VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
МИНИРУЮЩИЕ ЧЛЕНИСТОНОГИЕ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ ГИМНАЗИЧЕСКОГО СКВЕРА
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Природа-это та ценность, которую
нам надо не только любить, но и
ХРАНИТЬ, ЗАЩИЩАТЬ и ОБЕРЕГАТЬ.
Минеры представляют собой особые экологические группы членистоногих, образующих повреждения на растениях в виде мин. При этом они связаны с растением-хозяином не только трофическими связями, но и находят в этих минах защиту от врагов и неблагоприятных условий окружающей среды.
Членистоногие защищены растительными тканями от атмосферных загрязнителей, хотя при сильном загрязнении воздуха отмирание листьев нередко происходит ранее того срока, когда упомянутые насекомые должны завершить цикл своего развития в летний период.
В условиях города происходит ослабление зеленых насаждений и возникает реальная угроза развития вспышек массового размножения различных видов вредителей древесных растений, в том числе минирующих членистоногих. В связи с вышеизложенным, актуальным представляется выполнение данных исследований.
Целью работы является изучение минирующих членистоногих гимназического сквера.
В задачи исследования входило:
1.Составить список минеров, повреждающих древесные растения в зеленых насаждений сквера гимназии.
2. Оценить уровень заселенности и поврежденности минерами основных древесных пород в зеленых насаждениях гимназического сквера.
ГЛАВА 1. Краткая характеристика минирующих членистоногих как вредителей декоративных древесных растений
Общая черта насекомых, объединенных в экологическую группу минеров – это питание фитофагов внутри хлорофиллоносных растительных тканей, по крайней мере, на протяжении нескольких возрастов.
Наиболее заметны мины на листьях цветковых растений. По форме различают змеевидные, пятновидные и змеевидно-пятновидные мины. По степени выедания различают односторонние и двухсторонние мины.
Примером минера – опасного вредителя декоративного растения может быть каштановая минирующая моль -Cameraria ohridella. Взрослые насекомые – мелкие молевидные бабочки длиной тела 3–4 мм. Это насекомое впервые обнаружено и описано учеными в 1985 году в Македонии [7, стр. 4]. На пораженных ею растениях уничтожается до 90% листовой поверхности, что приводит к истощению и гибели деревьев. В настоящие время является злостным вредителем каштана конского, в связи, с чем требуется принятие мер по борьбе с ней.
У поврежденных листьев снижается площадь фотосинтезирующей поверхности, они преждевременно опадают. Особый ущерб они наносят и декоративным растениям, применяемым в озеленении города [4]. Даже незначительные повреждения приводят к частичному или полному снижению декоративности. Все это требует тщательной разработки и осуществления специальных защитных мероприятий. Среди насекомых минеры присутствуют в отрядах жесткокрылых, чешуекрылых, перепончатокрылых и двукрылых. Наибольшее количество минирующих видов отмечается среди чешуекрылых [4] .
ГЛАВА 2. Минирующие членистоногие по растениям-хозяевам, повреждающие древесные растения гимназического сквера.
По результатам анализа материалов обследованных зеленых насаждений города Могилева и данных литературы, был составлен список минеров по растениям-хозяевам (Приложение 1). Древесные растения в условиях зеленых насаждений Беларуси могут повреждать 98 видов минеров из 25 семейств насекомых и клещей. Круг повреждающих отдельные древесные породы фитофагов данных экологических групп весьма разнообразен.
