до 27

12

(2,7±0,6) экземпляров, в Крестовой пади до 35 (3,5±0,9). После этого в районе посёлка Усть-Куда наблюдается очередной подъём численности, доходящий до 52 (5,2±1,4) экземпляров, собранных за один околот-день. В Крестовой пади численность гусениц продолжает последовательно снижаться до второй декады сентября (околот 8). Это связано со сроками начала пожелтения листвы, её опаданием и переходом гусениц в состояние диапаузы.

Показано, что среднее обилие гусениц за сезон на двух рассматриваемых участках достоверно не различается (t=l,14, при N=14, Р<0,1). Однако динамика их численности существенно различна в связи с более коротким периодом вегетации деревьев вблизи озера Байкал. Это приводит к одновременному появлению гусениц и их синхронному питанию, в результате чего наблюдается резкий подъём их численности (околот 4).

5.1.2. Зависимость сезонной динамики численности гусениц чешуекрылых от муравьев род Formica и тли в берёзовых лесах окрестностей пос. Усть-Куда

В ходе полевых работ в кроне берёзы было выявлено два вида Муравьёв рода Formica. Это бурый лесной муравей (Formica fusca) и рыжий лесной муравей (Formica rufa).

Муравьи в значительных количествах наблюдаются в кроне берёзы с первой декады июня (околот 2) (рис. 8).

Гусеницы чешуекрылых

Formica fusca Formica rufa Тля

Рис. 8. Взаимосвязь сезонной динамики численности гусениц чешуекрылых (Lepidoptera), муравьев - Formica fusca, Formica rufa и тлей в районе пос. Усть-Куда.

Даты околотов - см. рис. 7

Далее до третьей декады июня (околот 3) наблюдается резкий рост численности обоих видов, совпадающий с ростом численности тли, сладкими выделениями которой муравьи питаются. Рост численности гусениц чешуекрылых идёт до первой декады июля (околот 4). В это время происходит резкое снижение численности тли, что приводит к уменьшению численности Муравьёв, являющихся для гусениц угнетающим фактором. Затем, в третьей декаде июля (околот 5), численность гусениц, возможно, под воздействием бурого лесного муравья, падает в два раза. В первой декаде

3 4 5 6 № околота

августа (околот 6) снова наблюдается подъём численности гусениц, сопровождающийся подъёмом численности Муравьёв обоих видов. С третьей декады августа рыжий лесной муравей (Formica rufa) в кроне берёзы не наблюдается (околот 7). Бурый лесной муравей в незначительных количествах наблюдается в кроне берёзы в третьей декаде августа (околот 7). Снижение численности гусениц чешуекрылых и муравьев в конце сезона происходит в связи с сезонными изменениями и переходом насекомых в состояние диапаузы.

5.1.3. Зависимость сезонной динамики численности гусениц чешуекрылых от Муравьёв род Formica и тли в берёзовых лесах долины реки Крестовка (Крестовая падь, пос. Листвянка)

Бурый лесной муравей (Formica fusca) был впервые отмечен нами в третьей декаде мая (околот 1) (рис. 9).

Вплоть до первой декады июня (околот 2) численность его была незначительной. Однако в третьей декаде июня (околот 3) она резко возросла. В это время наблюдался рост числа гусениц чешуекрылых и тли. Далее, в начале второй декады июля (околот 4) количество муравьев и тли резко сокращается, а численность гусениц, сдерживаемая муравьями, наоборот, возрастает. Далее, в начале третьей декады июля (околот 5) количество гусениц сокращается более чем вдвое. При этом численность бурого лесного муравья и тли возрастает. В первой декаде августа (околот 6) наблюдается дальнейшее снижение численности гусениц и тли. При этом численность муравьев достигает второго пика за сезон. В третьей декаде августа (околот 7) она резко падает. Во второй декаде сентября (околот 8) бурый лесной муравей ещё присутствует в кронах, но его численность незначительна (3 экз. за один околот-день). Рыжий лесной муравей Formica

120

0

-Гусеницы

чешуекрылых

-Formica fusca

2 3 4 5 6 7 8 № околота

Рис. 9. Сезонная динамика гусениц чешуекрылых (Lepidoptera), бурого лесного муравья (Formica fusca) и тли в Крестовой пади. Даты околотов - см. рис. 7.

rufa в больших количествах (24 экз.; на графике не показан) был отмечен только во второй декаде сентября (околот 8).

5.2. Оценка степени ущерба, наносимого листогрызущими насекомыми

В результате проведённого анализа 1768 листьев, взятых с восьми веток берёзы повислой (Betula pendula) 15.08.2013 г. в окрестностях пос. Усть-Куда, было отмечено три различных типа повреждений. Это: 1) погрызы, 2) скелетирование и 3) мины - змеевидные, пятновидные (рис. 10).

