Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 icon

Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002



НазваниеМинистерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002
Дата конвертации10.08.2012
Размер129.31 Kb.
ТипДокументы



Министерство образования РФ

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя школа № 68


ВИДОВОЙ СОСТАВ И ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИИ ШМЕЛЕЙ И ШМЕЛЕЙ-КУКУШЕК


Учащиеся 8 В класса

Чичаев Илья

Юдина Елена

Учитель: Мирошниченко Т.Е.


Пенза, 2002


ВВЕДЕНИЕ

"…Он гудел, сластена старый,

С каждым запахом знаком,

Чтоб в цветочек, словно в чару,

Погрузиться хоботком."

(Н. Кончаловский)

Шмели - общественные насекомые, представители отряда перепончатокрылых. В связи с этим поведение у них весьма сложное. На территории нашей области эти насекомые изучены еще недостаточно.

Несомненный интерес представляют шмели как союзники полеводов и огородников - ведь от них в значительной степени зависит урожай плодово-ягодных культур и многих сельскохозяйственных полевых растений, особенно клевера. Поэтому актуально изучение их как опылителей.

Из-за деятельности человека многие виды шмелей стали редкими во многих странах мира. Главные причины этого: сплошная распашка земель, неумеренный покос луговой растительности, перевыпас скота, массированное использование инсектицидов, и нередко умышленное их уничтожение. Прежде всего, это касается гнездящихся на земле видов (Гребенников,1984). Поэтому необходимо исследование распространения отдельных видов с целью выявления редких и их охраны.

В последнее время в связи с мониторинговыми исследованиями ведутся поиски показательных признаков индикации антропогенного влияния на природные сообщества. Изучение морфологических признаков шмелей может помочь в оценке здоровья окружающей среды. Так как в оптимальных для существования вида условиях наблюдается наименьший уровень фенотипических отклонений от нормы, любые стрессовые воздействия будут проявлять отклонения от нормального строения морфологических признаков (например, асимметрия). Наряду с этим изучение морфологических признаков имеет большое значение в понимании изменчивости видов.

^ Цель работы - изучение видового разнообразия, морфологических и биологических особенностей шмелей на территории дачных массивов Полеологово и «Родничок» у Сурского водохранилища. Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

  • познакомиться с основными литературными источниками о шмелях;

  • научиться определять виды;

  • изучить видовое разнообразие шмелей;

  • выяснить особенности поведения шмелей, связанные с опылением (время активности, работа на цветке, пищевые предпочтения и т. д.
    );

  • выявить, помимо известных, отличительные морфологические признаки самцов и самок шмелей, которые в дальнейшем могут быть использованы для индикации антропогенных воздействий.
^

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА


Шмелей изучали на территории дачных массивов Полеологово и «Родничок» у Сурского водохранилища. В течение июля-августа 2002 г. собирали коллекцию, при этом отлавливали преимущественно рабочих особей и самцов. Самок в полевых условиях определяли визуально (Стойко, Аникин, 2001). Собранных насекомых идентифицировали на кафедре зоологии и экологии ПГПУ, используя определитель насекомых Европейской части СССР (1978).

С целью изучения поведения и пищевых предпочтений шмелей проводили наблюдения за отдельными особями в природе без отлова. Помимо отмеченных ранее территорий, мы наблюдали работу шмелей на цветущих растениях в Пензенском Ботаническом саду и на городских клумбах.

Изучая морфологию шмеля, в качестве объекта исследования мы выбрали особенности строения крыльев, поскольку в последнее время жилкование широко используется в систематике (Ефремова, 1990; Dr. Tom Arbukle, etc. University of Bonn, Germany, 2000) и оценке антропогенной нагрузки.

Морфологические признаки обработаны с помощью общепринятых статистических методов. Количество зацепок на передних крыльях при сопоставлении самцов и самок, а также особей разных популяций, обработано с использованием критерия Стьюдента.

^ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Энтомофауна СНГ насчитывает 125 видов шмелей (Памфилов, 1978), на территории Поволжья обнаружен 31 вид (Ефремова, 1991). По данным Стойко Т. Г. и Аникина С. Н. (2001) в Пензенской области описано 24 представителя рода Bombus и 3 вида шмелей–кукушек (Psithyrus).

В настоящее время пчелиные – самые совершенные и надежные опылители покрытосеменных. Среди них шмели выделяются как уникальные и незаменимые опылители сельскохозяйственных культур. У этих крупных насекомых очень длинные хоботки - до 19,25 мм (длина хоботка медоносных пчел не превышает 7,5 мм). Такое строение ротового аппарата позволяет шмелям опылять растения с очень длинными цветочными трубками, например, клевер. У шмелей высокая скорость работы, кроме того, они активны даже в пасмурную погоду и намного миролюбивее медоносных пчел.

По длине хоботка выделяют длиннохоботковые виды - B. hortorum B. subterraneus, B. agrorum и короткохоботковые - B. hypnorum, B. lucorum, B. terrestris.

Распределяя шмелей по цветковым растениям, их можно условно разделить на 2 группы: широкие и узкие политрофы. К первой группе относятся доминанты и супердоминанты Поволжья - Bombus lucorum, B. agrorum, B. hortorum, B. terrestris, B. silvarum, ко второй - все остальные. Для каждого из видов характерен свой набор наиболее часто посещаемых кормовых растений (Ефремова, 1990; 1991). Доказано, что шмели предпочитают растения семейств бобовые, губоцветные, норичниковые, и сложноцветные, составляющих ядро шмелиной флоры (табл. 1).

Есть семейства растений, которые шмели посещают редко. К ним относятся крестоцветные, гвоздичные, лилейные, зонтичные, вьюнковые и некоторые другие.

Замечено, что в городах трофические связи шмелей расширяются за счет ирисовых, пасленовых, бегониевых, синюховых. В дачных массивах вместе с другими пчелиными шмели опыляют яблоню, вишню, смородину, малину, землянику, шиповник (все виды из семейства розоцветные), а также подсолнечник, душицу, зверобой. Случайные пищевые связи наблюдаются осенью в период бескормицы (Ефремова, 1984).

Таблица 1. Количество видов шмелей, посещающих различные семейства растений в Поволжье (Ефремова, 1991).

Семейство

Количество видов

Сложноцветные

26

Бобовые


24

Норичниковые

18

Губоцветные

16

Розоцветные


7


В последнее время актуальным стало выявление состава возможных биоиндикаторов урбанизированных ландшафтов. Так, например, в городах юга Западной Сибири (Мельцер, Соромотин, 1998) и в Пензенской области (Аникин, 2002) для выявления антропогенной нагрузки успешно используют население шмелей. Ранее возможность использования их в роли биологических индикаторов для выявления уровня загрязнения воздушной среды отмечала З.А. Ефремова (1991).

В конце прошлого века наблюдалась тенденция к более подробному изучению морфологии шмелей, и в особенности жилкования крыла, позволившая найти на уровне групп специфику. Такие выводы содержатся в работе канадского исследователя Миллерона (1971). Сейчас разрабатывается полуавтоматическая система идентификации перепончатокрылых на основании жилкования их крыльев (Dr. Tom Arbucle, etc. University of Bonn, Germany, 2000). У шмелей такие отличия выявлены пока только у двух видов.

Биологическая характеристика отдельных видов шмелей

1. Bombus lucorum. Является супердоминантом Поволжья. Самый широкий диапазон кормовых растений. Чаще встречается на бобовых, сложноцветных, но посещают также норичниковые и губоцветные. Можно обнаружить на цикории обыкновенном, розе коричной (шиповнике), доннике, ландыше майском, флоксах, очитке. Поскольку является ранневесенним видом, самки появляются в середине или в конце апреля при Т 10-15о C. Пик суточной активности приходится на 11-16 час., снижение – с 20 часов. Гнездование в почве. Проявляет большую биологическую пластичность, заселяя новые биотопы в антропогенных ландшафтах.