Таблица 1. Число таксонов минирующих членистоногих, способных повреждать древесные растения в условиях зеленых насаждений Беларуси
|
Древесная порода |
||
|
минеры |
||
|
семейства |
виды |
|
|
Сосна обыкновенная |
3 |
3 |
|
Лиственница европейская |
1 |
1 |
|
Пихта европейская |
1 |
1 |
|
Ель обыкновенная |
– |
– |
|
Крыжовник |
1 |
1 |
|
Дуб черешчатый |
3 |
4 |
|
Лещина |
1 |
2 |
|
Граб обыкновенный |
– |
– |
|
Березы |
4 |
5 |
|
Ольха серая |
1 |
1 |
|
Ивы |
1 |
1 |
|
Осина |
2 |
2 |
|
Липа мелколистная |
1 |
1 |
|
Рябина обыкновенная |
1 |
1 |
|
Яблони |
3 |
4 |
|
Розы |
1 |
1 |
|
Малина |
2 |
2 |
|
Черемуха обыкновенная |
2 |
2 |
|
Вишня |
1 |
1 |
|
Слива |
1 |
1 |
|
Крушина ломкая |
1 |
1 |
|
Клен остролистный |
– |
– |
|
Ясень обыкновенный |
2 |
2 |
|
Каштан конский обыкновенный |
1 |
1 |
Из данных таблицы 1 отчетливо видно, что наибольшего видового разнообразия достигают минирующие членистоногие, обитающие на различных видах ив, берез и дубе черешчатом. Так же наибольшее количество семейств членистоногих, включающих минирующих фитофагов, зафиксировано на дубе черешчатом.
Наиболее бедны комплексы минирующих фитофагов каштана конского обыкновенного, клена остролистного, крушины ломкой, вишни, крыжовника, пихты европейской и лиственницы европейской, для которых было зафиксировано лишь по одному виду минирующих членистоногих.
В гимназическом сквере нами были исследованы следующие членистоногие:
Каштановая минирующая моль Cameraria ohridella– это минирующий представитель из семейства молей-пестрянок. Впервые каштановая минирующая моль была обнаружена в Македонии в конце 70-х годов, а как новый вид была описана в 1986 году. Минерами являются гусеницы, нанося значительный ущерб внешнему виду деревьев.
Гусеницы проделывают мины в толще листовой паренхимы, повреждая листовые пластинки и вызывая задержку роста растений. Поврежденные листья покрываются коричневыми пятнами, что, вскоре, придает деревьям “осенний” вид. В конце концов, листья отмирают и опадают.
Несмотря на скверный вид деревьев, вызванный отмиранием и усыханием зараженных листьев, нет свидетельств о том, что это ведет к катастрофическому ухудшению состояния взрослых деревьев, отмиранию ветвей или гибели всего растения. Они переживают повторное заражение и успешно восстанавливают листву в следующем году. Наибольший вред моль наносит в конце вегетативного сезона. Тем не менее, это может наносить дополнительный стресс деревьям вдобавок к воздействию соли, которую рассыпают на дорогах зимой. Повреждения, наносимые молью, являются проблемой эстетического характера, и нет необходимости вырубать деревья, зараженные этим вредителем. ( Приложение 3, рис. 2,3,4,5)
На данный момент не разработано никаких действенных методов сдерживания распространения каштановой минирующей моли, так как насекомые распространяются практически везде при помощи ветра и различных транспортных средств (Рис. 6.)
Существует небольшое число видов животных, которые могут питаться личинками этого членистоногого. К ним относятся большая синица, лазоревка обыкновенная и черноголовая гаичка.
Дубовая моль-пестрянка (Caloptilia alchimiella)– мелкая бабочка семейства молей-пестрянок с размахом крыльев около 7–9 мм (Приложение 6, рис. 9-10). За год происходит смена двух генераций, с летом взрослых особей в апреле–мае и снова в августе– сентябре.
Личинки кормятся на разных видах дуба. Личинки минируют листья растения-хозяина. Мина характеризуется тем, что эпидермис ее нижней поверхности образует складку (рис. 9). Окукливание происходит в прочном шелковом коконе внутри мины. Кокон летнего поколения прикрепляется только к верхней поверхности мины, в то время как кокон осеннего поколения прикрепляется как к верхней, так и к нижней поверхности мины.
ГЛАВА 3. Места и методы проведения исследований.
Исследования минирующих членистоногих количественный видовой их учет, а также сбор гербарного материала проводился с конца июля 2018 года до конца августа 2018 года в условиях насаждений сквера гимназии.
Сбор материала осуществлялся путем обследования растений на предмет наличия на них различных мин. Повреждения изучались.
В дальнейшем, собранный материал подвергался обработке. Количественные учеты степени заселенности минерами проводились на древесных растениях, избранных в качестве модельных: липа мелколистная (Tilia cordata Mill.), каштан конский обыкновенный (Aesculus hippocastanum L.). (Приложение 2.рис.1)
При этом использовались разработанные шаблоны таблиц, в которые заносились регистрируемые параметры: степень поражения листа, обилие растений на учитываемом участке.