а б в

Рис. 10. Повреждения, оставленные насекомыми-филлофагами: а - прогрыз листовых пластин, б - скелетирование листовых пластин, в - мина пятновидная

В ходе работы учитывали только повреждения, нанесённые листогрызущими насекомыми, а проколы, оставленные насекомыми с колюще-сосущим ротовым аппаратом, не учитывали.

Как показано в табл. 1, наиболее часто встречаются погрызы. В разной степени скелетирование отмечено у 168 листовых пластинок. Незначительно представлены мины двух типов: змеевидные и пятновидные.

Таблица 1

Количественное соотношение различных типов повреждений

листовых пластинок, оставленных листогрызущими насекомыми

Тип повреждении Погрыз Скелетирование Мина змеевидная Мина пятновидная

Кол-во 1077 168 6 12

% от общего 85,3 13,3 0,5 0,9

Степень наносимого насекомыми повреждения для каждого листа оценивалась по шестибалльной шкале, от 0 до 5, предложенной И.А. Богачёвой (1979): 0 баллов - лист практически не повреждён (рис. 11 а); 1 балл - листья имеют 1-2 небольших отверстия (рис. 11 б); 2 балла -1-2 более крупных отверстия (рис. 11 в); 3 балла - 1-3 крупных отверстия, захватывающие основные жилки (рис. 11 г); 4 балла - множественные, неаккуратные повреждения (рис. 11 д); 5 баллов - изъято от 50 % до 100 % площади листовой пластинки (рис. 11 е).

*% & #

где

Рис. 11. Степень повреждения листьев берёзы листогрызущими насекомыми: а - 0 баллов, б - 1 балл, в - 2 балла, г - 3 балла, д - 4 балла, е - 5 баллов

Процентное соотношение листовых пластинок с разной степенью повреждений показано в табл. 2.

Таблица 2

Количественное соотношение степеней повреждения листовых пластинок

Балл (0-5) Кол-во листьев % от общего

0 700 39,6

1 377 21,3

2 220 12,4

3 174 9,8

4 140 8,0

5 157 8,9

Всего 1768 100%

Среди повреждённых листьев наиболее широко представлены листья с повреждением, равным 1 баллу. Отмечено большое количество листьев, не тронутых насекомыми-листогрызами (39,6 %).

В результате проведённого исследования можно отметить, что листогрызущими насекомыми в период с первой декады июня до второй декады августа освоено 60 % листовых пластин во взятой нами пробе. За освоенные мы принимали листья, несущие явные повреждения, оставленные листогрызущими насекомыми (Баранчиков, Сафонова, 1982). Остаётся не ясной степень урона, наносимого фотосинтетическому аппарату берёзы

чешуекрылыми насекомыми. Это предстоит выяснить в будущем. Предложенный метод балльной оценки степени повреждений может быть использован для долговременного мониторинга лесопатологической обстановки.

Выводы

1. Фауна чешуекрылых, ассоциированных с берёзой (Betula), представлена двумя эколого-фаунистическими комплексами: вредителями и сожителями, не наносящими ей какого-либо вреда.

2. В результате проведённого исследования для Предбайкалья зарегистрирован 131 вид чешуекрылых насекомых - вредителей берёзовых лесов, входящих в состав 90 родов и 15 семейств. Наиболее богато представлены семейства: листовёртки (Tortricidae) - 20,6 %, пяденицы (Geometridae) - 24,4 %, совки (Noctuidae) - 30,6 %. Остальные 32 вида, входящие в состав 12 семейств, составили 24,4 %.

3. По распространению фауна чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов - включает в основном транспалеарктические виды (67,9 %) и голарктические (22,1 %); присутствуют также западно-центральнопалеарк-тические виды (7,6 %), единично представлены восточно-центральнопале-арктические (1,6 %) и космополиты (0,8 %).

4. По широте пищевой специализации фауна чешуекрылых -вредителей берёзовых лесов - в основном представлена полифагами (91,6 %). Незначительно представлены широкие (3,8 %) и узкие (4,6 %) олигофаги. Моиофаги отмечены не были.

5. Фауна чешуекрылых - вредителей берёзовых лесов - представлена видами из 4 фенологических групп: весенне-летняя (31,3 %), летне-осенняя (38,2 %), летне-весенняя (20,6 %), весенне-осенняя (1,5 %). Для 11 видов (8,4 %) фенологическая принадлежность не установлена.

6. Выявлено 10 видов чешуекрылых из 9 семейств, относящихся к группе сожителей. Она разделена па три подгруппы: а) виды, гусеницы которых живут на стволах и ветвях берёзы повислой и питаются лишайниками, растущими на коре - 3 вида; б) виды, поедающие усохшие или гнилые, опавшие листья - 2 вида; в) виды, использующие берёзу как место для окукливания - 5 видов.

