XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение видового состава и суточной активности сколий (Hymenoptera, Scoliidae) на территории п. Цаган-Аман

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Хаджурова М.А. 1

---

1МКОУ "Цаганаманская гимназия"

Ходжаева Н.О. 1

---

1МКОУ "Цаганаманская гимназия"

Работа в формате PDF

2.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Семейство Scoliidae относится к надсемейству Vespeidea, отряду Hymenopterа. Семейство Scoliidae включает в себя 2 рода: Campsoscolia, Scolia. Сколии выполняют регуляторную функцию в численности паразитов. И это легло в основу их хозяйственного применения. Также они являются неспециализированными опылителями растений, на которых питаются. [12] До настоящего времени фауна сколий в Калмыкии специально не изучалась. В работах А. И. Фомичева (1984) и Ж. В. Савранской (2010) для территории республики указаны 4 вида сколий.

Актуальность: Изучение распространения, биотопического распределения, трофических связей и биологии ос-сколий остается актуальным, так как многие виды этого семейства населяют естественные ландшафты и являются уязвимыми по отношению к воздействию антропогенных факторов.

Практическая значимость: Сколии являются естественными регуляторами численности пластинчатоусых жуков-вредителей сельского и лесного хозяйства, а также являются опылителями различных видов растений.

Научная новизна: На территории п. Цаган-Аман представители семейства Scoliidae малоизучены. Результаты анализа видового состава дают возможность оценить экологическое состояние сколий и послужить основой для проведения практических мероприятий по сохранению их численности.

Целью работы является установить видовой состав, экологические особенности и распространение сколий на территории Юстинского района. При этом были поставлены следующие задачи: 1. Определить видовой состав сколий в п. Цаган-Аман; 2. Провести морфометрические параметры сколий

3. Изучить суточную активность; 4. Выявить биотопическое распространение сколий и кормовой состав растений.

Гипотеза: Если не проводить мониторинг по учету численности ос-сколий, то это может привести к сокращению краснокнижных видов и их разнообразию.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Тело сколий состоит из 3 отделов: голова, грудь и брюшко (рис.1). Голова с волосками, может быть окрашена в черный, желтый или рыжий цвета. Глаза сложные, фасеточные. Ротовой аппарат сосуще-лижущего типа. Конечности сколий роющие (рис.3). Крылья сколий развиты хорошо, хотя и имеют упрощенное жилкование (рис.4). Брюшко состоит из 10 сегментов. Сколии, как и все перепончатокрылые, обладают половым диморфизмом. Он проявляется в некоторых признаках, перечисленных в таблице 1.

Анатомия, также как и морфология сколий, сохранила ряд примитивных черт организации. Пищеварительный аппарат состоит из непродолжительной глотки, длинного и тонкого пищевода, мускульного зоба, простой средней кишки и короткой задней кишки. Выделительную функцию выполняют мальпигиевы сосуды, представленные в количестве 8-10 штук. Центральная нервная система состоит из головного мозга, грудных и брюшных ганглиев. Половая система имеет типичное для перепончатокрылых строение. Имеются ядовитые железы, ведущие к основанию ложа колющего аппарата. [1]

Все европейские виды имеют 1 поколение в году, однако в условиях теплого климата возможны 2 поколения. Лет – с конца мая – начала июня и до сентября. По данным разных авторов сколия может перетаскивать личинок и устраивать вокруг них камеру [12], а может оставлять личинку на месте. За день самка сколии откладывает только одно яйцо.

Сколии – вполне обычный компонент таких ценозов, как степей, пустынь и южных садов. Перепахиваемые и обрабатываемые пестицидами участки степи не пригодны для жизнедеятельности сколий. Пища представляет собой существенный фактор роста организма и имеет большое значение в жизни насекомого. В качестве пищи взрослая сколия предпочитает нектар цветков из различных семейств. [8] Сколий имеют большое значение в природе, их используют для биологической борьбы с видами хрущей, вредящих сельскому и лесному хозяйству. Также они являются опылителями растений, на которых питаются.

2. Физико-географическая характеристика района

Территория Юстинского района в геоморфологическом отношении располагается в пределах Прикаспийской низменности. По низменности разбросано множество мелких озерных котловин, песчаных гряд и бугров. Равнинная поверхность способствует свободному проникновению с северо-востока и востока сухих (летом теплых, а зимой холодных) воздушных масс. Количество суммарной солнечной энергии составляет до 120 ккал/см². Продолжительность солнечного сияния здесь составляет 2180-2250 часов за год. Температура воздуха имеет резко выраженный годовой ход. Годовая амплитуда абсолютных температур воздуха составляет 80-90ºС. Максимальная температура июля - плюс 42°С, минимальная температура января – минус 34-36°С, средняя температура января – минуc 5-8°С, средняя температура июля – плюc 23-26°С. Сумма осадков – 209 мм, в том числе за вегетационный период 110 мм.

В пределах района широкое распространение получили бурые полупустынные почвы, сформированные в центральной, южной и юго-восточной частях района. Значительные площади, занятые неразвитыми песчаными почвами, площади которых увеличиваются в направлении к юго-востоку. В полупустынной зоне на светло-каштановых и бурых почвах сформировалась полынно-дерновиннозлаковая растительность. В зависимости от гранулометрического состава почв изменяется растительность пустынной степи. Общим признаком полупустынных пастбищ является то, что белая полынь и другие ксерофильные виды становятся доминантами - эдификаторами.

3. Материал и методика

В основу данной работы положен материал, собранный на территории поселка Цаган Аман Юстинского района в течение мая-августа 2023 года. Для сбора материала использовались следующие методы:

1. Изучение видового состава

Для определения видового состава сколий использовались: материал (сколии), собранный во время учета суточной активности, собранный с 3 биотопов: сад, овраг возле берега и лесополоса. Была изготовлена коллекция сколий, которая использовалась для определения видовой принадлежности. Кроме коллекционного материала использовались данные из статьи Ж.В. Савранской (2010) о местах находок сколий на территории Калмыкии.

Для определения сколий использовались бинокуляр, «Определитель насекомых Европейской части СССР» (1964), «Определитель насекомых: Краткий определитель наиболее распространенных насекомых европейской части России» (1994) Н. Н. Плавильщикова.

2. Изучение суточной активности

В течение 4 месяцев в определённые дни и часы вёлся дневник наблюдения, где учитывались не только природные условия, а также фиксировалось количество насекомых по видовому составу и заносили в дневник. Учёт численности сколий проводился путем наблюдения и их отлова c помощью стандартного энтомологического сачка. При каждом учете измеряли температуру воздуха, скорость ветра. Учет суточной активности проводился с 7 утра до 19 вечера в период активности 4 раза с мая по август месяцы.

4. Результаты исследования

4.1 Видовой состав ос-сколий (Scoliidae) п. Цаган-Аман

Фауна ос-сколий, во время процесса изучения, представлена 6 видами, 2 родами (Scolia, Campsoscolia) и 1 семейством (Scoliidae). Наибольший род Scolia представлен видами: Scoliainsubrica, Scoliamaculata, Scoliahirta, Scoliaflaviceps, Scoliaquadripunctata. Род Campsoscolia представлен лишь 1 видом – Campsoscolia interrupta, которая была встречена в лесу, саду и лесополосе.

Видовой состав ос-сколий (Scoliidae) п. Цаган-Аман

Семейство Scoliidae (Сколии), род Campsoscolia Betrem, 1933, подрод Campsoscolia Betrem

Campsoscolia interrupta (С. шеститочечная) Fabricius, 1781

= C. sexmaculata Fabricius, 1781

= C. sexmaculata Betrem, 1933

= CampsomerissexmaculataСтарк, 1940

Описание: Длина тела самки - 21–24 мм, самца - 15–22 мм 

Самка чёрная с желтым рисунком на голове и тергитах брюшка, крылья двуцветные, покров тела из белых волосков. Самец чёрный, с желтым рисунком на наличнике, груди, ногах, тергитах и стернитах брюшка, в длинных белых волосках.

Род Scolia (Сколия) Fabricius, 1775, подрод Triscolia (Сколия) Saussure et Sichel

Scolia maculatа (Сколия гигантская, С. пятнистая) Drury, 1773

= S. flavifrons (С. желтолобая) Fabricius, 1787

= Sphex maculata Drury, 1773

= Scolia bidens Pallas, 1773

= S. haemorrhoidalis Fabricius, 1787

S. m. maculateDrury, 1773

Описание: Длина тела самок достигает 32—55 мм, самцов — 26—32 мм в длину. В основном тело чёрного цвета. Крылья желтовато-бурого цвета, с ярким фиолетовым отливом. Их длина несколько меньше длины брюшка. Передняя часть переднеспинки, а также 4 -6 сегменты брюшка покрыты ярко-рыжими волосками. Остальные части тела покрыты редкими, но длинными чёрными волосками. Второй и третий тергиты брюшка несут на себе два округлых жёлтых пятна, не покрытых волосками. Такое же жёлтое пятно, но меньшее по размерам располагается на щитике. Голова данного вида сколии округлая, не покрыта волосками, ярко-оранжевого цвета, блестящая. Затылок чёрного цвета, матовый. Глаза широко расставленные, небольшие простые глазки образуют треугольник. Усики расположены в нижней части лба и изогнутые. У самок усики короче, чем у самцов.

Подрод Scolia (Сколия) Fabricius, 1775

S. hirta (С. степная, С. мохнатая) Schranck, 1781

= S. bifasciata Coasta, 1858

= S. signata Белецкий, 1873

Описание: Длина тела самца 16 – 22  мм, самки – 13 – 18  мм. Тело окрашено в чёрный цвет, покрыто редкими, но относительно длинными (до 3 мм) волосками. На втором и третьем тергитах брюшка находятся блестящие жёлтые перевязи, не доходящие до краёв тергитов. На 2-ом тергите перевязь несколько короче. Пунктировка состоит из различных по размерам впадин, создающих эффект «морщинистости». Голова чёрного цвета, без волосков. Усики расположены в нижней части лба и на концах загнуты в полукольца. Крылья с коричневым затемнением у самцов, а у самок крылья с фиолетовым блеском. Крылья не заходят за конец брюшка.

S. quadripunctataquadripunctata (С. четырехточечная) Fabricius, 1775

= S. sexmaculata (С. шестипятнистая) Betrem, 1936

= S. sexmaculata Guiglia, 1937

Описание: Длина тела самок – 10 – 15 мм, самцов – 9 – 14 мм. Тело черное, волосистое. Имеются четыре, реже две, желтоватые точки на втором и третьем брюшных сегментах (иногда есть третья пара точек на 4-м сегменте). Крылья цвета ржавчины, их вершина коричневая.

S. insubrica (С. инсубрика) Scopoli, 1786

= S. fuciformis (С. трутневидная) Scopoli, 1786

= S. amabilis Eversman, 1849

Описание: Длина тела самок – 16-22 мм, самцов – 13-19 мм. Голова и грудь черные, с желтым рисунком. Желтый рисунок на лбу в виде поперечной перевязи у глаз, пунктировка лба явственная, щиток гладкий. Самец и самка одного цвета — черные, с желтым рисунком на 2—4 тергитах брюшка, крылья желтые, двухцветные.

S. flaviceps Eversman, 1846

S. f. flaviceps Eversman, 1846

= S. erythrocephala flaviceps Betrem, 1935

Описание: Длинателасамок – 18-30 мм, самцов – 11-21 мм. Оса черная, с варьирующим желтым рисунком головы, груди и брюшка. У самцов антенны черные или красные.

4.2 Морфометрические параметры сколий (Scoliidae)

Морфометрические параметры ос-сколий выявили следующие показатели: параметры имеют небольшие различия с литературными данными. Scolia maculata, Scolia hirta незначительно отличается меньшими размерами, возможно, это связано с климатическими условиями и кормовыми ресурсами. Scolia quadripunctata отличается тем, что самки и самцы отличаются чуть большими размерами.

4.3 Суточная активность сколий степная и инзубрика (Scoliahirta, Scoliainsubrica) за май-август месяцы 2022 года

Как видно из таблиц 3-6, наибольшая активность сколий наблюдается в утренние часы – с 10 до 14 часов. С 16 часов, когда температура воздуха и освещённость понижается, численность ос-сколий в полёте меньше, так как они начинают прятаться в норах.

При подсчёте количества сколий в различные месяцы мы наблюдали наибольшее их количество в июле месяце. Это связано с тем, что кормовые ресурсы наиболее многочисленны в это время, так как цветут различные виды растений, которые предпочитают сколии.

4.4 Состав кормовых растений сколий (Scoliidae)

В качестве пищи взрослые сколии предпочитают нектар цветков из различных семейств: губоцветные (Labiatae), сложноцветные (Asteraceae) и др. Все виды кроме Scoliamaculata питаются нектаром травянистых растений, а

S. maculata преимущественно обитает среди зелени и цветов древесно-кустарниковой растительности, но в открытых местностях встречается и на травянистых растениях. Вид Campsoscolia interrupta питается на 2 видах: кермек Гмелина (сем. Свинчатковые) и мята яблочная (сем. Губоцветные). Scolia maculata же питается на растениях из 3 семейств: Зонтичные, лоховые и сложноцветные; видов, предпочитаемых сколией гигантской, 3: синеголовник приморский, лох узколистный и чертополох колючий. Scolia maculata – единственный вид, замеченный питающимся на дереве из семейства Лоховые. Scolia hirta также питается на мяте яблочной из семейства Губоцветные, кроме неё в рационе присутствуют мордовник обыкновенный (сем. Сложноцветные) и донник лекарственный (сем. Бобовые). А у вида Scolia quadripunctata, кроме качима-метельчатого (сем. Гвоздичные), как и у S. hirta, среди предпочитаемых растений также замечен мордовник обыкновенный (сем. Сложноцветные). Scolia insubrica питается на мордовнике обыкновенном (сем. Сложноцветные) и на мяте яблочной (сем. Губоцветные). Причём на последнем виде нами были замечены большие группы особей. Среди сколий также есть вид, предпочитающий растения из семейства Сложноцветные – Scolia flaviceps. Крестовник обыкновенный и девясил британский – предпочитаемые имаго растения.

4.5 Биотопическое распределение сколий (Scoliidae) п.Цаган-Аман

Campsoscoliainterrupta – вид, обитающий на биотопах с достаточно большим количеством кормовых растений. Данный вид был замечен в саду, степи и в лесополосе. Scoliaquadripunctata, хотя и встречается на биотопах с различным увлажнением, образует значительные скопления у мест нахождения в почве личинок хлебного жука (Anisopliaaustriaca), бронзовки мохнатой (Epicometishirta), а также на цветущих растениях родов качим (Gypsophila) и синеголовник (Eryngium). [12] Данный вид, Scoliaquadripunctata, по нашим наблюдениям встречался на всех изучаемых биотопах. Scoliahirta также является эвритопным видом, встречающимся и на сухих и на влажных участках. [12] Значительных скоплений эти осы не образовывали, кроме того, нами были замечены одиночные особи. Вид наблюдался на биотопах сада и лесополосы. Scoliamaculata, предпочитающая биотопы сада, степи и лесополос, была обнаружена в саду и лесополосе, что наиболее вероятно связано с нахождением там хозяев личинок сколий. Scolia flaviceps – вид, предпочитающий биотопы сада и лесополосы, что известно из литературных данных. Нами же он был обнаружен только в саду и лесополосе в единичных экземплярах. А вот Scolia insubrica так же, как и Scolia quadripunctata, весьма неприхотлив в выборе среды обитания и был встречен на всех изучаемых биотопах.

Выводы

1. Определение видового состава семейства позволило выявить 6 видов, 2 рода (Scolia, Campsoscolia) и 1 семейство (Scoliidae) на территории п. Цаган-Аман. Из них 2 вида – Scolia insubrica, Scolia flaviceps – ранее не встречались и не упоминались в литературных данных;

2. Морфометрические показатели сколий выявили небольшие различия от литературных данных, что свидетельствует о влиянии климатических условий и кормовых ресурсов на их размеры;

3. Анализ суточной активности сколий показал, что 2 вида (Scolia insubrica и Scolia hirta) наиболее активны в промежутке с 10 до 14 часов. Причём начало активности приходится на 7 часов, а конец – на 18 часов;

4. Биотопическое распределение сколий определило, что большинство видов являются эврибионтами, т.е. не имеют особых предпочтений в выборе биотопа;

5. Среди предпочитаемых сколиями кормовых растений большую часть занимают семейства сложноцветные (Asteraceae) и губоцветные (Labiatae).Campsoscoliainterrupta питается на 2 видах.Scoliamaculata на 3 растениях из семейств зонтичные, лоховые и сложноцветные;Scoliamaculata – единственный вид, замеченный питающимся на дереве.Scoliahirta питается на растениях из семейств Губоцветные, Сложноцветные и Бобовые;Scoliaquadripunctata - семейства Гвоздичные и Сложноцветные;Scoliainsubrica – семейства Сложноцветные и Губоцветные. А вот Scolia flaviceps предпочитает растения из семейства Сложноцветные.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бей – Биенко Г.Я. Общая энтомология. – СПБ: «Проспект науки», 2008. – 468 с.

2. Горбачёв Б.Н., Бананова В.А., Журкина Л.А., Середина Р.М., Вотина Т.И. Растительный мир Калмыкии. – Элиста: Калмиздат, 1977. - 141 с.

3. Жизнь животных. Том 3. Беспозвоночные. – М.: «Просвещение», 1969. – С. 422-484.

4. Захваткин Ю. А. Курс общей энтомологии. – М.: Агропромиздат, 1986. – 320с.

5. Определитель насекомых европейской части СССР. Том III, перепончатокрылые. Первая часть / Под общей редакцией Г.Н. Медведева. – Л.: «Наука», 1978. – 584 с.

6. Плавильщиков Н. Н Определитель насекомых: Краткий определитель

наиболее распространенных насекомых европейской части России. М.: Топикал. 1994. – 544 с.

7. Руководство по энтомологической практике. / под ред. Проф. Тыщенко В. П. – Л.: Издательство Ленинград. ун-та, 1983.- 230 с.

8. Савранская Ж.В. Материалы по редким видам насекомых Калмыкии // Проблемы сохранения рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов, VII заочная Международная научная конференция. – Элиста, 2010. – С. 92-93.

9. Фатерыга А. В. и Шоренко К. И. Осы-сколии (Hymenoptera: Scoliidae) фауны Крыма. Резюме

10. Федюков К.К. Природа КАССР. – Элиста: Калмыцкое книжное издание. 1969. – 133 с.

11. Фомичев А.И. Животный мир Калмыкии. Беспозвоночные. – Элиста: Калмыцкое книжное издательство, 1986.- 99 с.

12. Штейнберг Д.М. Фауна СССР. Насекомые перепончатокрылые. Том XIII – сем. Сколии (Scoliidae). – М.: Издательство АН СССР, 1962.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис.1. Сколия четырехточечная (Scoliaquadripunctata)

Рис. 2. Голова Scoliamaculata спереди: А – самка, Б – самец

Рис. 3. Конечности CampsoscoliatartaraSauss.: А – самец, Б – самка. I – первая пара конечностей, II – вторая пара, III – третья пара

Рис. 4. Переднее и заднее крылья в роде Campsoscolia.

кр.- крючочки

Таблица 1

Признаки полового диморфизма Таблица2

Рис. 5 Голова личинки Рис.6. Личинка Scoliadejeani вскоре

Campsoscoliainterrupta после линьки в последнюю стадию

Рис.7-8 Камеральная обработка материала

Морфометрические параметры Таблица3

Суточная активность (14 мая) Таблица4

Наблюдения за сколиями степной (Scoliahirta)

и инзубрика(Scolia insubrica)14 мая Таблица5

Суточная активность (17 июня) Таблица6

Наблюдения за сколиями степной (Scoliahirta)

и инзубрика(Scolia insubrica) 17 июня Таблица7

Суточная активность (12июля) Таблица8

Наблюдения за сколиями степной (Scoliahirta)

и инзубрика (Scolia insubrica) 12 июля Таблица9

Суточная активность (3 августа) Таблица10

Наблюдения за сколиями степной (Scoliahirta)

и инзубрика (Scolia insubrica) 3 августа Таблица11

Рис. 9-12 Суточная активность сколий инзубрика (Scoliainsubrica) и степная (Scoliahirta) за 14 мая, 17 июня,12 июля и 3 августа

Подсчёт количества сколий степной и инзубрика по дням

в различные месяцы Таблица12

По вертикали – кол-во особей, по горизонтали – месяцы

Рис. 13 Количество наблюдаемых особей за апрель-сентябрь месяцы

Кормовые растения, на которых отмечены сколии

Таблица13

Рис. 14-15 Биотоп лесополосы и биотоп оврага возле берега

Рис. 16-17 Биотоп сада

Рис. 18Scolia hirta на биотопе сада

Рис. 19 Scolia quadripunctata на биотопе сада

Рис. 20Scolia insubrica на биотопе сада

Рис. 21Scolia maculata на гниющем дереве в саду

Рис. 22Scolia maculata зарывается в почву возле пенька в саду