Цветовые предпочтения насекомых-опылителей субальпийского луга

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Цветовые предпочтения насекомых-опылителей субальпийского луга

Толмачева Е.А. 1
1МБОУ Лицей № 10
Борисова Е.В. 1
1Сибирский федеральный университет
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

По имеющимся оценкам в России обитает более 100 тысяч видов насекомых – это значительно больше, чем всех других живых организмов. При этом большинство людей имеют о насекомых только фрагментарные знания. Если брать фауну насекомых отдельных регионов России, то в средней полосе европейской части России она может составлять порядка 10-20 тысяч видов, что также немало.

Насекомые играют существенную роль в биологическом круговороте в наземных экосистемах. Среди них имеются фитофаги, потребляющие растения, хищники и паразиты и разрушители органических остатков растительного и животного происхождения. С другой стороны, насекомые являются пищей для многих крупных животных (амфибий, рептилий, насекомоядных птиц и млекопитающих). Насекомые участвуют в почвообразовательных процессах. Они не только перерабатывают растительные и животные остатки, находящиеся в почве, но и разрыхляют ее, чем повышают плодородие и улучшают структуру почв. Насекомые — важный фактор регуляции численности растений и животных. В естественных биогеоценозах фитофаги истребляют главным образом ослабленные растения. Хищники и паразиты регулируют численность многих беспозвоночных. Велика роль насекомых-опылителей. В ходе сопряженной эволюции насекомых и цветковых растений выработался ряд взаимных адаптаций: насекомые обеспечивали перекрестное опыление, а растения вырабатывали нектар для питания насекомых. Процветание целых экосистем во многом зависит от насекомых-опылителей, которые влияют на популяцию дикорастущей флоры, урожайность сельскохозяйственных культур.

Местом проведения исследования является субальпийский лугв окрестностях озера Ойское природного парка «Ергаки» (Ермаковский район Красноярского края). Уникальное географическое положение природного парка обусловило нахождение на его территории насекомых различных природных зон. Однако фауна насекомых парка пока еще исследована слабо, и, по экспертным оценкам, количество обитающих здесь видов может достигать нескольких тысяч.

Актуальность данной работы заключается в расширении представлений о сообществе насекомых - опылителей охраняемой территории, их связях с растительностью в условиях высокогорий. Это может иметь фаунистическое и природоохранное значение, а также представлять интерес для пчеловодства и плодоводства.

Результаты исследования переданы в научный отдел природного парка «Ергаки» и будут включены в ежегодный научный отчет о деятельности природного парка «Ергаки», что подтверждает практическое значение выполненной работы.

Объект исследования – насекомые-опылители.

Предмет исследования – цветовые предпочтения насекомых-опылителей.

Цель работы: выявление цветовых предпочтений насекомых-опылителей.

Задачи исследования:

1. изучить литературные источники и освоить методику сбора насекомых-опылителей;

2. получить новые сведения о структуре сообщества антофильных (посещающих растения) насекомых субальпийских лугов природного парка Ергаки;

3. выяснить цветовые предпочтения насекомых-опылителей.

Метод исследования – полевой эксперимент по привлечению антофильных насекомых в цветные ловушки.

Гипотезы исследования:

1. цветовые предпочтения насекомых определяются соотношением цветущей растительности: больше насекомых будет в ловушках тех цветов, которые преобладают среди цветов в этом месте;

2. разные группы насекомых имеют особенные цветовые предпочтения, независимо от преобладания среди цветов в этом месте.

Глава I. Литературный обзор

1.1. Насекомые - опылители

Опыление — процесс переноса пыльцы растения из пыльника на рыльце пестика (у покрытосеменных растений) или семяпочку (у голосеменных), где происходит ее прорастание с образованием пыльцевой трубки. Перенос пыльцы может производиться ветром, водой, насекомыми, другими животными и человеком. Биологически наиболее выгодным считается перекрестное опыление, для осуществления которого у растений имеются специальные приспособления. Иногда такие приспособления есть и у животных опылителей (в основном у насекомых; например, длинный хоботок). Перекрестное опыление характерно для подавляющего большинства растений (приблизительно 80%)[4].

Насекомые-опылители - это насекомые, которые, переносят на своем тельце пыльцу с тычинок цветков на рыльце пестика перекрестноопыляемых растений.[7]

В опылении растений участвуют многие насекомые: шмели, пчелы, мухи, бабочки, различные жуки, трипсы и другие мелкие насекомые. Основными опылителями являются шмели, бабочки и пчелы, но лавры первенства безусловно принадлежат пчелам.[6]

Насекомые – большие лакомки. Они любят сладкий цветочный сок – нектар, не отказываются и от пыльцы. Но чтобы добраться до нектара, надо коснуться пыльников или рыльца, которые располагаются как раз на пути к нему. Перелетая с цветка на цветок в поисках пищи или крова, насекомые производят исключительно важную работу – опыление растений. Насекомо-опыляемые растения (энтомофильные) прекрасно приспособлены к своим опылителям. Цветки их ярко окрашены и сразу бросаются в глаза опылителям. Чаще всего бывают окрашены лепестки, реже чашечки (вереск и др.) или чашечка и венчик (тюльпан, живокость.). В отдельных случаях приманкой для насекомых служат окрашенные тычинки (ива) или даже прицветники (иван-да-марья), а то и просто листья (бессмертник, эдельвейс). Мелкие цветки группируются в крупные соцветия и становятся заметными для опылителей (подсолнечник, ромашка, поповник, различные зонтичные.).

В окраске энтомофильных цветков можно найти все цвета радуги – от фиолетового до красного. Она помогает насекомым разыскивать нужные им цветки. У цветков, опыляемых ночными бабочками, окраска всегда белая.

Многие виды пчел высоко специализированны в выборе посещаемых цветков. Цветки, эволюционирующие вместе с пчелами, имеют броские, ярко окрашенные лепестки, обычно голубые или желтые, часто с особым узором, по которому насекомые могут без труда их опознать.

Для «пчелиных» цветков типичны нектарники у основания трубки венчика; они часто погружены так, что доступны только для специализированных ротовых придатков пчел и недосягаемы, например, для грызущего аппарата жуков. Такие цветки, как правило, имеют своего рода «посадочные площадки». Например, мытник, растение, относящееся к семейству губоцветных и имеющее неправильной формы цветок. Тычинки его сложены вместе и таким образом, что пыльники оказываются в узкой шлемообразной губе венчика. Отогнутая нижняя губа служит для насекомого посадочной площадкой. Чтобы достать глубоко спрятанный нектар, шмелям приходится с силой протискивать голову внутрь цветка. Они неизбежно расширяют щель верхней губы. При этом пыльники трутся друг о друга и порошкообразная пыльца сыплется прямо на голову насекомого. Конечно же, шмель не испытывает от этого никакого неудобства: забрав нектар из одного цветка, он летит к следующему. Рыльце пестика у цветка мытника выступает из-под верхней губы так, что при первой же попытке проникнуть в цветок шмель непременно касается его своей обсыпанной пыльцой головой. Пыльца прилипает к липкой поверхности рыльца. Так совершается опыление – тот краткий акт, для осуществления которого предназначено все «оснащение» цветка: нектар, окраска, запах и, наконец, сложные конструктивные формы его.

Некоторые наиболее эволюционно продвинутые цветки, особенно у орхидных, образовали сложные проходы и ловушки, заставляющие пчел проникать внутрь них и выходить наружу по определенному пути. В результате пыльник и рыльце прикасаются к телу насекомого в определенной точке и в необходимой последовательности. .[4]

Один из наиболее обычных посетителей цветков в северном умеренном поясе – шмели (в Сибири встречается 32 вида шмелей [2]). Они не способны к полету, пока температура их мышц, приводящих в движение их крылья, не достигнет 32° С; для ее поддержания они должны постоянно кормиться на богатых нектаром цветках. Такие растения, как живокость, люпин и иван-чай, регулярно посещаются шмелями и пчёлами.

Просто построенные, правильные (актиноморфные) цветки бузины, крушины, липы, лютика, лапчатки и других с легкодоступным нектаром опыляются насекомыми с короткими хоботками (мухами, жучками). Наоборот, цветки неправильной формы (зигоморфные) с нектаром, спрятанным в трубочках, шпорцах, (мотыльковые, губоцветные, норичниковые, бурачниковые), опыляются насекомыми с длинным хоботком – пчелами, шмелями, а некоторые растения – бабочками. У таких цветков имеются нередко для насекомых удобные посадочные площадки, а путь к нектару часто указывается темными пятнами, штрихами, точками.

Преимущественно жуками опыляется ряд современных видов покрытосеменных. Цветки у них либо крупные одиночные (как у магнолиевых, лилейных, шиповника), либо мелкие и собраны в соцветие, как у бузины, кизила, спиреи и многих зонтичных. Такие цветки посещают представители 16 семейств жуков, хотя основной пищей им служит сок вегетативных частей растений, плоды, помет или гниющие остатки. У жуков обоняние развито гораздо сильнее зрения, поэтому опыляемые ими цветки часто белые или неяркие, но имеют сильный запах, обычно фруктовый, пряный или напоминающий неприятный запах брожения. Некоторые опыляемые жуками растения выделяют нектар, в других эти насекомые кормятся непосредственно лепестками или пыльцой. [8]

Хотя окраска цветка играет большую роль в привлечении насекомых, все же это не единственная приманка. Все насекомые близоруки и различают цвета лишь вблизи. Приманкой на дальних расстояниях служит им аромат цветков, который насекомые чувствуют за десятки и даже сотни метров.

Интересно и то, что основные опылители (пчелы, шмели, бабочки) любят те запахи, какие нравятся и людям. Наоборот, цветки, опыляемые мухами, издают неприятный запах.

Кроме того, цветочная пыльца энтомофильных растений приспособлена к переносу насекомыми. Она часто бывает клейкой или снабжена шипиками, бородавочками, выростами и легко прилипает к телу насекомого-опылителя.[10]

1.2. Физико-географические условия района исследования

Природный парк Ергаки расположен на стыке хребтов Ергаки и Кулумыс в центральной части горной системы Западный Саян и относится к Южно-Сибирской горной области, где господствует континентальный климат. Климатические условия связаны с падением температуры при возрастании абсолютных высот, с температурными инверсиями, вертикальными градиентами осадков.

Лето в горах продолжается только один-два месяца. Средняя температура июля понижается с высотой от 16° до 6°. При подъеме в горы на 1000 м уменьшение температуры в летние месяцы близко к величине 0,6° на 100 м подъема. Но зима здесь теплее, чем в предгорьях и межгорных котловинах, хотя с сентября и до середины мая склоны гор покрыты снегом и нередки морозы в 40° при ветре.

