Изучение членистоногих-галлообразователей древесно-кустариниковых пород Теллермановского леса в городе Борисоглебск Воронежской области
Автор: Соловьева Е.А.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 2-2 (77), 2023 года.
Бесплатный доступ
В данной работе выявлено и представлено таксономическое разнообразие 28 видов галлообразующих насекомых и клещей древесно-кустарниковых пород Теллермановского леса, относящихся к 5 семействам, 4 отрядам и 2 классам членистоногих животных. По результатам исследования был проведен анализ доминантой структуры и встречаемости галлообразователей. Установлено, что значительная доля видов галлообразователей принадлежит отрядам перепончатокрылых насекомых и акариформных клещей. Также была изучена и проанализирована локализации галл на растениях и их распространенность в лесном массиве. Определили, что галлы могут локализоваться на листовых пластинках растений, черешках листьев, на вершине и основании молодых побегов. Выяснили, что большинство галлообразователей являются обитателями дуба, ивы и тополя черного, наименьшую долю составляют обитатели ольхи, липы и клена.
Членистоногие-галлообразователи, тератоморфы, эринеумы, галлы, теллермановский лес, насекомые, паукообразные, акариформные клещи, равнокрылые, перепончатокрылые, двукрылые
Короткий адрес: https://sciup.org/170197855
IDR: 170197855 | DOI: 10.24412/2500-1000-2023-2-2-265-272
Текст научной статьи Изучение членистоногих-галлообразователей древесно-кустариниковых пород Теллермановского леса в городе Борисоглебск Воронежской области
Галлообразование - это патологический процесс, выражающийся в разрастании и изменении растительных тканей под воздействием специфических возбудителей -галлообразователей. Среди них известны представители многих групп организмов: некоторые низшие грибы, вирусы, бактерии, круглые черви, клещи и насекомые. На растении под влиянием галлообразова-теля образуются своего рода новообразования, которые можно разделить на две группы - галлы и тератоморфы [3]. В случае развития новообразования - галла происходит изменение части органа растения, а при образовании тератоморфа (сложного галла) происходит изменение всего органа растения, который полностью превращается в патологическое новообразование путем нарушения его равномерного роста.
Хозяйственное значение галлообразующих членистоногих значительно, но неоднозначно. Среди них известны настоящие вредители культурных, лесных, декоративных и лекарственных растений. Но есть виды, связанные с растениями-вредителями, например, со злостными сорняками [4].
Рассматривая данную тему нам было интересно изучить и провести инвентаризацию галлов и их возбудителей для развития комплексных биоценологических исследований, а также для оценки состояния регионального биоразнообразия на территории Теллермановского леса.
Теллермановский лес расположен на юге среднерусской лесостепи Русской равнины в городе Борисоглебск, Воронежской области. Это южная окраина области распространения теневых широколиственных лесов. Данный лесной массив вытя- нулся вдоль рек Хопра и Вороны на 110 км. Длина этого лесного многоугольника около 65 км, ширина – от 3 до 16 км. Типичная «нагорная дубрава» занимает около 75% всей площади, остальная территория представлена пойменным лесом [6].
Цель исследовательской работы – изучить членистоногих-галлообразовате-лей древесно-кустарниковых пород Тел-лермановского лесного массива по строению их галл.
Объекты и методы исследования. Исследование проводилось на базе МБУДО БЦВР БГО СП «Учебно-исследовательского экологического центра Е.Н. Павловского» города Борисоглебск, Воронежской области с 2018 по 2021 годы.
Для выявления таксономического разнообразия галлообразующих насекомых и клещей проводили сбор материала в летний период 2018-2021 гг. Были выбраны маршруты с учетом рельефа местности и расположенных здесь типов леса (осоко-снытевая дубрава, солонцовая дубрава, ландыше-ежевичная дубрава) [6]. В 2018 году было пройдено 2 маршрута общей протяженностью около 20 км, в 2019 году был разработан еще один маршрут протяженностью около 3 км, а в 2020 – 6 км. В 2020 году проводились исследования не только по выше указанным маршрутам, но и на пробном участке в 7408,8 м2, на котором произрастало более 3100 10-летних деревьев дуба черешчатого (94 ряда в среднем по 33 дерева). По краю участка были отмечены следующие древесные породы: клен полевой, дуб черешчатый, липа сердцевидная, ясень обыкновенный, груша обыкновенная, лещина обыкновенная, клен остролистный, береза бородавчатая, тополь черный. Летом 2021 г. были охвачены все маршруты и пробный участок.
Листья и побеги с поврежденных древесно-кустарниковых пород растений собирались для гербаризации, а также для вскрытия галл. Галлы фотографировались с помощью фотоаппарата NikonD3200 и смарт-линз REMAXA ipai.