7. Для гусениц чешуекрылых наблюдается существенное различие сезонной динамики численности вблизи от оз. Байкал и в удалении от него, что зависит от разницы температур воздуха, сроков появления и опадания листьев березы, негативного влияния Муравьёв рода Formica.

8. Выявлено 4 основных типа повреждений, наносимых насекомыми-листогрызами. Это погрыз (85,3 %); скелетирование (13,3 %); мины - змеевидные (0,5 %) и пятновидиые (0,9 %). Из повреждённых наиболее многочисленны листья со слабой степенью повреждения (21,3 %).

9. Листогрызущими насекомыми в период с первой декады июня до второй декады августа было освоено 60 % листовых пластин берёзы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

В рекомендуемых ВАК изданиях:

1. Суслов А. В. Фауна листовёрток (Lepidoptera: Tortricidae), трофически связанных с берёзой в Приангарье / А. В. Суслов, В. Г. Шиленков // Изв. Иркут. гос. ун-та. Сер. Биология. Экология. - 2012. - Т. 5, № 1. - С. 33-39.

2. Суслов А. В. Фауна совок (Lepidoptera: Noctuidae), трофически связанных с берёзой в Приангарье / А. В. Суслов, В. Г. Шиленков // Изв. Иркут. гос. ун-та. Сер. Биология. Экология. - 2012. - Т. 5, № 2. - С. 48-56.

В прочих изданиях:

3. Суслов А. В. Чешуекрылые (Lepidoptera) - филлофаги берёзы окрестностей города Иркутска / А. В. Суслов, В. Г. Шиленков // Вести. Иркут. ун-та. Спец. вып. - Иркутск : Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2008. - С. 41-42.

4. Суслов А. В. Новые находки чешуекрылых (Lepidoptera) - филлофагов берёзы в окрестностях города Иркутска / А. В. Суслов, В. Г. Шиленков // Вести. Иркут. ун-та. - Иркутск : Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2009. - С. 44—45.

5. Суслов А. В. К изучению чешуекрылых-филлофагов берёзы в Прибайкалье / А. В. Суслов, В. Г. Шиленков // Энтомологические исследования в Северной Азии материалы 8-го Междунар. совещ. энтомологов Сибири и Дальнего Востока, 4—7 окт. 2010 г. - Новосибирск, 2010.-С. 304-305.

6. Суслов А. В. Новые сведения по фауне чешуекрылых - вредителей берёзы в Приангарье / А. В. Суслов // Вести. Иркут. ун-та. - Иркутск : Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2011. - Вып. 14. - С. 64-65.

7. Суслов А. В. Трофический и хорологический анализ фауны листовёрток (Lepidoptera, Tortricidae), повреждающих берёзу в Предбайкалье / А. В. Суслов, В. Г. Шиленков // Концептуальные и прикладные аспекты научных исследований и образования в области зоологии беспозвоночных: сб. материалов 3-й Всерос. молод, школы-семинара с междунар. участием, посвящ. 120-летию со дня рождения Р. П. Бережкова (1891-1961), 24—27 окт. 2011 г.-Томск, 2011.-С. 128-132.

8. Аникин В. В. Моли-чехлоноски (Lepidoptera, Coleophoridae) из окрестностей Иркутска / В. В. Аникин, А. В. Суслов // Энтомологические и паразитологические исследования в Поволжье. - Саратов : Изд-во Сарат. унта, 2012.-Вып. 10.-С. 104-105.

9. Суслов А. В. Эколого-фауиистические комплексы чешуекрылых (Lepidoptera) ассоциированных с берёзой в Предбайкалье / A.B. Суслов // Симбиоз-Россия, 2013 : сб. тез. 6-го Всерос. с междунар. участием Конгр. мол. учёных-биологов, 19-23 авг. 2013 г. - Иркутск, 2013. - С. 235-236.

10. Суслов А. В. Фауна и экология пядениц (Lepidoptera: Geometridae), трофически связанных с берёзой в Предбайкалье / А. В. Суслов // Биоразнообразие: глобальные и региональные процессы : материалы 3-й Всерос. конф. мол. учёных, 16-21 сент. 2013 г. - Улан-Удэ : Изд-во БНЦ СО РАН, 2013.-С. 79-80.

Научное издание

Суслов Александр Владимирович

ФАУНА И ЭКОЛОГИЯ ЧЕШУЕКРЫЛЫХ (ШвЕСТА, ЬЕРЮОРТЕЯА) -ВРЕДИТЕЛЕЙ БЕРЁЗОВЫХ ЛЕСОВ ПРЕДБАЙКАЛЬЯ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 20.11.2013. Формат 60*90 1/16. Усл. печ. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ 760

Издательство ИГУ 664003, Иркутск, бульвар Гагарина, 36

14-577

¿1Л2349552

2012349552