2. ^ B. terrestris. Многочисленный вид, доминант в Поволжье. Встречается на розе коричной, татарнике колючем, мальве садовой, пустырнике обыкновенном, седуме. Поздневесенний вид, более теплолюбив, чем первый) . Самки появляются в конце мая – начале июня. Пик активности – с 12 до 16 часов. Гнездование в почве.

3. B. lapidarius. Доминант Поволжья. Предпочитает: бобовые, норичниковые. Посещает несколько видов клевера, люцерну посевную, седум пурпурный, татарник колючий, цикорий обыкновенный, розу коричную, мальву садовую, донник лекарственный. Ранневесенний вид, гнездование подземное.

4. B. hypnorum. Предпочитает растения семейства розоцветных, сложноцветных. Встречается на розе коричной, мальве садовой. Ранневесенний вид , гнездование наземное.

5. B. agrorum. Супердоминант Поволжья. Рабочие шмели и самки охотно посещают растения семейства сложноцветных, губоцветных, бобовых и норичниковых. Встречаются на клевере луговом, люцерне посевной, мышином горошке, марьяннике дубравном, льнянке обыкновенной, циннии элегантной, веронике длиннолистной. Редко посещают семейство вьюнковых, гераниевых и гвоздичных. Ранневесенний вид, гнездование на почве. Описан случай, когда гнездо было обнаружено на балконе 2 этажа каменного дома.

6. B. maculidorsis. Является редким видом Поволжья. Поздневесенний вид.

7. B. hortorum. Предпочитает бобовые и губоцветные растения. Прекрасный опылитель садовых и ягодных культур (вишня, яблоня и смородина), а в огородах – огурцы, тыква. Ранневесенний вид, гнездование подземное.

8. B. silvarum. В Поволжье посещает около 35 видов растений 12 семейств. Особенно большое число видов бобовых. Посещает татарник колючий , мальву садовую и другие растения. Гнездование подземное.

9. B. subterraneus. Доминант Поволжья. Предпочитает бобовые, норичниковые, губоцветные. Посещает первоцвет весенний, гладиолус гибридный и др.. Поздневесенний вид, гнездование подземное.

10. B. solstitialis. Обычный вид Поволжья. Чаще опыляет норичниковые, посещает плакун–траву из семейства дербенниковых, мальву садовую. Поздневесенний вид , гнездование наземное.
^

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ


Как отмечается выше на территории Пензенской области описано 24 вида шмелей и 3 вида шмелей-кукушек. За период с июля по август нами было отловлено в двух различных биотопах 128 шмеля, относящихся к 11 видам (табл. 2). Кроме того, в сборах обнаружены 4 представителя рода Psithyrus двух видов, один из которых пока идентифицировать не удалось. Фотографии некоторых видов шмелей представлены в Приложении 1.

Самыми многочисленными в наших сборах оказались следующие виды: B. terrestris (доминант Поволжья), а также B. lucorum (супердоминант). Реже встречались B. subterraneus (доминант) и B. soroensis (редкий для Пензенской области). Также было обнаружено 4 особи B.maculidorsis, который отмечается как редкий для Поволжья и занесен в «Список редких видов животных, растений и грибов для Красной книги Пензенской области» (1999).


Таблица 2. Видовой состав шмелей и шмелей-кукушек и количество коллекционного материала.

Виды

Дачные массивы


Полеологово

Сурского водохранилища

Bombus lucorum

7

26

B. maculidorsis

4

-

B. terrestris

16

30

B. soroensis

1

-

B. lapidaries

7

3

B. silvarum

2

-

B. solstitialis

-

1

B. subterraneus

-

1
B. hypnorum

-

14

B. agrorum

2

8

B. hortorum

-

2

Psithyrus campestris

-

3



Изучение динамики суточной активности шмелей при разных экологических условиях показало некоторые отличия. В солнечные дни она повышается с 12 до 18 часов, а в пасмурные, в связи со снижением численности насекомых, ее выявить сложнее. Повышение активности в дневные часы можно объяснить тем, что на данный период приходится максимальное количество распустившихся цветков покрытосеменных растений. Наибольшее число опылителей отмечено при температуре 16 - 18о С.