Определение галл проходило с помощью бинокуляра МБС-9, цифрового микроскопа (Multifunction Digital Microscope TS3), а также с использованием определителей: «Определитель повреждений лесных и декоративных деревьев и кустарников европейской части СССР» и «Насеко-мые-галлообразователи культурных и дикорастущих растений европейской части СССР» [2, 4, 5, 7]. Гербаризация материала проходила по методике, описанной в книге В.Б. Голуба, Д.А. Колесовой и др. «Энтомологические и фитопатологические коллекции, их составление и хранение» [1].
Анализ доминантной и трофической структур проводили с помощью программы Microsoft Office Excel.
Анализ локализации галл на растениях и их распространенность в лесном массиве проводили с помощью обобщения литературных источников и собственных наблюдений.
Результаты исследования. За весь период исследования было собрано 224 образца галл с 8 древесно-кустарниковых пород растений. Было вскрыто и сфотографировано с помощью цифрового микроскопа 60 экземпляров 22-х видов галл. Галлы насекомых и клещей очень разнообразны по строению, форме, величине, а также местах их локализации на растениях (рис. 1, 2, 3). Каждый вид галлобразовате-ля приурочен к одному или нескольким близким видам растений и вызывает характерные только для данного вида галлы. Этот факт позволил нам в большинстве случаев определить галлообразователей до вида.
В результате исследования было обнаружено 28 видов членистоногих, относящихся к 5 семействам, 4 отрядам и 2 классам членистоногих животных (см. табл. 1 и 2). В 2020 г. наш таксономический список насекомых-галлообразователей увеличился на 5 видов (1 – акариформный клещ и 4 вида насекомых), а в 2021 г. на 3 вида (насекомые).
Рис. 1. Галлы с личинками шишковидной орехотворки (Andricus foecundatrix Hart.) (фото автора)
Рис. 2. Галлы с личинками ивовой розообразующей галлицы (Dasineura rosaria Lw.) (фото автора)
Рис. 3. Галлы с личинками жилковой тополевой тли (Pemphigus populi Courchet.) (фото автора)
Таблица 1. Таксономический состав членистоногих-галлообразователей древеснокустарниковых пород, обнаруженных в Теллермановском лесу (2018-2021 гг.)
|
Класс |
Отряд |
Семейство |
Кол-во видов |
|
Паукообразные (Arachnida) |
Акариформные клещи (Acari-formes) |
Галловые четырехногие клещи (Eriophyidae) |
8 |
|
Насекомые (Insécta) |
Равнокрылые (Homoptera) |
Тли (Pemphigidae) |
7 |
|
Перепончатокрылые (Hymenoptera) |
Орехотворки (Cynipidae) |
6 |
|
|
Пилильщики (Tenthredinidae) |
2 |
||
|
Двукрылые (Diptera) |
Галлицы (Cecidomyidae) |
3 |
|
|
Всего: |
28 |
||
В результате проведенного анализа собранного нами материала следует отметить, что значительная доля видов принад- лежит перепончатокрылым насекомым и акариформным клещам (рис. 4).
Рис. 4. Процентное соотношение видов членистоногих - галлообразователей в отрядах
При этом количество видов двукрылых насекомых составило наименьшую долю от общего количества собранного материала. Установили, что более половины (57%) видового состава галлообразовате- лей являются обитателями таких пород деревьев как дуб, ива и тополь черный. Наименьшую долю составили виды галло-образователи ольхи, липы и клена (18%) (см. табл. 2 и рис. 5).
Рис. 5. Соотношение видов галлообразователей на исследуемых древесно-кустарниковых породах (количество)
Численность большинства видов галло-образователей за период исследования с каждым годом увеличивалась, при этом видовое соотношение групп по распространенности в лесном массиве оставалось примерно одинаковым (см. табл. 3).
Таблица 2. Видовой состав галлообразователей древесно-кустарниковых пород Тел-лермановского леса (2018-2021 гг.)
|
Название породы |
Членистоногие-галлообразователи |
|
Вяз (Ulmus sp.) |
|
|
Липа сердцевидная ( Tilia cordata Mill.) |
|
|
Дуб черешчатый ( Quercus robur L.) |
|
|
Клен полевой |
1. Кленовый жилковый клещик ( Eriophyes macrochelus megalonyx Nal.) |
|
Название породы |
Членистоногие-галлообразователи |
|
( Acer campestre L.) |
2. Еriophyes sp. |
|
Тополь черный ( Populus nigra L) |
|
|
Тополь дрожащий ( Populus tremula L.) |
|
|
Ива ( Salix sp. ) |
|
|
Ольха черная ( Alnus glutinosa L.) |
1. Ольховый войлочный клещик ( Eriophyes brevitarsus Nal.) |
Соотношение количества видов в отрядах в разные годы исследований отображено на рисунке 6, где наибольшее коли- чество видов представлено в отрядах ака-риформные клещи и перепончатокрылые насекомые.
