Трофическая структура долгоносикообразных жуков (Coleoptera, Curculionoidea) агроэкосистем при адаптивно-ландшафтном земледелии на севере лесостепи Приволжской возвышенности
УДК 595.76:591.53
Т. Г. Николаева
Институт проблем экологии и недропользования АН Республики Татарстан,
Казань, Россия, nikolaeva_tg@mail.ru
TROPHIC STRUCTURE OF WEEVIL
(COLEOPTERA, CURCULIONOIDEA) IN AGROECOSYSTEMS
UNDER ADAPTIVE LANDSCAPE AGRICULTURE
IN NORTHERN FOREST-STEPPE OF THE VOLGA UPLAND
T. G. Nikolaeva
Institute for Problems of Ecology and Mineral Wealth Use of Tatarstan Academy of Sciences,
Kazan’, Russia, nikolaeva_tg@mail.ru
В условиях интенсификации сельского хозяйства возникает проблема сохранения почвенных ресурсов и биоразнообразия как важнейшего фактора стабильного функционирования и развития агроэкосистем. Адаптивная эколого-ландшафтная беспестицидная система земледелия направлена на формирование устойчивых агроландшафтов и рациональное использование земельных ресурсов. Одним из многочисленных и постоянных компонентов любого наземного сообщества беспозвоночных животных являются долгоносикообразные жесткокрылые – одно из самых обширных по таксономическому составу надсемейств Coleoptera. Являясь консументами первого порядка, долгоносикообразные жуки играют важную роль в трофических и энергетических цепях агроэкосистем. Некоторые виды имеют важное значение, выступая в качестве вредителей сельского и лесного хозяйства. Изучение взаимоотношений фитофага и кормового растения вносит вклад в понимание процессов коэволюции, формирования фауны, способствует разработке природоохранных мероприятий, биологических методов контроля численности сорных растений и т. д.
Материалом для работы послужили сборы, выполненные в полевой сезон 2009 г. на территории СХПК «Ленинская искра» Ядринского района Чувашской Республики, расположенного в лесостепной провинции северной части Приволжской возвышенности. На территории хозяйства среди лесов преобладают дубравы страусниковые, кленово-папоротниково-снытевые, снытево-осоковые, липняки ясеневые. Луговые сообщества представлены в основном суходольными (73 %) разновидностями, кроме того встречаются низинные (4 %) и краткопоемные (2 %). Среди древесных насаждений искусственного происхождения преобладают хвойные (151,4 га) и твердолиственные (155,7 га). Сбор материала проводили по окраинам полей и на близлежащих к сельскохозяйственным угодьям территориях с использованием стандартных методов: «кошение» энтомологическим сачком, отряхивание насекомых с нижних веток деревьев, кустарников и травянистых растений в энтомологический сачок, визуальный осмотр отдельных видов растений.
Всего собрано и обработано около 6000 жуков. Выявлено более 150 видов Curculionoidea из 7 семейств (Anthribidae Billberg, Attelabidae Billberg, Rhynchitidae Gistel, Apionidae Schoenherr, Nanophyidae Gistel, Erirhinidae Schoenherr, Curculionidae Latreille), 13 подсемейств, 39 триб, 14 подтриб и 74 родов.
В ходе анализа трофических связей долгоносикообразных жуков выявлена приуроченность к более 50 семействам растений. Наибольшее число видов долгоносикообразных жуков отмечено на растениях семейств Fabaceae (53 вида), Asteraceae (24), Salicaceae (22), Betulaceae (19), Rosaceae (18), Polygonaceae (16), Fagaceae (13), Brassicaceae (9), Urticaceae (6), Chenopodiaceae, Tiliaceae, Ulmaceae (по 5 видов), Aceraceae, Oleaceae, Scrophulariaceae (по 4 вида), составляющих основу флористического комплекса изучаемой территории.
По приуроченности к жизненным формам основных кормовых растений долгоносикообразные жуки исследуемой территории отнесены к 10 фитобионтным группам: дендробионты хвойных (2 вида, 1,3 %), дендробионты лиственных (8 видов, 5,3 %), дендротамнобионты лиственных (19 видов, 12,6 %), дендротамнохамехортобионты (5 видов, 3,3 %), дендротамнохортобионты (1 вид, 0,7 %), тамнобионты лиственных (1 вид, 0,7 %), тамнохамехортобионты (2 вида, 1,3 %), хамехортобионты (3 вида, 2,0 %), хортобионты (108 видов, 71,5 %), гидатобионты (1 вид, 0,7 %). Преобладание в сборах хортобионтов и менее многочисленных дендротамнобионтов связано с ландшафтными особенностями района и флористическим составом изучаемой агроэкосистемы. Включение в трофический спектр дополнительных кормовых растений способствует расширению состава переходных фитобионтных групп. Значительно возрастает доля дендротамнохортобионтов (21 вид, 13,9 %), выделяется группа тамнохортобионтов (4 вида, 2,6 %). Известно, что для ряда видов Curculionoidea характерна миграция с травянистого яруса на древесно-кустарниковый. Данная биологическая особенность прослеживается у большинства представителей семейства Apionidae.