При исследовании древесных пород, использовались методы визуального осмотра и ручного сбора.
Регистрацию заселенности деревьев проводили в сжатые сроки во второй половине вегетационного сезона. При этом подсчеты проводились следующим образом: c десяти деревьев одного вида срывали по сто листьев и регистрировали количество листьев с минами, вызванные вредителями определенного вида. Определение производилось по методике А. И. Воронцова и Е. Г. Мозолевской [2]. Затем рассчитывался средний показатель заселенности деревьев с учетом встречаемости данного вида минера.
3.1 Комплексы минирующих членистоногих отдельных древесных пород в условиях зеленых насаждений сквера гимназии.
В качестве модельных древесных пород для выяснения структуры комплексов и оценки уровней заселенности и поврежденности древесных растений были выбраны следующие древесные растения, характерные для зеленых насаждений сквера: каштан конский обыкновенный, липы мелколистная и крупнолистная, дуб черешчатый.
3.1.1 Минирующие членистоногие каштана конского обыкновенного
При исследовании каштана конского обыкновенного (Aesculus hippocastanum L.), на предмет наличия повреждений минерами производился учет последующим показателям: степень поврежденности растения (в %%), степень повреждения листовой пластинки (в %%) и обилие растений учитываемого вида на данной территории (в %% от общего числа произрастающих).
Из пяти конских каштанов, произрастающих на обследованной местности, было исследовано 4 дерева, затем полученные данные были усреднены и распространены на все деревья каштана. Данные таблицы 2, отражающие результаты обследований взрослых экземпляров конского каштана, свидетельствуют, что каштановой минирующей молью повреждены 90 % деревьев.
Таблица 2. – Данные учетов для фитофагов – вредителей каштана конского обыкновенного в условиях зеленых насаждений
г. Могилева
|
Вредитель |
Место произрастания растений |
Обилие растений, % |
Степень поврежденности растений, % |
Степень поврежденности листовых пластинок, % |
|
Каштановая минирующая моль |
Мовчанского, 47 |
15 |
100 |
83 |
|
Мовчанского, 68 |
10 |
100 |
5 |
Степень поврежденности поверхности листовых пластинок каштановой минирующей молью составляла более 75 %. Поверхность, покрываемая молодыми растениями каштана, вблизи взрослых деревьев составляет приблизительно 95 %. В результате из-за резкого снижения фотосинтетической поверхности и последующего ослабления поврежденных растений выживаемость ослабленных молодых деревьев зимой резко снижается.
Данные таблицы 2, отражают результаты обследований взрослых экземпляров конского каштана, свидетельствуют, что каштановой минирующей молью (Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986) повреждены 100 % деревьев.
3.1.2 Минирующие членистоногие лип сердцевидной, или мелколистной и крупнолистной
При исследовании липы сердцевидной (TiliacordataMill) и липы крупнолистной (TiliaplatyphyllosScop), произрастающих в городе Могилеве, на предмет наличия повреждений, наносимых минёрами, производился учет последующим показателям: степень поврежденности растений (в %), степень поврежденности листовых пластинок (в %) и обилие растений учитываемого вида на данной территории (в % от общего числа произрастающих деревьев). Были обследованы деревья на аллее около гимназии №1.
Из двадцати девяти экземпляров лип мелколистной и крупнолистной, было исследовано 10 деревьев. Из них семь деревьев липы мелколистной и три дерева липы крупнолистной. Затем полученные данные были усреднены и распространены на все деревья лип в этой местности.
Таблица 3. – Данные учетов для тератформирующих членистоногих – вредителей липы мелколистной в условиях зеленых насаждений г. Могилева.
|
Вредитель |
Место произрастания растений |
Обилие растений, % |
Степень поврежденности растений, % |
Степень поврежденности листовых пластинок, % |
|
|
Липовым войлочным клещом |
на аллее около гимназии |
15 |
20 |
15 |
|
Как свидетельствуют данные таблицы 3, степень поврежденности липовым войлочным клещом выше, чем липовым галловым клещом. Также листья, поврежденные, липовым войлочным клещом распределялись по дереву равномернее. Так же следует отметить, что на всех листьях пораженных грибами, отсутствовали мины клещей [8].
Оба вида клещей принадлежат к одному роду клещей. Они являются паразитами растений, и на заселенных частях растений образуют мины, что важно в декоративных насаждениях, так как ухудшает эстетические свойства деревьев.
Направления в дальнейшей работе
Продолжение исследования членистоногих других групп, вредителей древесных растений.
Подробное изучение растительности лесопарка, исследование вредителей древесных культур Любужского лесопарка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам проведенных в ходе выполнения исследовательской работы наблюдений можно сделать следующие выводы:
1. По результатам анализа материалов выполненных обследований зеленых насаждений города Могилева и данных литературы составлен список минеров, повреждающих древесные растения в условиях зеленых насаждений , насчитывающих 35 видов минеров.
2. На предмет регистрации уровня поврежденности минирующими членистоногими растений и их листовых пластинок в условиях зеленых насаждений сквера гимназии были исследованы три вида древесных растений: каштан конский, липа мелколистная, липа крупнолистная. Отмечены два вида минирующих насекомых: каштановая минирующая моль, липовый войлочный клещ, дубовая яблоковидная моль. По характеру питания зарегистрированные минеры являются, стенофагами и монофагами, питаются на одном или нескольких близкородственных видах растений.
сПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Воронцов, А.И. Практикум по лесной энтомологии / А.И. Воронцов, Е.Г. Мозолевская; под.общ. ред. А.И. Воронцова. – Москва: Изд. “Высшая Школа”, 1978. – 43с.
2. Воронцов, А.П. Лесная Энтомология / А.П. Воронцов. – Москва: Изд. “Высшая Школа”, 1982. – 27 с.
3. Горленко, С. В. Устойчивость древесных интродуцентов к биотическим факторам / С.В. Горленко, А.И. Блинцов, Н.А. Панько; под.общ. ред. С.В. Горленко. – Минск: Наука и техника, 1988. – 74-81 с.
4. Гусев, В.И. Определитель повреждений лесных и декоративных деревьев и кустарников европейской части СССР / В.И. Гусев, М.Н. Римский-Корсаков; под.общ. ред. В.И. Гусева. – Москва: Гослесбумиздат, 1951. – 35-38 с.
5. Каталог жесткокрылых (Coleoptera, Insecta) Беларуси / О.Р. Александрович [и др.]; Фонд фундам. исслед. Респ. Беларусь. – Минск, 1996. – 103 с.
6. Мержеевская О.И., Литвинова А.Н. Чешуекрылые (Lepidoptera) Беларуси: каталог. – Минск: Наука и техника, 1976. – 132 страница.
7. МакроКлуб.ru – Клуб любителей макросъемки и макрофотографии [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://macroclub.ru/gallery/showphoto.php/photo/8534/ppuser/2335.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Список минеров по растениям-хозяевам.
Gymnospermae – Голосеменные
Conifera – Хвойные
Pinaceae – Сосновые
PinussilvestrisL. – Соснаобыкновенная
CecidomyiidaeThecodiplosisbrachynteraSchwaeg. [6]
CurculionidaeBrachonixpinetiPayk. [9]
Gelechiidae ExoteleiadodecellaL. [10]
Yponomeutidae OcnerostomapiniariellaZell. [10]
Larix decidua Mill. – Лиственницаевропейская
Coleophoridae Coleophora laricella Hb. [10]
Abies pectinata DC. – Пихтаевропейская
Tortricidae Epinotia tedella Cl. [10]
Angiospermae – Покрытосеменные
Dicotyledoneae – Двудольные
Grassulariaceae – Крыжовниковые
Quercus robur L. – Дубчерешчатый
Gracilariidae Acrocercops brongniardella F. [10]
Lithocolletidae Lithocolletis quercifoliella Zell. [10]
Tischereidae Tischeria decidua Wek. [10]
Tischeria ekeblandella Bjerkander [10]
Cynipidae Neuroterus quercus-baccarum L. [6]
Andricus fecundator Hart. [6]
Biorrhiza pallida Oliv. [6]
Cynips longiventris Hart. [6]
Cynips quecusfolii L. оригинальныесборы
Diplolepsis gallaetinctoriaeGeoffroy оригинальные
сборы
Phylloxeridae Phylloxera coccinea Heyd. [11]
Betulaceae– Березовые
Corylus avellana L. – Лещина
Lithocolletidae Paronix avelanella Stt. [10]
Calocasia coryli L. [10]
Caprinus betulus L. – Грабобыкновенный
EriophyidaeEriophyes vermiformes Nal. [10]
Eriophyes macrotrichus Nal. [10]
Eriophyes tenellus Nal. [10]
Betula spp. – Березы
Curculionidae Rhynchaenus rusci Herbst [9]
Lyonetiidae Lyonetia clerckella L. [10]
Stigmellidae Stigmella argentipedella Z. [10]
Hormaphididae Hormaphis betulina Horv. [12]
Cecidomyiidae Massalongia rubra Kieff. [6]
Anisostephus betulinum Kieff. [6]
Eriophyidae Eriophyes laevislinotus Nal. [6]
Eriophyes rudislongisetosus Nal. [6]
Eriophyes rudistypicus Nal. [6]
Coleophoridae Coleophora fuscedinella Z. [10]
Leucopteridae Leucoptera scitella Z. [10]
Incurvariidae Incurvaria pectinea Hw. [10]
Pyralidae Metristoma betulae Goeze. [10]
Eriocraniidae Eriocrania sparmanella Bosc. [10]
Eriocrania semiporpurella St. [10]
Salicaceae– Ивовые
Salix spp. – Ивы
Buprestidae Trachus minutus L. [9]
Tenthredinidae Pontania vesicator Br. [11]
Pontania proxima Lepel. [11]
Pontania pedunculi Hartig [11]
Pontania verminalis L. [11]
Pontania dolichuran C. G. Thoms. [11]
Cecidomyiidae Iteomia capreae Winn. [6]
Dasineura rosaria Loew [6]
Dasineura salicis Schrank [6]
Euura amerinae L. [6]
Eriophyidae Eriophyes tetanotrix Nal. [6]
Tiliacea – Липовые
Tilia cordata Mill. – Липамелколистная
Eriophyidae Eriophyes tiliae Nal. оригинальныесборы
Eriophyes tetratrichus Nal. [6]
Eriophyes tiliaeexilis Nal. [6]
Eriophyes tiliaeliosoma Nal. [6]
Eriophyes tiliaenervalis Nal. [6]
Eriophyes exilis Nal. оригинальныесборы
Cecidomyiidae Contarinia tiliarum Kieff. [6]
Didimomyia tiliaceae Bremi [6]
Dasineura tiliae Schrank [6]
Buprestidae Trachus minutus L. [9]
Sapindaceae – Сапиндовые
Aesculus hippocastanum L. – Каштанконскийобыкновенный
Gracillariidae Cameraria ohridella D. & D. оригинальные
сборы
Приложение 2
Рис. 1 Гербарные материалы
Приложение 3
Каштановая минирующая моль Cameraria ohridella
|
Рис. 2. – Гусеница-Camerariaohridella [7]. |
Рис. 3. – Куколка- Camerariaohridella[7] . |
|
Рис. 4,5. – БабочкаCamerariaohridella [7]. |
|
|
Рис. 6. – Каштан конский пораженныйCamerariaohridella. |
|
Приложение 4
|
Липовый войлочный клещ (Eriophyes leiosoma Nal.) |
|
|
Рис. 7 – Тераты липового войлочного клеща (Eriophyes leiosoma Nal.)на верхней стороне листовой пластинки липы крупнолистной (TiliaplatyphyllosScop.) |
Рис. 8 – Тераты («щетки») липового войлочного клеща (Eriophyes leiosoma Nal.)на нижней стороне листовой пластинки липы крупнолистной (TiliaplatyphyllosScop |
Приложение 5
|
Моль-пестрянка дубовая (Caloptilia alchimiella) |
|
|
Рис. 9 – Мина дубовой моли-пестрянки [7] |
Рис. 10 – Имаго дубовой моли-пестрянки [7]. |