■ Акариформные клещи (Acariformes)
□ Равнокрылые (Homoptera)
□ Перепончатокрылые (Hymenoptera)
□ Двукрылые (Diptera)
Рис. 6. Соотношение количества видов в отрядах в 2018-2021 гг.
Таблица 3. Встречаемость и распространенность галл в Теллермановском лесу (2018
2021 гг.) ______________________________________________________________________________________
|
Видовой состав галлообразователей |
Годы исследований |
Распространенность в лесном массиве (№ группы) |
|||
|
2018 |
2019 |
2020 |
2021 |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Липовый войлочный клещ ( Eriophyes leiosoma Nal.) |
+ |
+ |
2 |
||
|
Липовый галловый клещик ( Eriophyes tiliae Nal.) |
+ |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
Кленовый жилковый клещик ( Eriophyes macrochelus megalonyx Nal.) |
+ |
+ |
+ |
+ |
2 |
|
Вязовый головчатый клещ ( Aceria campestricola Frauenf.) |
+ |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
Ивовый галловый клещик ( Eriophyes tetanothrix Nal.) |
+ |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
Ольховый войлочный клещик ( Eriophyes brevitarsus Nal.) |
+ |
+ |
2 |
||
|
Видовой состав галлообразователей |
Годы исследований |
Распространенность в лесном массиве (№ группы) |
|||
|
2018 |
2019 |
2020 |
2021 |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Еriophyes sp. |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
|
Осиновый кочанный клещик ( Eriophyes populi Nal.) |
+ |
+ |
3 |
||
|
Вязовая бледная тля ( Kaltenbachiella pallida Halid.) |
+ |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
Тополе-лютиковая тля (Thecabius affinis Kalt.) |
+ |
+ |
+ |
2 |
|
|
Тополе-сушеницевая тля ( Pemphigus filaginis Boyer de Fonsc.) |
+ |
3 |
|||
|
Жилковая тополевая тля ( Pemphigus populi Courchet.). |
+ |
3 |
|||
|
Широкая спиральная тополевая тля ( Pemphigus spirothecae Licht.) |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
|
Злаково-вязовая тля ( Tetraneura ulmi Deg.) |
+ |
+ |
3 |
||
|
Пемфиг Лихтенштейна ( Pemphigus immunis Buckt.) |
+ |
+ |
3 |
||
|
Галлица осиновая двусторонняя ( Harmandia cavernosa Rubs.) |
+ |
3 |
|||
|
Ивовая розообразующая галлица ( Dasineura rosaria Lw.) |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
|
Ивовая краевая галлица ( Dasineura marginemtorquens Bremi.) |
+ |
+ |
2 |
||
|
Осиновая шаровидная галлица ( Harmandia globuli Rubs.) |
+ |
+ |
3 |
||
|
Осиновая тонкостенная галлица ( Harmandia populi Rubs.) |
+ |
3 |
|||
|
Нумизматическая орехотворка ( Neuroterus numismalis Fourc.) |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
|
Стягивающая дубовая орехотворка ( Andricus curvator Hart.) |
+ |
+ |
2 |
||
|
Лепешковидная орехотворка ( Neuroterus fumipennis Hart.) |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
|
Яблоковидная орехотворка ( Diplolepis quercus-folii L.) |
+ |
+ |
+ |
1 |
|
|
Шишковидная орехотворка ( Andricus fecundator Hart.) |
+ |
+ |
+ |
2 |
|
|
Корневая орехотворка ( Biorrhiza pallida Oliv. |
+ |
3 |
|||
|
Пилильщик пузыревидный (Pontania vesicator Br.) |
+ |
+ |
+ |
3 |
|
|
Шаровидный (ягодный) галловый пилильщик ( Pontania viminalis L.) |
+ |
+ |
+ |
2 |
|
|
Всего |
10 |
17 |
22 |
22 |
|
Что касается локализации галл, то они могут формироваться практически на всех органах растения. Обнаруженные нами образования локализовались на листовой пластинке – 22 вида, на черешке листьев – 1 вид (широкая спиральная тополевая тля), вершине молодых побегов – 2 вида (шишковидная орехотворка и ивовая розообразующая галлица), основании молодых побегов – 3 вида (корневая орехотворка, пемфиг Лихтенштейна и осиновый кочанный клещик). Среди имеющихся новообразований 24 являлись галлами, 2 – тера-томорфами и 2 – эринеумами.
По распространенности в Теллерманов-ском лесном массиве обнаруженные виды (см. табл.3) можно отнести к 3 группам:
-
1. группа – фоновые виды, которые распространены повсеместно (обнаружено 10 видов);
-
2. группа – виды с ограниченным распространением (обнаружено 8 видов);
-
3. группа – рецедентные, то есть спорадично регистрируемые (обнаружено 10 видов).
При этом хотелось отметить, что широкая спиральная тополевая тля, являясь фоновым видом, в 2020-2021 гг. встречалась спорадично.
Кроме того, в «нагорной дубраве» нами было выбрано модельное дерево дуба че-решчатого, которое имело высокую степень поврежденности нумизматической орехотворкой. Количество галл в 2018 г. на некоторых его листьях достигало 184 штук.
Рис. 7. Листья дуба черешчатого (модельное дерево) с галлами нумизматической орехотворки (Neuroterus numismalis Ol.) (фото автора)
В то же время деревья, расположенные рядом, практически не были заражены данным галообразователем. Летом 2019 г. с изучаемого нами модельного дерева дуба была срезана одна скелетная ветвь с 38 однолетними побегами, количество галл на которых насчитывалось от 1 до 115 штук. В 2020 году степень повреждения листьев была незначительная (не более 48 шт./лист). В 2021 году нумизматическая орехотворка отсутствовала на модельном дереве (см. табл.3). Можно предположить, что такое варьирование галл по годам могло быть связано с неблагоприятными для данного вида климатическими (температура, осадки) и биотическими (бактерии, грибы) факторами окружающей среды. При этом следует отметить, что вспышек численности галлообразующих насекомых за период исследования выявлено не было.
Выводы:
-
1. Выявлено и представлено таксономическое разнообразие 28 видов галлообразующих насекомых и клещей древеснокустарниковых пород Теллермановского леса, относящихся к 5 семействам, 4 отрядам и 2 классам членистоногих животных, приуроченных к 8-и древесно-кустарнико-
- вым породам растений (дуб, ива, тополь, осина, вяз, липа, клен и ольха).
-
2. Наибольшим видовым разнообразием отличались отряды акариформных клещей и перепончатокрылых насекомых.
-
3. Из 28 обнаруженных галл и терато-морфов, 22 из них локализовались на листьях, 1 – на черешках листьев 2 – на вершине молодых побегов и 3 – на основании молодых побегов.
Данная исследовательская работа требует дальнейшего наблюдения за отдельными видами галлообразующими членистоногими в разных типах леса, что позволит в будущем сделать определенные выводы об уровне поврежденности крон и плотности галл на листовых пластинах. Это имеет большое значение, так как при массовом заселении галообразователями наблюдается ослабление растений, резкое угнетение отдельных кустов и деревьев, а иногда и полное их усыхание.
Кроме того, полученные данные о распространении и численности галообразо-вателей могут быть использованы при проведении мониторинга лесных экосистем среднерусской лесостепи.
Список литературы Изучение членистоногих-галлообразователей древесно-кустариниковых пород Теллермановского леса в городе Борисоглебск Воронежской области
- Зерова М.Д., Дьякончук Л.А., Ермоленко В.М. Насекомые-галлообразователи культурных и дикорастущих растений европейской части СССР. Перепончатокрылые. Отв. Ред. Савченко Е.Н. АН УССР. Ин-т зоологии им. И.И. Шмальгаузена. - Киев: Наук. Думка, 1988. - 160 с.
- Коломец Т.П., Мамаев Б.М., Зерова М.Д. и др. Насекомые-галлообразователи культурных и дикорастущих растений европейской части СССР. Двукрылые. Отв. Ред. Савченко Е.Н. АН УССР. Ин-т зоологии им. И. И. Шмальгаузена. - Киев: Наук. Думка, 1989. - 168 с.
- Осипов В.В. Экосистемы Теллермановского леса. Ин-т лесоведения. - М.: Наука, 2004. - 340 с.
- Гусев В.И. Определитель повреждений лесных, декоративных и плодовых деревьев и кустарников. - М: Лесн. пром-сть, 1984. - 472 с.
- Мозолевская Е.Г., Белова Н.К., Лебедева Г.С., Шарапа Т.В. Практикум по лесной энтомологии: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 272 с.
- Петров Д.Л., Сауткин Ф.В. Насекомые-галлообразователи - вредители кустарниковых насаждений Беларуси // Вестник БГУ. Серия 2. Химия. Биология. География. - 2013. - № 1. - С. 65-71.
- Голуб В.Б., Колесова В.Б., Шуровенков Ю.Б., Эльчибаев А.А. Энтомологические и фитопатологические коллекции, их составление и хранение. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1980. - 228 с.