По характеру предпочитаемого пищевого субстрата среди выявленных видов долгоносикообразных жуков выделены следующие группы: 1) детритофаги (питающиеся мертвыми, разлагающимися растительными остатками) – Trachyphloeus aristatus (Gyllenhal, 1827); 2) зоомикофаги (кокцидомикофаги) – имаго Anthribus nebulosus Forster, 1770 охотится преимущественно на ложнощитовку еловую Physokermes piceae (Schrank, 1801), личинки питаются щитовками, развивающимися на деревьях, также обнаружены на грибе Apiosporium pinophilum (Fuckel, 1870); 3) зооцицидофаги – виды-инквилины Archarius crux (Fabricius, 1777), личинки которого развиваются в галлах пилильщиков Pontania proxima (Lepeletier, 1823), P. vesicator (Bremi-Wolf, 1849), P. viminalis (Linnaeus, 1758), Euura venusta (Zaddach, 1883) (Hymenoptera, Tenthredinidae) на листьях ив и A. salicivorus (Paykull, 1792), развивающийся в галлах P. proxima (Lepeletier, 1823), P. vesicator (Bremi-Wolf, 1849), P. carpentieri Konow, 1907, P. viminalis (Linnaeus, 1758), являющийся важным регулятором численности вредоносных видов пилильщиков, Melanapion minimum (Herbst, 1793) – инквилин в листовых галлах пилильщиков P. femoralis (Cameron, 1875), P. proxima (Lepeletier, 1823), P. bella (Zaddach, 1876), Amauronematus viduatus (Zetterstedt, 1838) из семейства Tenthredinidae, личинки Polydrusus cervinus (Linnaeus, 1758) (=P. fulvicornis Walton, 1838) являются инквилинами в листовых галлах, образуемых клещиками из рода Eriophyes; 4) фитофаги – многочисленная группа (149 видов), включающая растительноядных Curculionoidea.
Таким образом, в фауне долгоносикообразных жуков изучаемой агроэкосистемы при адаптивно-ландшафтном земледелии преобладают фитофаги, кроме того представлены энтомофаги и детритофаги.
По широте трофического спектра среди фитофагов выделены монофаги (20 видов, 13,4 %), узкие олигофаги (43 вида, 28,9 %), узкодизъюнктивные олигофаги (26 видов, 17,5 %), широкие олигофаги (34 вида, 22,8 %), широкодизъюнктивные олигофаги (7 видов, 4,7 %), узкие полифаги (6 видов, 4,0 %), широкие полифаги (13 видов, 8,7 %). Заметно преобладание олигофагов (110 видов, 73,8 %), число монофагов и полифагов составляет приблизительно равное количество (13,4 и 12,8 % соответственно). Сложившаяся трофическая структура Curculionoidea свидетельствует об устойчивости фауны долгоносикообразных жуков в условиях беспестицидной адаптивно-ландшафтной системы земледелия.
По трофическим связям долгоносикообразных жуков с органами кормовых растений выделено 17 групп для имаго и 31 группа на личиночной стадии. Имаго и личинки распределены по органам растений неравномерно. Очевидно, что на личиночной стадии Curculionoidea имеют более широкий спектр. Для большинства взрослых жуков, ведущих открытый образ жизни, в качестве пищевого объекта чаще всего выступают листья (68 видов филлофагов), ткани цветков (антофаги – 14 видов, антофиллофаги – 29 видов). Личинки Curculionoidea, находящиеся, как правило, под защитой в толще растительных тканей, развиваются преимущественно в генеративных органах растений (семенофаги – 23 вида, антофаги – 11, антосеменофаги – 7, карпофаги – 4, карпосеменофаги – 3, антокарпофаги – 2, поллинофаги – 1 вид), корнях (ризофаги – 18, клубеньки бобовых – 11 видов), стеблях (каулофаги – 11 видов). Среди личинок встречаются минеры листьев (13 видов), галлообразователи (листовые, стеблевые, корневые). Данные различия, существующие между имаго и личиночной стадией, способствуют расхождению экологических ниш и ослаблению внутри- и межвидовой конкуренции за общий кормовой субстрат, что положительно сказывается на видовом богатстве фауны Curculionoidea.
В целом, трофическая структура долгоносикообразных жуков при адаптивной эколого-ландшафтной беспестицидной системе земледелия отличается многообразием, что обуславливает биологическое разнообразие Curculionoidea в агроэкосистеме.
Автор признателен Л. В. Егорову (г. Чебоксары), Б. А. Коротяеву (г. Санкт-Петербург), М. Ш. Сибгатуллиной (г. Казань) за содействие в определении материала.
Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – C. 199-201.