Во время сбора пыльцы и нектара шмели вначале посещают все раскрытые цветки на одном растении, затем перелетают на другое. На одном цветке пустырника обыкновенного шмель проводит примерно 5-10 секунд. В хорошую погоду за один прилет насекомые опыляют около 100 цветков различных видов растений.

Согласно литературным данным, приведенным в начале работы, ядро шмелиной флоры - 4 семейства (сложноцветные, губоцветные, бобовые, норичниковые). Мы наблюдали активную работу шмелей на мальве садовой или шток-розе (сем. мальвовые), пустырнике обыкновенном (сем. губоцветные), розе коричной (сем. розоцветные), а также седуме (сем. толстянковые). Полученные наблюдения можно объяснить тем, что в течение лета, как известно, шмели меняют объекты питания. В период наших исследований происходило массовое цветение описанных выше растений, поэтому шмели активно опыляли именно их. Кроме того, урбанизированные ландшафты привлекают шмелей разнообразием экзотической флоры, что способствует расширению трофических связей в изучаемых нами дачных массивах.

Известно, что у шмелей ярко выражен половой диморфизм, который проявляется в окраске волосков, строении полового аппарата, первого членика задних лапок, преобразованного у самки в корзинку, количестве сегментов брюшка и усиков. Помимо этих признаков было визуально замечено, что у самок в морфологии крыла отмечается большее число гамулей по сравнению с самцами. Гамули - это крючкообразные щетинки на задней паре крыльев, предназначенные для прикрепления их к передней, таким образом увеличивается синхронность движения летательного аппарата насекомого.

Нами было подсчитано среднее количество этих зацепок на одном крыле у 20 самцов (20.4±0.27) и 6 самок (22.25±0.68) большого земляного шмеля из дачного массива «Родничок» близ Сурского водохранилища. Полученные величины не одинаковы и достоверность их отличий доказана с помощью критерия Стьюдента (Ивантер, 1979). Его значение 2.53 соответствует чрезвычайно высокой степени вероятности различий (98,8%). По-видимому, самки по сравнению с самцами лучшие летуны, поскольку именно на самок и рабочих (неполовозрелые самки) возлагается функция сбора пыльцы и нектара для кормления личинок. Вероятно, поэтому в процессе эволюции у них сформировались морфологические особенности строения крыла, способствующие успешному полету.

В последующем мы сравнивали самцов этого же вида из изучаемых биотопов. Среднее число гамулей на крыле самцов шмелей из дачного массива у Сурского водохранилища 20.19±0.34. Критерий Стьюдента этих двух выборок равен 0.48. Это означает, что различия между сравниваемыми величинами недостоверны и исследуемые группы шмелей могут быть рассмотрены как единая совокупность.

Таким образом, нами пока выявлен один морфологический признак, который дифференцирован у самцов и самок. Он слабо изменчив у самцов. Однако мы не знаем, как он будет изменяться у самок шмелей из разных биотопов. В дальнейших исследованиях планируется выявить корреляцию этого признака в биотопах с различным антропогенным влиянием, а также поиски других дискретных и мерных морфологических параметров.


ВЫВОДЫ

  1. Из 24 видов шмелей и 3 видов шмелей-кукшек, описанных в области, нами были отловлены представители только 11 видов шмелей: Bombus lucorum, B. maculidorsis, B. terrestris, B. soroensis, B. lapidarius, B. silvarum, B. subterraneus, B. solstitialis, B. hypnorum, B. agrorum, B. hortorum и 1 шмель–кукушка Psithyrus campestris.

  2. В фауне шмелей доминируют виды – широкие политрофы. Они собраны в основном на мальве садовой и пустырнике обыкновенном.

  3. В изученных биотопах шмели посещали растения из семейств: мальвовые, губоцветные, розоцветные и толстянковые, поскольку в период наблюдения происходило их массовое цветение.