Сложный рельеф создает местные климатические различия: северные склоны более затенены и увлажнены, здесь медленнее стаивает снег, начало вегетации растений, по сравнению с южными склонами, заметно запаздывает, днища узких и глубоких речных долин отличаются более континентальным климатом, чем прилегающие склоны и т.п. На основных хребтах наблюдается обилие осадков в наветренной части макросклона и резкое снижение их количества на подветренной стороне. Северный макросклон является более увлажненным, среднегодовое количество осадков составляет здесь 1000-1500 мм (половина годовой суммы осадков выпадает в течение трех летних месяцев). На южном макросклоне Западного Саяна, обращенном к Тувинской межгорной котловине, климат менее влажный и более континентальный. На южном макросклоне количество осадков резко уменьшается и составляет около 400 мм в год. Зима продолжительная и холодная.. В горах северного макросклона зимой скапливается много снега, мощность снежного покрова более 1,5 м. В степях южного макросклона высота снежного покрова не превышает 30 см. Среднегодовая температура воздуха в южной зоне - 2,1° С (метеостанция Усть-Уса), а в подгольцовых редколесьях северного макросклона - 3,9° С (метеостанция Оленья Речка). В южной зоне абсолютный минимум выражен резче (- 50° С), чем в подгольцовых редколесьях (-41° С). Все это свидетельствует об усилении континентальности в южной части территории парка. [9]

Центр Западного Саяна представляет собой сложный ландшафт с абсолютными высотами от 400 до 2740 м. Большинство хребтов в Западном Саяне простирается в широтном и северо-восточном направлении.

Речная сеть, достаточно густая и разветвленная. Наиболее крупные реки Ус, Тихая, Буйба, Таловка, Нистафоровка, Иосифовка. На реках многочисленны пороги и шиверы. Питание рек смешанное: весной от таяния снегов, летом от атмосферных осадков и таяния мерзлоты. На территории природного парка «Ергаки» существует большое количество озер горного типа: Ойское - исток реки Оя , Светлое, Буйбинские, Безрыбные и др. [9]

Растительный мир природного парка «Ергаки» весьма своеобразен и ярок. Свыше 70% сосудистых растений, встречающихся здесь, не выходят за пределы Азии, а около 5% видов являются общими с Северной Америкой. Другие виды растений являются общими либо со Средней Азией, либо с Тянь-Шанем, либо с Монголией. Немало и таких растений, которые известные только из узколокальных мест, не выходящие за пределы Южной Сибири – эндемики.

По предварительной оценке здесь произрастает свыше 700 видов сосудистых растений, по нескольку сотен мхов, печеночников, лишайников и грибов. Есть много уникальных, известных только из этих мест и открытых наукой именно отсюда видов. Это Ястребиночка кебежская, Борцы Черепнина, танзыбейский и буйбинский, которые внесены в «Красную книгу» Красноярского края.

Кроме того такие растения, как Борцы Паско и Саянский, распространённые на территории природного парка «Ергаки», - внесены в «Красную книгу» России.

Самым многовидовым семейством растений Ергаков являются сложноцветные. Они представлены более чем полусотней видов и в высокогорьях, и в низкогорьях. Также весьма многочисленны семейства злаков и осоковых. Такой же характер имеют все типичные флоры северного полушария. А вот многочисленность семейств Лютиковых, Розоцветных и Гвоздичных - сравнительно молодое, «ергакское» явление, обусловленное высокой влажностью климата.

Другими «физиономическими» чертами флоры являются сравнительно хорошо представленные семейства Норичниковых, Ивовых, Камнеломковых, Зонтичных, Бобовых, Крестоцветных, Гречишных и Орхидных. При этом одни семейства тяготеют к высокогорьям, а другие - наоборот. Довольно многообразны тут различные категории полезных растений. Фактически все растения в той или иной мере полезны. И обилие весьма ярких представителей декоративных, пищевых, лекарственных, технических растений выделяет флору хребта Ергаки.

В буйбинской части парка "Ергаки" представлена группа экосистем, лишенная древесной растительности – луга. Горные луга бассейна Нижней Буйбы очень разнообразны. Это и обычные пойменные луга из злаков и разнотравья, заболоченные луга из щучки дернистой, горца змеиного, различных видов осок; лесные из крупнотравья и вейников. Но наиболее заметными, впечатляющими являются горные субальпийские и альпийские луга. Это самые красочные и яркие сообщества Ергаков. Многие виды, встречающиеся на таких лугах, очень своеобразны и не встречаются более нигде.

Среди растений субальпийских лугов много и таких, которые внесены в «Красные книги» России и Красноярского края.

По берегам многочисленных ручьев растут высокие растения субальпийских лугов, часто превышающие рост человека. Очень заметны и своеобразны многочисленные ергакские Борцы. Это одно из самых ядовитых местных растений.

По самым сырым лугам и вдоль ручьев можно увидеть самую внушительную траву Ергаков – Живокость высокую. Это родственница Борца, такая же ядовитая, такая же заметная своими ярко-синими цветками, имеющими длинный шпорец и черные нектарники.

Кроме этих гигантов из семейства Лютиковых есть еще несколько примечательных видов из другого семейства – Зонтичных.

Некоторые растения этого семейства - одни из самых крупных саянских трав. Например, Дягель низбегающий его высота может достигать 4 м. Растет дягель в очень влажных местах: по берегам рек, в сырых лесах, по заболоченным ключам, высокогорным лугам. Другой вид – Дудник лесной довольно похож на дягель, но все части растения более мелкие, соцветия - типичные зонтики, во время цветения беловатые. Широко распространен в лесных сообществах. Тут же встречается Борщевик рассеченный или медвежья пучка. [9]

Глава II. Методы и методика исследования

Исследования проводились в летний период 2017г. (с 19.06.2017г. -21.06.2017г.) в рамках учебно-полевой экспедиции Открытой эколого-биологической школы - центра «Фламинго» на субальпийском лугу (рис.1)в окрестностях озера Ойское природного парка Ергаки (Ермаковский район Красноярского края).

Рис. 1 Субальпийский лугв окрестностях озера Ойское природного парка "Ергаки"

(Фото Борисовой Е. В.)

Для изучения цветовых предпочтений насекомых - опылителей мы проводили сбор насекомых с помощью специализированных ловушек - цветных чашек Мерике. Вышеуказанный метод сбора насекомых описан в методическом пособии Е.А Дунаева "Методы эколого-энтомологических исследований".[1]

Согласно пособию Е.А. Дунаева, ловчие чашки Мерике предназначены для сбора двукрылых и перепончатокрылых насекомых-опылителей луговых цветковых растений, а также тлей. Для этого используют обычные миски или тарелки, дно которых красят в желтый цвет, привлекающий насекомых, наливают в них воду и выставляют на лугу на уровне соцветий, используя для этого деревянные или металлические подставки. В воду иногда добавляют формалин или стиральный порошок (на 1 л воды - 20 мл концентрированного раствора стирального порошка или примерно 65 мл 40% - ного формалина).[1]

Для проведения эксперимента по изучению цветовых предпочтений насекомых в качестве ловушек насекомых использовались пластиковые чашки пяти цветов: красный, белый, голубой, желтый, оранжевый (рис. 2). Изначально производился выбор участков для расстановки ловушек. При выборе места наблюдений мы руководствовались следующими критериями: 1) большое разнообразие травянистых растений; 2) чашки должны стоять на уровне соцветий; 3) чашки должны стоять на открытом месте.

Рис. 2 Цвета тарелок, использованных для привлечения насекомых в качестве ловчих чашек Мерике (Фото Борисовой Е. В.)

Рис. 3 Расстановка ловушек на участке (Фото Борисовой Е. В.)

Исследования включали сбор насекомых-опылителей по их цветовому предпочтению.

Исследование начиналось с поиска места для расстановки ловушек, в итоге мы выбрали место с большой разновидностью растений, с яркими соцветиями. В каждое выбранное нами место мы установили, в соответствии с вышеуказанной методикой, от 5 до 10 чашек каждого цвета (рис. 3). После расстановки чашек, мы заполнили их на половину водой (чтобы содержимое чашки не вылилось на землю, если ночью пойдет дождь) и добавили каплю, разбавленного водой, средства для мытья посуды, чтобы попавшие насекомые намокали и не могли выбраться из чашки (оно изменяет силу поверхностного натяжения водной пленки и растворяет жировое покрытие насекомых).

Мы ежедневно утром проверяли содержимое чашек, в течении 3 дней. По прошествии этого периода нами были изъяты из чашек попавшие туда насекомые. Все насекомые были помещены в стеклянные баночки со спиртовым раствором. При этом содержимое каждой чашки помещалось в отдельную баночку, на которую наклеивалась этикетка с указанием цвета чашки. Баночки с насекомыми хранятся в месте куда не попадают солнечные лучи.

Насекомые исследовались с применением стереоскопического микроскопа, а определение насекомых до отрядов и семейств проводилось с помощью Определителя насекомых европейской части СССР (Б. М. Мамаев, Л. Н. Медведев, Ф. Н. Правдин).[3]

Глава III. Результаты исследования

В ходе полевого эксперимента по изучению цветовых предпочтений антофильных насекомых в период с 19.06.2017 г. -21.06.2017 г. на субальпийском лугув окрестностях озера Ойское природного парка Ергаки (Ермаковский район Красноярского края) было установлено всего 35 чашек (разных цветов) и собрано 1506 антофильных насекомых и 32 представителя класса паукообразных.

Насекомых собирали в имитирующие цветы ловушки – чашки пяти цветов: красная, голубая, желтая, оранжевая, белая. Количество пойманных в чашках насекомых приведено в Приложениях: голубого цвета - в Приложении 1; красного цвета - в Приложении 2; оранжевого цвета - в Приложении 3; белого цвета - в Приложении 4; желтого цвета - в Приложении 5. Среднее количество антофильных насекомых, приходящихся на одну чашку разных цветов, приведено в Таблице 1.

На выбранном для установки ловушек участке субальпийского луга в изучаемый период цветущую растительность представляли 10 видов растений. Основной фон (около 70% площади участка) составляли растения с желтыми цветами - молочай, лютик, калужница, хохлатка. Жарки с цветами оранжевого цвета составили около 10% площади участка. Растения с цветами розового цвета (бадан) занимали площадь около 9 %. Растения с цветами голубого цвета (незабудки) занимали площадь около 5 %. Растения с цветами белого цвета (примулы) занимали площадь около 1 %, а растения с цветами фиолетового цвета (фиалки) занимали площадь около 5 %.

Таблица 1. Среднее количество насекомых в чашке Мерике, собранных на субальпийском лугув окрестностях озера Ойское природного парка Ергаки.

Группы животных

Цвета чашек (доля площади, занимаемой растениями с такими цветами)

Желтый

(70%)

Оранжевый

(10%)

Красный

(0 %)

Голубой

(5%)

Белый

(1%)

Летающие опылители

45,5

38,83

33,28

45,16

25,83

Наземные хищники

11

3,5

1,57

18,34

0,99

Все посетители

56,5

42,33

34,85

63,5

26,83

В цветные ловушки за время проведения эксперимента попали насекомые - летающие опылители следующих отрядов: трипсы; двукрылые (хирономиды, мусциды, сирфиды, плодовые мушки, пёстрокрылки, другие мелкие двукрылые); равнокрылые (тли, цикады); перепончатокрылые (пилильщики, наездники, муравьи, пчелы, блестянки); жесткокрылые (листоеды, щелкуны, долгоносики, скрытноеды, божьи коровки); чешуекрылые (дневные бабочки); полужесткокрылые (клопы); сетчатокрылые (златоглазки), а также насекомые - наземные хищники следующих отрядов: жесткокрылые (жужелицы, стафилиниды, мёртвоеды), прямокрылые (кузнечики), коллемболы, и паукообразные (пауки, клещи - краснотелки).

Рис. 4 Доля животных, собранных на субальпийском лугув чашки Мерике разных цветов

Самыми популярными цветами у всех животных - посетителей чашек, включая летающих опылителей и наземных хищников, стали желтый и голубой цвета. При этом насекомые - опылители, за исключением трипсов, предпочитают желтый цвет голубому. Так как растения с желтыми цветами занимают около 70% площади участка, то это подтверждает нашу первую гипотезу о том, что цветовые предпочтения насекомых определяются соотношением цветущей растительности.

Рис. 5. Доля опылителей (по отрядам), собранных на субальпийском лугув чашки Мерике разных цветов

Рис. 5 Среднее количество насекомых-опылителей в цветных ловушках

При анализе цветовых предпочтений отдельных групп насекомых-опылителей (рис. 5-6) (Приложения 6-7) было установлено следующее:

Наиболее предпочитаемый цвет – желтый (24% всех опылителей, представители 19 семейств). Так, двукрылые (33% особей), перепончатокрылые (39% особей), полужесткокрылые (42% особей), чешуекрылые (41% особей) и сетчатокрылые (100% особей) предпочитают посещать желтые цветы.

Равный по посещаемости (24% особей) голубой цвет оказался наименее популярным по разнообразию привлеченных насекомых (11 семейств), среди которых основную часть составляют трипсы (66% всех особей в ловушке), двукрылые (18% особей) и равнокрылые (13% особей).

Белый цвет оказался самым невостребованным как по количеству привлеченных насекомых - опылителей (14% особей), так и по разнообразию (11 семейств) посетителей. Цветы белого цвета привлекают в основном насекомых отряда двукрылых, таких как хирономиды (25% особей) и мусциды (22% особей), а также отряда равнокрылых (тли - 21% особей).

Жесткокрылые (66% особей), чешуекрылые (60% особей), равнокрылые (47% особей) и муравьи (отряд перепончатокрылые) (70% особей) отдают предпочтения красной и оранжевой гамме.

Несмотря на то, что красные цветы отсутствовали на лугу в период проведения эксперимента, 18% всех насекомых – опылителей (14 семейств) попались именно в ловушки красного цвета. То есть, 45% всех жесткокрылых (листоеды, щелкуны, скрытноеды), 38% чешуекрылых, 30% равнокрылых (в основном цикады) и 15% перепончатокрылых (муравьи) имеют цветовые предпочтения, отражающие их специализацию, а не обилие цветов на лугу.

Фактически, цветовые предпочтения всех насекомых - опылителей соответствуют обилию цветов на лугу, а именно наиболее предпочитаемый свет желтый (24% всех опылителей) и растения с желтыми цветами занимают около 70% площади участка.

Равный по посещаемости (24% особей) голубой цвет оказался наименее популярным по разнообразию привлеченных насекомых- опылителей (11 семейств), при этом растения с голубыми цветами занимают всего лишь около 5% площади участка. Таким образом, цветовые предпочтения насекомых - опылителей, предпочитающих голубой цвет, проявляются независимо от обилия этих цветов на лугу.

Кроме того хотелось бы отметить, что несмотря на тот факт, что красные цветы отсутствовали на лугу в период проведения эксперимента, 18% всех насекомых – опылителей (14 семейств) попались именно в ловушки красного цвета. То есть, 45% всех жесткокрылых (листоеды, щелкуны, скрытноеды), 38% чешуекрылых, 30% равнокрылых (в основном цикады) и 15% перепончатокрылых (муравьи) имеют цветовые предпочтения, отражающие их специализацию, а не обилие цветов на лугу.

Выводы

1. Выполнен анализ литературных и интернет источников с целью изучения информации о насекомых - опылителях и о методах изучения цветовых предпочтений насекомых-опылителей. Согласно изученным литературным и интернет источникам, роль насекомых-опылителей невозможно недооценить, от них во многом зависит процветание целых экосистем, так как они влияют на популяцию дикорастущей флоры, урожайность сельскохозяйственных культур. Уникальное географическое положение природного парка "Ергаки" обусловило нахождение на его территории насекомых различных природных зон. Однако фауна насекомых парка пока еще исследована слабо.

2. Цветными ловушками на субальпийском лугув окрестностях озера Ойское природного парка Ергаки собрано 26 семейств насекомых и 2 группы паукообразных. Насекомые-опылители представлены 8 отрядами: двукрылые (хирономиды, мусциды, сирфиды, плодовые мушки, пёстрокрылки); перепончатокрылые (пилильщики, наездники, муравьи, пчелы, блестянки); жесткокрылые (листоеды, щелкуны, долгоносики, скрытноеды, божьи коровки); равнокрылые (тли, цикады); чешуекрылые (дневные бабочки); трипсы (трипсы); полужесткокрылые (клопы); сетчатокрылые (златоглазки).

Среди посетителей чашек были выявлены также наземные хищники: насекомые 3 отрядов: жесткокрылые (жужелицы, стафилиниды, мёртвоеды); прямокрылые (кузнечики); коллемболы (коллемболы) и 2 группы паукообразных (пауки, клещи - краснотелки).

3. В результате полевого эксперимента частично подтвердились обе гипотезы.

Фактически, цветовые предпочтения всех насекомых - опылителей соответствовали обилию цветов на лугу, а именно, наиболее предпочитаемый свет желтый (24% всех опылителей), и растения с желтыми цветами занимают около 70% площади участка. Так 35-42% особей основных опылителей (двукрылые, перепончатокрылые, бабочки) предпочитают именно желтый цвет.

Вторая гипотеза подтверждается тем, что цветовые предпочтения насекомых - опылителей, предпочитающих голубой цвет, проявляются независимо от обилия этих цветов на лугу. Растения с голубыми цветами занимали всего лишь около 5% площади участка, при этом голубой цвет оказался равный по посещаемости желтому цвету (24% особей), среди которых основную часть составляли трипсы (66% всех особей в ловушке), двукрылые (18% особей) и равнокрылые (13% особей).

Кроме того вторая гипотеза подтверждается тем, что несмотря на тот факт, что красные цветы отсутствовали на лугу в период проведения эксперимента, 18% всех насекомых – опылителей (14 семейств) попались именно в ловушки красного цвета. То есть, 45% всех жесткокрылых (листоеды, щелкуны, скрытноеды), 38% чешуекрылых, 30% равнокрылых (в основном цикады) и 15% перепончатокрылых (муравьи) имеют цветовые предпочтения, отражающие их специализацию, а не обилие цветов на лугу.

Литературные источники

1. Дунаев Е.А. Методы эколого-энтомологических исследований. - М.: МосгорСЮН, 1997. - 44с.

2. Купянская А.Н., Прощалыкин М.Ю., Лелей А.С. К фауне шмелей (Hymenoptera, Apidae: Bombus Latreille, 1802) Республики Хакасия, Восточная Сибирь // Дальневосточный энтомолог. 2013. № 261. C. 1-12.

3. Мамаев Б.М., Медведев Л. Н., Правдин Ф.Н. Определитель насекомых европейской части СССР. Учебное пособие для студентов биол. специальностей пед. ин-тов. М.: Изд-во Просвещение, 1976. - 304 с.

4. Шишкинская Н.А. Словарь биологических терминов и понятий. Издательство "Лицей" 2005.

5. Насекомые [Режим доступа http://ru.wikipedia.org/wiki/насекомые](дата обращения 13.01.18)

6. Насекомые-опылители [Режим доступа http://www.zelenblog.ru/nasekomye-opyliteli.html] (дата обращения 17.02.18)

7. Насекомые-опылители [Режим доступа http://www.openclass.ru/node/310630] (дата обращения 05.02.18)

8. Насекомоопыляемые растения [Режим доступа http://biofile.ru/bio/4987.html] (дата обращения 11.12.17)

9. Природный парк Ергаки [Режим доступа http://www.ergaki-park.ru] (дата обращения 21.01.18)

10. Опыление растений [Режим доступа http://zooflora.ru/rasteniya/opylenie-rastenij] (дата обращения 15.02.18)

Приложения

Приложение 1.

Количество пойманных животных в чашках голубого цвета.

п/н

Таксономическая группа животных

Чашки

Среднее

Экологическая группа

1

2

3

4

5

6

1

пилильщики

(отряд перепончатокрылые)

 

1

   

1

3

0,83

опылители

2

наездники

(отряд перепончатокрылые)

   

1

1

   

0,33

опылители

3.

цикады

(отряд равнокрылые)

 

1

 

1

1

7

1,66

опылители

4

тли

(отряд равнокрылые)

16

 

2

4

1

1

4

опылители

5.

трипсы

(отряд трипсы)

   

150

27

   

29,5

опылители

6

пёстрокрылки

(отряд двукрылые)

     

1

   

0,16

опылители

7

хирономиды

(отряд двукрылые)

1

1

   

13

7

3,66

опылители

8.

мусциды

(отряд двукрылые)

 

4

2

 

2

6

2,33

опылители

9.

другие мелкие двукрылые

8

   

3

   

1,83

опылители

10

листоеды

(отряд жесткокрылые)

       

1

3

0,66

опылители

11.

долгоносики

(отряд жесткокрылые)

       

1

 

0,16

опылители

12

жужелицы

(отряд жесткокрылые)

2

         

0,33

хищники

13.

мёртвоеды

(отряд жесткокрылые)

       

1

 

0,16

хищники

14.

коллемболы

(отряд коллемболы)

       

1

104

17,5

хищники

15

пауки

(класс паукообразные)

     

2

   

0,33

хищники

Всего насекомых

27

7

155

39

22

131

63,5

 

Из них опылители

25

7

155

37

20

27

45,16

 

Приложение 2.

Количество пойманных животных в чашках красного цвета.

п/н

Таксономическая группа животных

Чашки

Среднее

Экологическая группа

1

2

3

4

5

6

7

1.

щелкуны

(отряд жесткокрылые)

1

     

1

   

0,28

опылители

2.

листоеды

(отряд жесткокрылые)

 

3

1

3

7

2

1

2,42

опылители

3.

пилильщики

(отряд перепончатокрылые)

 

1

2

 

4

   

1

опылители

4.

цикады

(отряд равнокрылые)

     

1

1

 

39

5,85

опылители

5.

хирономиды

(отряд двукрылые)

31

1

3

30

6

 

9

11,42

опылители

6.

наездники

(отряд перепончатокрылые)

     

1

1

   

0,28

опылители

7.

тли

(отряд равнокрылые)

     

5

5

 

5

2,14

опылители

8.

трипсы

(отряд трипсы)

   

30

       

4,28

опылители

9.

бабочки

(отряд чешуекрылые)

     

1

1

   

0,28

опылители

10.

плодовые мушки

(отряд двукрылые)

 

3

   

3

3

 

1,28

опылители

11.

скрытноеды

(отряд жесткокрылые)

           

1

0,14

опылители

12.

муравьи

(отряд перепончатокрылые)

         

3

 

0,42

опылители

13.

мусциды

(отряд двукрылые)

           

6

0,85

опылители

14.

другие мелкие двукрылые

     

9

9

   

2,57

опылители

15.

жужелицы

(отряд жесткокрылые)

 

2

   

1

1

1

0,71

хищники

16.

пауки

(класс паукообразные)

1

   

1

   

2

0,57

хищники

17.

кузнечики

(отряд прямокрылые)

     

2

     

0,28

хищники

Всего насекомых

33

10

36

53

39

9

64

34,85

 

Из них опылители

32

8

36

50

38

8

61

33,28

 

Приложение 3.

Количество пойманных животных в чашках оранжевого цвета.

п/н

Таксономическая группа животных

Чашки

Среднее

Экологическая группа

1.

2.

3.

4.

5.

6.

1.

долгоносики

(отряд жесткокрылые)

     

1

   

0,16

опылители

2.

божьи коровки

(отряд жесткокрылые)

     

1

   

0,16

опылители

3.

пилильщики

(отряд перепончатокрылые)

     

1

2

2

0,83

опылители

4.

хирономиды

(отряд двукрылые)

1

     

4

 

0,83

опылители

5.

наездники

(отряд перепончатокрылые)

     

4

1

2

1,16

опылители

6.

мусциды

(отряд двукрылые)

26

8

4

7

7

3

9,16

опылители

7.

тли

(отряд равнокрылые)

   

6

1

1

14

3,66

опылители

8.

трипсы

(отряд трипсы)

   

50

     

8,33

опылители

9.

бабочки

(отряд чешуекрылые)

1

         

0,16

опылители

10.

муравьи

(отряд перепончатокрылые)

     

1

   

0,16

опылители

11.

сирфиды

(отряд двукрылые)

       

1

2

0,5

опылители

12.

листоеды

(отряд жесткокрылые)

       

2

4

1

опылители

13.

цикады

(отряд равнокрылые)

       

2

3

0,83

опылители

14.

другие мелкие двукрылые

26

15

7

23

   

11,83

опылители

15.

жужелицы

(отряд жесткокрылые)

 

1

 

1

 

1

0,5

хищники

16.

кузнечики (кобылка)

(отряд прямокрылые)

     

1

   

0,16

хищники

17.

мёртвоеды

(отряд жесткокрылые)

   

1

     

0,16

хищники

18.

пауки

(класс паукообразные)

         

1

0,16

хищники

19.

коллемболы

(отряд коллемболы)

       

1

13

2,33

хищники

20.

стафилиниды

(отряд жесткокрылые)

       

1

 

0,16

хищники

Всего насекомых

54

24

68

41

22

45

42,33

 

Из них опылители

54

23

67

39

20

30

38,83

 

Приложение 4.

Количество пойманных животных в чашках белого цвета.

п/н

Таксономическая группа животных

Чашки

Среднее

Экологическая группа

1

2

3

4

5

6

1.

сирфиды

(отряд двукрылые)

1

1

       

0,33

опылители

2.

мусциды

(отряд двукрылые)

5

11

11

1

2

7

6,16

опылители

3.

листоеды

(отряд жесткокрылые)

1

1

     

1

0,5

опылители

4.

пилильщики

(отряд перепончатокрылые)

 

2

1

 

1

 

0,66

опылители

5.

цикады

(отряд равнокрылые)

1

1

2

   

1

0,83

опылители

6.

хирономиды

(отряд двукрылые)

1

12

5

 

4

36

9,66

опылители

7.

наездники

(отряд перепончатокрылые)

 

2

   

3

 

0,83

опылители

8.

тли

(отряд равнокрылые)

 

6

6

 

2

7

3,5

опылители

9.

клоп

(отряд полужесткокрылые)

 

1

       

0,16

опылители

10.

муравьи

(отряд перепончатокрылые)

1

         

0,16

опылители

11.

другие мелкие двукрылые

15

 

2

 

1

 

3

опылители

12.

жужелицы

(отряд жесткокрылые)

1

   

1

   

0,33

хищники

13.

пауки

(класс паукообразные)

     

1

   

0,16

хищники

14.

коллемболы

(отряд коллемболы)

   

3

     

0,5

хищники

Всего насекомых

26

37

30

3

13

52

26,83

 

Из них опылители

25

37

27

1

13

52

25,83

 

Приложение 5.

Количество пойманных животных в чашках жёлтого цвета.

п/н

Таксономическая группа животных

Чашки

Среднее

Экологическая группа

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10

1.

сирфиды

(отряд двукрылые)

5

1

3

7

1

1

 

19

1

6

4,4

опылители

2.

мусциды

(отряд двукрылые)

 

1

7

6

7

1

39

6

14

6

8,7

опылители

3.

листоеды

(отряд жесткокрылые)

 

2

1

1

1

         

0,5

опылители

4.

щелкуны

(отряд жесткокрылые)

 

2

               

0,2

опылители

5.

пчелы

(отряд перепончатокрылые)

 

1

   

2

         

0,3

опылители

6.

златоглазки

(отряд сетчатокрылые)

 

1

               

0,1

опылители

7.

пилильщики

(отряд перепончатокрылые)

 

6

7

       

3

5

4

2,5

опылители

8.

цикады

(отряд равнокрылые)

 

1

 

2

3

 

1

1

3

6

1,7

опылители

9.

наездники

(отряд перепончатокрылые)

   

6

4

 

2

2

 

1

3

1,8

опылители

10.

тли

(отряд равнокрылые)

   

1

 

11

5

 

4

   

2,1

опылители

11.

пёстрокрылки

(отряд двукрылые)

     

5

2

 

1

1

3

 

1,2

опылители

12.

трипсы

(отряд трипсы)

     

1

           

0,1

опылители

13.

хирономиды

(отряд двукрылые)

 

7

9

3

66

28

7

2

5

1

12,8

опылители

14.

блестянки

(отряд перепончатокрылые)

           

1

     

0,1

опылители

15.

скрытноеды

(отряд жесткокрылые)

         

1

       

0,1

опылители

16.

бабочки

(отряд чешуекрылые)

           

3

     

0,3

опылители

17.

клопы

(отряд полужесткокрылые)

           

1

     

0,1

опылители

18.

муравьи

(отряд перепончатокрылые)

           

1

     

0,1

опылители

19.

плодовые мушки

(отряд двукрылые)

       

7

9

2

   

7

2,5

опылители

20.

другие мелкие двукрылые

7

5

 

7

   

17

8

 

15

5,9

опылители

21.

жужелицы

(отряд жесткокрылые)

1

3

1

1

   

2

   

1

0,9

хищники

22.

пауки

(класс паукообразные)

3

2

1

     

3

4

6

4

2,3

хищники

23.

стафилиниды

(отряд жесткокрылые)

 

1

               

0,1

хищники

24.

мёртвоеды

(отряд жесткокрылые)

 

3

2

4

           

0,9

хищники

25.

коллемболы

(отряд коллемболы)

       

4

19

15

1

7

17

6,3

хищники

26.

кузнечики

(отряд прямокрылые)

           

2

   

2

0,4

хищники

27.

клещи - краснотелки

(класс паукообразные)

           

1

     

0,1

хищники

Всего насекомых

16

36

38

41

104

66

98

49

45

72

56,5

 

Из них опылители

12

27

34

36

100

47

75

44

32

48

45,5

 

Приложение 6.

Среднее количество насекомых-опылителей в цветных ловушках

п/н

Таксономическая группа насекомых

Чашки

Всего

жёлтая

голубая

оранжевая

красная

белая

1.

трипсы

(отряд трипсы)

0,1

29,5

8,33

4,28

 

42,21

2.

хирономиды

(отряд двукрылые)

12,8

3,66

0,83

11,42

9,66

38,37

3.

мусциды

(отряд двукрылые)

8,7

2,33

9,16

0,85

6,16

27,2

4.

другие мелкие двукрылые

5,9

1,83

11,83

2,57

3

25,13

5.

тли

(отряд равнокрылые)

2,1

4

3,66

2,14

3,5

15,4

6.

цикады

(отряд равнокрылые)

1,7

1,66

0,83

5,85

0,83

10,87

7.

пилильщики

(отряд перепончатокрылые)

2,5

0,83

0,83

1

0,66

5,82

8.

сирфиды

(отряд двукрылые)

4,4

 

0,5

 

0,33

5,23

9.

листоеды

(отряд жесткокрылые)

0,5

0,66

1

2,42

0,5

5,08

10.

наездники

(отряд перепончатокрылые)

1,8

0,33

1,16

0,28

0,83

4,4

11.

плодовые мушки

(отряд двукрылые)

2,5

   

1,28

 

3,78

12.

пёстрокрылки

(отряд двукрылые)

1,2

0,16

     

1,36

13.

муравьи

(отряд перепончатокрылые)

0,1

 

0,16

0,42

0,16

0,84

14.

бабочки

(отряд чешуекрылые)

0,3

 

0,16

0,28

 

0,74

15.

щелкуны

(отряд жесткокрылые)

0,2

   

0,28

 

0,48

16.

долгоносики

(отряд жесткокрылые)

 

0,16

0,16

   

0,32

17.

пчелы

(отряд перепончатокрылые)

0,3

       

0,3

18.

клопы

(отряд полужесткокрылые)

0,1

     

0,16

0,26

19.

скрытноеды

(отряд жесткокрылые)

0,1

   

0,14

 

0,24

20.

божьи коровки

(отряд жесткокрылые)

   

0,16

   

0,16

21.

златоглазки

(отряд сетчатокрылые)

0,1

       

0,1

22.

блестянки

(отряд перепончатокрылые)

0,1

       

0,1

Приложение 7.

Среднее количество насекомых-опылителей (по отрядам) в цветных ловушках

п/н

Отряды

Таксономическая группа насекомых

Чашки

Всего

жёлтая

голубая

оранжевая

красная

белая

1.

трипсы

трипсы

0,1

29,5

8,33

4,28

 

42,21

Всего:

0,1

29,5

8,33

4,28

0

2.

двукрылые

хирономиды

12,8

3,66

0,83

11,42

9,66

101,07

мусциды

8,7

2,33

9,16

0,85

6,16

сирфиды

4,4

 

0,5

 

0,33

плодовые мушки

2,5

   

1,28

 

пёстрокрылки

1,2

0,16

     

другие мелкие двукрылые

5,9

1,83

11,83

2,57

3

Всего:

35,5

7,98

22,32

16,12

19,15

3.

равнокрылые

тли

2,1

4

3,66

2,14

3,5

26,27

цикады

1,7

1,66

0,83

5,85

0,83

Всего:

3,8

5,66

4,49

7,99

4,33

4.

перепончатокрылые

пилильщики

2,5

0,83

0,83

1

0,66

11,46

наездники

1,8

0,33

1,16

0,28

0,83

муравьи

0,1

 

0,16

0,42

0,16

пчелы

0,3

       

блестянки

0,1

       

Всего:

4,8

1,16

2,15

1,7

1,65

5.

жесткокрылые

листоеды

0,5

0,66

1

2,42

0,5

6,28

 

щелкуны

0,2

   

0,28

 
 

долгоносики

 

0,16

0,16

   
 

скрытноеды

0,1

   

0,14

 
 

божьи коровки

   

0,16

   

Всего:

0,8

0,82

1,32

2,84

0,5

6.

чешуекрылые

бабочки

0,3

 

0,16

0,28

 

0,74

Всего:

0,3

0

0,16

0,28

0

7.

полужесткокрылые

клопы

0,1

     

0,16

0,26

Всего:

0,1

0

0

0

0

8.

сетчатокрылые

златоглазки

0,1

       

0,1

Всего:

0,1

0

0

0

0

Просмотров работы: 602