Шмели в сообществах антофильных насекомых

15 декабря, 20128:18 пп

0


Шмели в сообществах антофильных насекомых

Тема данной работы особо актуальна в настоящее время так, как шмели играют важную роль в опылении большинства плодовых, ягод­ных, технических и масличных культур, кормовых бобовых трав, лекар­ственных и декоративных растений. Шмели — лучшие опылители крас­ного клевера и таких культурных растений, как подсолнечник, фасоль, огурцы, дыня, лук, чеснок, мак, люцерна. На сегодняшний день человек обширно использует шмелей в садоводстве.

Экономический эффект опыления сельскохозяйственных растений определяется повышением их урожайности и семенной продукции. Изу­чение экологии шмелей имеет первостепенное значение в деле исполь­зования их как опылителей, особенно при семеноводстве кормовых трав. Шмели также являются хорошими индикаторами ландшафтов и биото­пов. Изучение их трофических связей представляет особый интерес для исследования экологии опыления растений. Поэтому целью данного ис­следования было изучение шмелей в сообществе антофильных насеко­мых Дзержинского района.

Сбор материала для написания данной работы производился в июле 2010 года и в период с июня по август 2011 года на территории Дзер­жинского района Минской области.

Для уточнения видового состава рода Bombus на территории Дзер­жинского района проводился сбор представителей данного рода в фазе имаго. Отлов производился в дневные часы, воздушным энтомологиче­ским сачком, на маршрутах протяженностью от 1 до 10 км, на цветущей растительности или во время полёта.

Для определения доли шмелей среди общего числа антофильных на­секомых и трофических предпочтений шмелей к растениям различных семейств использовался маршрутный метод наблюдения. Учеты числен­ности проводились через каждые 3 дня на протяжении 3 летних месяцев в течение 30 минут в утренние, полуденные и вечерние часы на учетной полосе общей площадью 100 м2.

Для определения суточной активности шмелей использовался метод учета численности на метровых площадках с однородным растительным составом. Учеты проводились на протяжении 20 дней.

Для более полного описания трофических связей шмелей с растения­ми был проведен пыльцевой анализ. Пыльцевой анализ проводился от­дельно по пыльце, находящейся на теле шмеля, и отдельно по пыльце, находящейся на обножке. Контролем служили 30 микропрепаратов пыльцы растений, которые более часто посещаются шмелями и литера­турные данные по пыльцевым зернам различных видов растений. Кон­сультантом по проведению пыльцевого анализа была ведущий научный сотрудник НАН Беларуси В.Л. Шалабода.

В результате исследования было установлено, что структура сообще­ства антофильных насекомых Дзержинского района состоит из предста­вителей 4 отрядов: Diptera, Hymenoptera, Coleoptera, Lepidoptera. Наибо­лее многочисленными являются представители отряда Diptera — около 50% (10058 экземпяров) и Hymenoptera — около 31% (6146 экземпляров), а наиболее малочисленными — представители отряда Coleoptera — около 8% (1528 экземпляров) и Lepidoptera — около 10% (2012 экземпляров).

Представители рода Bombus составляют около 8% от общего числа насекомых, посещающих цветки растений и около 26% от общего коли­чества Пчелиных (Apidae), по численности уступая лишь медоносной пчеле. Полученные данные несколько превышают известные литератур­ные, и объясняются тем, что на изучаемой площадке произрастали те растения, которые являются предпочтительными для шмелей. На терри­тории проведения исследования произрастало довольно большое коли­чество видов цветков из семейства Compositae и Fabaceae, которые шме­ли в основном и используют для получения нектара и пыльцы.

Видовой состав рода Bombus на территории Дзержинского района представлен 10 видами. Видов, включенных в Красную Книгу Респуб­лики Беларусь, отловлено не было. Наиболее многочисленным видом является B.proteus, меньшими по численности являются B.agrorum, B.lucorum, B.maculidorsis, к малочисленным видам относятся B.terrestris, B.mniorum, B.lapidarius, B.solstitialis, к редким видам — B.compestris, B.pratorum.