  4. Активность шмелей повышается в дневные часы, когда распускается большинство цветков покрытосеменных растений.

  5. Выявлен дополнительный отличительный морфологический признак для самцов и самок – количество гамулей. У самок этот показатель выше, поскольку в семье они выполняют функцию сбора нектара и пыльцы.
ЛИТЕРАТУРА

Аникин С.Н. Шмели рода Bombus (Hymenoptera, Apidae) как индикаторы антропогенной нагрузки в г. Пенза // XII съезд РЭО, С-Пб, 19-24 августа 2002 г. С-Пб, 2002. С.15.

Благовещенская Н.Н. Биоэкология жалящих перепончатокрылых Ульяновской области. Ульяновск: Симбирская книга, 1997. С. 232.

Гребенников В. С. Шмели - опылители клевера. Агропромиздат, 1984.

Ефремова З.А. Материалы по изучению фауны и экологии шмелей. / Экология насекомых и их и охрана. Ульяновск, 1990. С. 192.

Ефремова З.А. Трофические связи шмелей в Поволжье. / Экология опыления растений. Пермь: Перм. ун-т, 1984. С. 59- 66.

Ефремова З.А. Шмели Антропогенных ландшафтов Среднего и Нижнего Поволжья // Бюл. МОИП. Отд. Биол. 1986. Т. 91, Вып. 3. С. 71- 74.

Ефремова З.А. Шмели Поволжья. Ульяновск: УГПИ имени И.Н Ульянова, 1991. С. 92.

Ивантер Э.В. Основы практической биометрии. Петрозаводск: Карелия, 1979. С. 92.

Мельцер Н.А., Соромотин А.В. Шмели (Hymenoptera, Apidae) как индикаторы антропогенной нагрузки в городах юга Западной Сибири // Экология, 1998. №5. С. 414-416.

Определитель насекомых Европейской части СССР. Т. 3. Л.: Наука, 1978.

Попова Л.М., Благовещенская Н.Н. Экология пчелиных и их охрана. Учебное пособие к спецкурсу. Ульяновск: УГПИ имени И.Н Ульянова, 1989.

Список редких видов животных, растений и грибов для Красной книги Пензенской области. Пенза, 1999.

Стойко Т.Г., Аникин С.Н. Программа по изучению шмелей и шмелей-кукушек. Методические рекомендации (ПГПУ им. В.Г. Белинского). Пенза, 2001. С. 24 .

Dr.Tom Arbukle , etc. The ABIS project, University of Bonn, German, 2000.


Приложение 1


Шмели Пензенской области




B. muskorum B. hortorum




B. pratorum B. serrisquama





B. subterraneus B.lucorum




B. hypnorum B.lapidarius






Похожие:

Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования Российской Федерации Министерство образования Саратовской области
Управление образования администрации объединённого муниципального образования Петровского района Муниципальное общеобразовательное...
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования Российской Федерации Министерство образования Саратовской области
Управление образования администрации Петровского муниципального района Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная...
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования Российской Федерации Министерство образования Саратовской области Управление образования администрации Петровского муниципального района Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа с.
Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа с. Асмётовка
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования Российской Федерации Министерство образования Саратовской области Управление образования администрации Петровского муниципального района Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа с.
Муниципальное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная школа с. Асмётовка
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования и науки Российской Федерации Департамент образования администрации г. Самары Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования и науки Российской Федерации Департамент образования администрации г. Самары Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования и науки Российской Федерации Департамент образования администрации г. Самары Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования и науки Российской Федерации Департамент образования администрации г. Самары Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования и науки Российской Федерации Департамент образования администрации г. Самары Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Министерство образования РФ муниципальное общеобразовательное учреждение средняя школа №68 видовой состав и особенности биологии шмелей и шмелей-кукушек учащиеся 8 в класса Чичаев Илья Юдина Елена Учитель: Мирошниченко Т. Е. Пенза, 2002 iconМинистерство образования и науки Российской Федерации Департамент образования администрации г. Самары Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №99 Кировского района г. Самары
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов