Введение
Комары – интересный и удобный модельный объект для разнообразных биоэкологических исследований, дающих интересные результаты в области экологии и физиологии животных.
Кровососущие комары обитают на всех континентах планеты, за исключением Антарктиды. В различных частях ареала численность комаров существенно отличается. В центре Европейской России по степени наносимого вреда комары занимает второе место после слепней среди компонентов гнуса (гнус – летающие кровососущие двукрылые насекомые, нападающие на человека и на животных). Атаки комаров в период массового лета сильно мешают работе людей на открытом воздухе: работникам сельского хозяйства, лесорубам, строителям, рыбакам. Домашние животные в период обилия гнуса худеют, коровы снижают удои молока на 15–30%, а прирост массы молодняка крупного рогатого скота падает на 25-40%. Знание сезонной и суточной активности комаров необходимо для разработки мероприятий по защите от нападения кровососущих двукрылых насекомых, как на людей, так и сельскохозяйственных животных. Поэтому наша работа актуальна и практически значима.
Цель исследования: Изучение суточной активности комаров в зависимости от типов местообитаний и погодных условий
Задачи:
Проанализировать суточную активность комаров на территории исследования.
Выявить зависимости активности от погодных условий.
Объект исследования: комары;
Предмет исследования: суточная активность комаров.
На протяжении суток активность кровососущих комаров изменяется под непрерывным воздействием периодически изменяющихся факторов внешней среды. По литературным данным, суточный ритм активности нападения кровососущих комаров в значительной степени зависит от численности и метеорологических условий в период проведения наблюдений. Наибольшее влияние на активность комаров, по данным многих исследователей, оказывают температура и относительная влажность воздуха, освещенность и скорость ветра [4,6,8].
В.Б. Чернышовым [9] отмечено, что в ритмике сумеречных летающих насекомых, к которым относятся кровососущие комары, наиболее выражена связь с освещённостью. Кроме того, по данным А.С Мондчадского [4,5], периодические изменения света в течение суток определяют возникновение и основные закономерности суточного ритма, а именно его качественную сторону, в то время как изменения температуры в пределах оптимума и переходных зон влияют лишь на количественную сторону суточного ритма. Оптимальной для комаров, по данным Т.С. Пестряковой [7] является освещённость от 10 до 500 лк. Комары активны при температуре от +2 до +37 С, с оптимумов +7_+25 С [1,3,8]. Одним из лимитирующих факторов комаров, является сильный ветер. При скорости ветра 4 м/с их лёт прекращается [3]. В зависимости от колебаний температуры, относительной влажности воздуха, освещённости и скорости ветра в течении суток активность комаров претерпевает значительные изменения. Активность комаров повышается вечером – перед заходом солнца и утром – перед его восходом. Быстрый переход от дневного освещения к сумеркам и от ночной темноты к рассвету оказывает стимулирующее действие на самок комаров. Днём активность комаров угнетается высокой температурой и яркой освещённостью, а ночью – понижением температуры и наступлением темноты. Очень сильно влияет на активность комаров сильный дождь и выпадение росы. Оптимальной для нападения комаров является относительная влажность воздуха в пределах от 50 до 99% [1,8]. В связи с этим в различных ландшафтно-климатических зонах суточный ритм активности комаров имеет некоторые особенности.
Исследование суточной активности проводилось в посёлке Митино (Белозерский район) и в деревне Иванково (Шекснинский район) Вологодской области в июле 2018 и 2019 года.
Нами было определено 2 точки проведения исследования: дом №1(п. Митино) и дачный участок №59 (д. Иванково). Один раз в час одновременно учетчики в выбранных точках в течение 10 минут подсчитывали комаров, севших на обнаженное предплечье руки (рис. 1).
Каждый учетчик заполнял отдельный бланк наблюдения. При обработке собранных данных определялись пики суточной активности комаров, а также различия в их биотопическом распределении (Прил., табл. 1, 2).
Ожидаемые результаты: информация о минимумах и максимумах суточной активности комаров в различных биотопах, зависимость суточной активности от погодных условий (скорости ветра, освещенности, температуры) как основа для разработки защитных мер для человека и сельскохозяйственных животных.
Рис. 1. Команда экспериментаторов
Белозерский муниципальный район расположен в северо-западной части Вологодской области, граничит с Вашкинским, Кирилловским, Кадуйским, Череповецким, Бабаевским и Вытегорским районами и занимает территорию 5,4 тысяч квадратных километров. Протяженность территории с севера на юг 120 км, с запада на восток 95 км. Город расположен на южном берегу Белого озера, по которому проходит Волго-Балтийский водный путь, имеется причал. Связь осуществляется по дороге Череповец – Липин Бор, имеющей твердое покрытие. Связь с г. Вологда по автомобильной дороге Вологда – Новая Ладога. Расстояние от города Белозерск до областного центра город Вологда 216 км. Всего в районе 278 населенных пунктов. Со всеми населенными пунктами имеется круглогодичное автомобильное сообщение. В Белозерском районе 502,9 км областных дорог общего пользования.
Климат Белозерского муниципального района умеренно континентальный с коротким летом и длинной зимой. Минимальная температура зимой достигает до – 30 градусов Цельсия, в отдельные годы бывает и ниже. Максимальная температура летом достигает до 30 градусов. Средние температуры: -14,7 январь, +16,1 июль. Годовая сумма осадков составляет 460-520 мм. Снежный покров устанавливается с начала ноября и держится 160-165 дней, по вторую половину апреля. Глубина снежного покрова 65-70см, глубина промерзания грунта от 1,5 до 1,8 метра. Реки вскрываются в последнюю декаду апреля. Зимой и летом преобладают северо-западные и юго-западные ветра.
Митино — деревня в Белозерском районе Вологодской области (рис. 2).
Входит в состав Шольского сельского поселения, с точки зрения административно-территориального деления — в Шольский сельсовет.
Расположена на правом берегу реки Шолы. Расстояние по автодороге до районного центра Белозерска — 103 км, до центра муниципального образования села Зубово — 2 км. Ближайшие населённые пункты — Верховье, Гаврино, Есино, Зубово, Смолино [2].
Рис.2. Точка сбора материала в д. Митино Белозерского района
Шекснинский район расположен в пределах зоны умеренно континентального климата c продолжительным (около 7 месяцев) периодом положительных температур воздуха, затяжным осенним и весенним периодами. В зимний период устойчивая отрицательная температура воздуха удерживается в течение 3-4 месяцев, с конца ноября до середины марта.
Для территории характерен неустойчивый режим погоды, связанный со сменой атлантических, арктических воздушных масс и континентального воздуха умеренных широт. Наличие водохранилища способствует формированию своеобразного метеорологического режима, в результате чего климат приобретает отдельные черты морского с характерным для него усилением ветровой деятельности.
Самый холодный месяц – январь, наиболее теплый месяц – июль. Зимой довольно часто наблюдаются оттепели.
Режим осадков по территории характеризуется зимним минимумом и летним максимумом. На теплое время года приходится около 70 % осадков, летние осадки имеют ливневый характер, а осенние выпадают в виде продолжительных дождей. В отдельные годы месячные суммы осадков могут значительно отличаться от среднемноголетних.
Ветры в районе непостоянны по направлению, однако, в основном преобладают ветры западных направлений.
Иванково — деревня в Шекснинском районе Вологодской области (рис.3.).
Входит в состав сельского поселения Нифантовского, с точки зрения административно-территориального деления — в Нифантовский сельсовет.
Расстояние по автодороге до районного центра Шексны — 11 км, до центра муниципального образования Нифантово — 9 км. Ближайшие населённые пункты — Дьяконовское, Сямичи, Толстово [2].
Рис.3. Точка сбора материала п.Иванково Шекснинского района.
Из диаграммы (2018 г.) видно, что в суточном ритме активности комаров отмечается по одному подъему на каждом участке с 18:00 до 22.00 (рис. 4). По литературным данным, потом должен быть спад численности, но по методике материал собирался до 22.00. Численность в утренние часы была не большой в деревне Митино и посёлке Иванково до 5 комаров. И до 3 часов дня наблюдения численность комаров в Митино падала, а в Иванково была стабильной. С 15.00 до 22.00 количество комаров постепенно увеличивалось.
Анализ метеорологических условий показал, что активное нападение самок комара приходится на малооблачную погоду и температуру +7_+120С. В пасмурную погоду численность на открытой территории снижена до минимума, но под пологом леса кровососущие присутствовали в количестве 7 особей. Ветер не оказал особого влияния на численность насекомых, т.к. он был оптимальным 3-4 м/с (Прил., табл. 1, 2).
Из диаграммы (2019 г.) видно, что в суточном ритме активности комаров отмечается разное количество подьёмов на каждом участке с 16:00 до 19:00 и с 20:00 до 22:00 (Иванково) и с 16:00 до 19:00 (Митино) (рис. 5, прил., табл.3). Численность в утренние часы была меньше, чем в 2018 году- до 2 комаров. Далее количество комаров постепенно увеличилось и остановилось на 40 и 35 в Митино и Иванково соответственно.
На исследуемых участках максимальное количество комаров упало с 47 (д. Митино, 2018 г.) и 44 (п. Иванково, 2018 г.) до 40 (д. Митино, 2019 г.) и 35 (п. Иванково, 2019 г.). Скорее всего на это повлияло повышение температуры. Мы знаем, что активное нападение самок комара приходится на малооблачную погоду и температуру +7_+120С. В 2019 году температура превышала эти значения, а это значит, что самки комара нападали в меньшем количестве (прил., табл. 4,5).
За 2 года исследований мы выяснили многочисленное количество факторов на суточную активность самок комара, такие как температура (+7_+120С), облачность (Малая), освещённость, наличие водоёма,
Таким образом, наибольшая активность комаров пришлась на период сумерек, что указывает на то, что освещенность является одним из основных лимитирующих факторов. В п. Митино комары нападают гораздо чаще, чем в д. Иванково. Однако днем численность снижается.
Рис.4. Диаграмма суточной активности комаров на исследуемых биотопах (2018 г.)
Рис.5. Диаграмма суточной активности комаров на исследуемых биотопах (2019 г.)
Выводы
1. Активное нападение самок комара приходится на малооблачную погоду и температуру +7_+120С.
2. Наибольшая активность комаров пришлась на период сумерек, что указывает на то, что освещенность является одним из основных лимитирующих факторов.
3. В п. Митино комары нападают гораздо чаще, чем в д. Иванково.
1.Ануфриева В.Н. Биология и экология кровососущих комаров (Diptera, Culicidae), их возможное эпидемологическое значение и предпосылки к мерам борьбы: автореф. дис. канд. биол. наук/ В.Н.Ануфриева. М., 1971. – 21 с.
2. Воробьев Г.А. (глав. ред.) Природа Вологодской области. Вологда: Изд. дом "Вологжанин", 2007. — 440 с.
3. Кухарчук Л.П. Экология кровососущих комаров/Л. П. Кухарчук. Новосибирск: Наука,1981. - 232 с.
4. Мончадский А.С. Нападение комаров на человека и факторы, его регулируищие/ А.С. Мондчадский / / Паразитологический сб. ЗИН АН СССР.1950. Вып. 12.С. 123-166.
5. Мондчадский А.С.О классификации факторов окружающей среды / А.С. Мондчадский / /Зоологический журнал. 1958.Т.37. Вып.5 С. 680-692.
6. Пестрякова Т.С., Лужкова А.Г., Фоминых В.Г. Комары и слепни (Биология и меры защиты) / Т.С. Пестрякова, А.Г. Лужкова, В.Г Фоминых. Томск: ТГУ,1976. - 22 с.
7. Полякова П. Е. Боброва С.И. О фауне и эклогии кровососущих комаров (Diptera, Culicidae) / П.Е. Полякова, С.И. Боброва / / Зоологический журнал. 1965. Т.44. Вып. 10. С. 1571-1573.
8. Редькина Н.В. Кровососущие комары антропогенных территорий юго-востока Западной Сибири на примере городов Томска и Стрежевого: автореф. Дис. Канд. Биол. наук / Н.В. Редькина. Томск. 2008. - 20 с.
9.Чернышов В.Б. Взаимность суточных ритмов активностей насекомого / В.Б. Чернышов / / Вопросы общей энтомологии: труды всесоз. Энтомологического общества. Л.: Наука, 1981. Т. 63. С. 159-162.
Таблица 1.
Суточная активность комаров на изучаемом участке 1 за 2018 г.
Точка 1 |
Время учета |
Число комаров, севших на предплечье |
Погодные условия: облачность, %; t воздуха, направление и сила ветра |
Д.Иванково |
10:00-10:10 |
4 |
Солнечно; +10; с 3м/с |
11:00-11:10 |
4 |
Мало облачно; +10; с 3м/с |
|
12:00-12:10 |
3 |
Мало облачно; +11; с 3м/с |
|
13:00-13:10 |
2 |
Мало облачно; +11; с 3м/с |
|
14:00-14:10 |
1 |
Небольшой дождь; +12; с 3м/с |
|
15:00-15:10 |
1 |
Мало облачно; +12; с 3м/с |
|
16:00-16:10 |
10 |
Мало облачно; +12; с 3м/с |
|
17:00-17:10 |
20 |
Мало облачно; +10; с 3м/с |
|
18:00-18:10 |
30 |
Мало облачно; +10; с 3м/с |
|
19:00-19:10 |
34 |
Мало облачно; +9; с 3м/с |
|
20:00-20:10 |
37 |
Мало облачно; +8; с 4м/с |
|
21:00-21:10 |
40 |
Мало облачно; +7; с 4м/с |
|
22:00-22:10 |
44 |
Мало облачно; +7; с 4м/с |
Таблица 2.
Суточная активность комаров на изучаемом участке 2 за 2018 г.
Точка 2 |
Время учета |
Число комаров, севших на предплечье |
Погодные условия: облачность, %; t воздуха, направление и сила ветра |
П. Митино |
10:00-10:10 |
0 |
Солнечно; +10; с 3м/с |
11:00-11:10 |
0 |
Мало облачно; +10; с 3м/с |
|
12:00-12:10 |
0 |
Мало облачно; +11; с 3м/с |
|
13:00-13:10 |
0 |
Мало облачно; +11; с 3м/с |
|
14:00-14:10 |
0 |
Небольшой дождь; +10; с 3м/с |
|
15:00-15:10 |
1 |
Мало облачно; +12; с 3м/с |
|
16:00-16:10 |
10 |
Мало облачно; +12; с 3м/с |
|
17:00-17:10 |
20 |
Безоблачно; +10; с 3м/с |
|
18:00-18:10 |
20 |
Безоблачно; +10; с 3м/с |
|
19:00-19:10 |
30 |
Безоблачно; +9; с 3м/с |
|
20:00-20:10 |
40 |
Безоблачно; +8; с 4м/с |
|
21:00-21:10 |
47 |
Безоблачно; +7; с 4м/с |
|
22:00-22:10 |
47 |
Безоблачно; +7; с 4м/с |
Таблица 3.
Суточная активность комаров на изучаемых точках сбора на 2019 г.
Место сбора |
10:00 |
11:00 |
12:00 |
13:00 |
14:00 |
15:00 |
16:00 |
17:00 |
18:00 |
19:00 |
20:00 |
21:00 |
22:00 |
Д. Митино |
0 |
0 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4 |
10 |
15 |
30 |
40 |
40 |
40 |
Д. Иванково |
0 |
0 |
0 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
30 |
35 |
Таблица 4.
Погодные условия в д. Иванково 2019 г.
Время |
Температура |
Ветер |
Погода |
10:00 |
+160С |
5 м/с С |
Облачно с прояснениями |
11:00 |
+16 0С |
5 м/с С |
Облачно с прояснениями |
12:00 |
+16 0С |
4 м/с С |
Облачно с прояснениями |
13:00 |
+18 0С |
4 м/с С |
Облачно с прояснениями |
14:00 |
+19 0С |
4 м/с С |
Облачно с прояснениями |
15:00 |
+19 0С |
4 м/с С |
Облачно с прояснениями |
16:00 |
+17 0С |
2 м/с С-В |
Переменная облачность |
17:00 |
+15 0С |
2 м/с С-В |
Переменная облачность |
18:00 |
+ 10 0С |
2 м/с С-В |
Переменная облачность |
19:00 |
+7 0С |
2 м/с С-В |
Переменная облачность |
20:00 |
+70 С |
1 м/с З |
Мало облачно |
21:00 |
+7 0С |
1 м/с З |
Мало облачно |
22:00 |
+7 0С |
1 м/с З |
Мало облачно |
Таблица 5
Погодные условия в д. Митино 2019 г.
Время |
Температура |
Ветер |
Погода |
10:00 |
20 0С |
4 м/с С |
Облачно |
11:00 |
20 0С |
4 м/с С |
Облачно |
12:00 |
21 0С |
4 м/с С-З |
Облачно с прояснениями |
13:00 |
21 0С |
4 м/с С-З |
Облачно с прояснениями |
14:00 |
21 0С |
4 м/с С-З |
Облачно с прояснениями |
15:00 |
21 0С |
4 м/с С-З |
Облачно с прояснениями |
16:00 |
17 0С |
3 м/с С-З |
Мало облачно |
17:00 |
17 0С |
3 м/с С-З |
Мало облачно |
18:00 |
17 0С |
3 м/с С-З |
Мало облачно |
19:00 |
17 0С |
3 м/с С-З |
Мало облачно |
20:00 |
12 0С |
2 м/с С-З |
Ясно |
21:00 |
12 0С |
2 м/с С-З |
Ясно |
22:00 |
12 0С |
2 м/с С-З |
Ясно |