Для всех насекомых-посетителей цветков характерна выраженная ди­намика суточной активности. Наиболее многочисленна их численность в утренние и вечерние часы (около 37%), а в полуденные часы их количе­ство на цветках — минимально (26,28%). Вероятно, это связано с тем, что при высоких полуденных температурах происходит подсыхание нектара, и насекомые не заинтересованы в посещениях цветков из-за небольшого количества пищи и её труднодоступности.

Суточная динамика посещения цветков характерна и для шмелей. В солнечные дни пиковая численность наблюдается в 12 и 19 часов, а ми­нимальная — в период с 14 до 16 часов. Полученные данные можно объ­яснить не только подсыханием нектара, но и перегревом шмелей (за счет сокращения мышц температура их тела выше температуры окружающей среды). В пасмурные же дни активность шмелей зависит от солнечной активности и облачности (численность шмелей тем больше, чем меньше облачность). Отличительной особенностью шмелей является фуражиро-вачная активность в сильно облачную погоду, тогда как другие анто-фильные насекомые в данную погоду перестают фуражировать.

При изучении трофических связей шмелей следует отметить, что в наибольшей степени они посещают растения из семейств Compositae -около 27% (530 экземпляра) и Fabaceae — 29% (580 экземпляров), а в наименьшей степени — из семейства Boraginaceae — 3% (60 экземпляра).

Наиболее посещаемыми являются цветки василька лугового, кульба-бы осенней, бодяка болотного, клевера лугового, клевера альпийского, клевера пашенного и клевера ползучего. Это можно объяснить тем, что представители данных семейств в процессе эволюции более совершенно приспособились к энтомофильному опылению, являясь более привлека­тельными для шмелей, чем другие. Вероятно, в подобном предпочтении ведущую роль играет окраска цветка. Было отмечено, что шмели пред­почитают посещать цветки с фиолетовой окраской венчика, на втором месте по предпочтению стоят желтые цветки, затем розовые и на по­следнем месте белые. Это подтверждает тот факт, что разнообразная ок­раска цветков носит приспособительный характер, а сами насекомые-опылители, обладают способностью различать цвета.

Белые цветки довольно слабо отражают ультрафиолетовые лучи (до 3%) и воспринимаются шмелями как беловато- или сине-зеленые, слива­ясь с листьями растений, поэтому их шмели посещают довольно редко при наличии выбора. Желтые и оранжевые цветки, кажущиеся людям однотонно окрашенными, для шмелей по-разному отражают ультрафио­летовые лучи (от 2-10 до 20-40%) и их окраска изменяется от желтого до пурпурного. Эти цветки являются наиболее яркими пятнами на лугу, не сливаются с травой, и поэтому их шмели посещают чаще, чем белые цветки. Фиолетовые и розовые цветки также являются яркими пятнами на лугу, и их посещение шмелями наиболее многочисленно.

Однако цветки с розовой окраской венчика посещаются реже, чем с фиолетовой, что, скорее всего, связано с так называемой «слепотой» шмелей к ярко красной окраске. Красная окраска венчика воспринима­ется шмелями, как ультрафиолетовая, т.к. цветки отражают ультрафио­летовые лучи. Поэтому шмели не посещают ярко красные цветки, а цветки с варьированием красной окраски посещают реже остальных.

Кроме окраски цветков можно предположить, что длина венчика и расстояние от цветка до земли могут играть решающую роль в количе­стве посещений. Для проверки данной гипотезы был проведен корреля­ционный анализ, который показал, что нет тесной связи между числом посещений и длиной венчика, и что нет тесной связи между числом по­сещений и расстоянием от цветка до земли.

По результатам пыльцевого анализа было установлено, что на теле и обножке разных видов шмелей преобладает пыльца растений из семей­ства Fabaceae и Compositae. Этот факт можно объяснить цветочной кон­стантностью, т.е. способностью длительное время посещать один и тот же вид растений пока его цветки предоставляют опылителям пищевые ресурсы. Наименьшее количество пыльцевых зерен было заре­гистрировано из семейств губоцветные и норичниковые.

При анализе данных по пыльце на теле и конечностях шмелей-кукушек можно сделать вывод, что на конечностях пыльцы обнаружено не было, а на теле преобладает пыльца растений из семейства бобовые и сложноцветные. Это доказывает то, что шмели-кукушки могут вносить свой вклад, хоть и небольшой, в процесс опыления.

Автор: Карачун Е. В.