Комплексы опылителей некоторых видов трибы Cardueae (Asteraceae) в условиях средней тайги Республики Коми

Автор: Пестов Сергей Васильевич, Расова Елена Евгеньевна, Филиппов Николай Ильич, Володин Владимир Витальевич

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 3-7 т.15, 2013 года.

Бесплатный доступ

В данной статье представлены результаты исследования видового состава и структуры комплексов опылителей пяти видов дикорастущих и культивируемых в среднетаежной зоне Республики Коми растений трибы Cardueae сем. Asteraceae: Serratula coronata L., S. inermis Gilib., S. quinquefolia M. Bieb. ex Willd., Centaurea phrygia L. и Cirsium heterophyllum (L.) Hill. Определено 90 видов из пяти отрядов. Максимальное видовое богатство отмечено на C. heterophyllum (48 видов), минимальное на S. quinquefolia (23 вида). Исследованные виды растений существенно отличаются структурой антофильного комплекса насекомых. Ведущей группой посетителей соцветий C. phrygia и C. heterophyllum являются двукрылые (46-48%). Доля шмелей составляет 35-39%. Виды S. coronata и S. innermis опыляются преимущественно шмелями - 66-68%. Доля двукрылых снижается до 18-23%. Вид S. quinquefolia посещается почти исключительно шмелями - до 94%. Обилие двукрылых не превышает 6%.

Еще

Интродукция, консортивные связи, шмели, мухи-журчалки

Короткий адрес: https://sciup.org/148202186

IDR: 148202186

Текст научной статьи Комплексы опылителей некоторых видов трибы Cardueae (Asteraceae) в условиях средней тайги Республики Коми

С ложноцветные (Asteraceae) – это крупнейшее и наиболее эволюционно продвинутое семейство цветковых растений. Виды этого семейства широко распространены по всему земному шару и являются характерными компонентами различных сообществ. В пределах семейства имеется большое разнообразие форм оплодотворения и опыления. Широта специализации растений в выборе насекомых-опылителей обусловлена морфологическими особенностями генеративных органов [1].

Практический и теоретический интерес представляет изучение формирования консортивных связей в процессе интродукции растений в нехарактерные для них природные зоны. Чаще всего исследователями изучается реакция растений на факторы абиотической природы, а биотические взаимоотношения интродуцированных растений исследуются реже.

Перспективным лекарственным растением, интродуцированным в средней тайге Республики Коми, является серпуха венценосная ( Serratula coronata L.) из трибы Cardueae сем. Asteraceae [2]. Кроме того этот вид является перспективным медоносом, поскольку соцветия серпухи венценосной имеют довольно крупные размеры и обильно выделяют нектар. Ранее нами были изучены кон-сортивные связи Serratula coronata , как с позиций адаптации растений в новых условиях произрастания, так и возможного участия вторичных метаболитов серпухи венценосной – фитоэкдисте-

роидов, структурных аналогов гормонов линьки насекомых, во взаимоотношениях с насекомыми [4, 5, 6].

Для выяснения путей формирования консор-тивных связей интродуцированных растений представляет интерес сравнение состава консортов культурных растений с таковым близкородственных дикорастущих представителей. В средней тайге Республики Коми помимо S. coronata проводились работы по интродукции других представителей рода Serratula – S. inermis Gilib. и S. quinquefolia M. Bieb. ex Willd. [7]. Из дикорастущих представителей трибы Cardueae в средней тайге наиболее широко распространены бодяк разнолистный ( Cirsium heterophyllum (L.) Hill.) и василек фригийский ( Centaurea phrygia L.)

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование проводилось в начале июля – середине августа 2012 г. Определены видовой состав и структура сообществ антофильных членистоногих пяти представителей трибы Cardueae: трех интродуцированных Serratula coronata L., S. inermis Gilib., S. quinquefolia M. Bieb. ex Willd. и двух видов местной флоры – Centaurea phrygia L. и Cirsium heterophyllum (L.) Hill. Последние два вида широко распространены в поздоне средней тайги. Численность опылителей оценивали визуально без отлова на учётных площадках за 20 мин. Учёты проводились (10-12 на каждом виде растения) с 11:00 до 15:00 в ясную безветренную погоду в течение всего периода их цветения. Относительное обилие журчалок выражали как отношение численности журчалок к общей численности опылителей в процентах. Сразу после учёта проводился отлов опылителей для выявления видового состава. Всего было собрано 512 экземпляров имаго насекомых. Сравнение видового со- става насекомых проводили с помощью кластерного анализа. В качестве меры сходства выступал индекс Жаккара [3]. Для расчетов и построения диаграмм использована программа Past 2.17.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты визуальных учётов показывают, что наиболее разнообразны комплексы журчалок василька и бодяка. Начало цветения C. phrygia и C. heterophyllum в 2012 г. пришлось на 5-10 июля. Максимальная численность опылителей на C. phrygia наблюдалась 24 и 30 июля. Переход к стадии плодоношения в исследованной ценопо-пуляции происходил с 1 до 18 августа. Цветение S. coronata и S. innermis началось 22-28 июля. Пик активности опылителей этих растений пришелся на 2-7 августа. Последним из изученных видов зацвел S. quinquefolia – 10 августа и численность опылителей достигла максимума S. quinquefolia –

Рис. Сходство видового состава насекомых посетителей растений трибы Cardueae (SC – Serratula coronata , SI – S. innermis , SQ – S. quinquefolia , CP – Centaurea phrygia , CH – Cirsium heterophyllum )

В комплексе опылителей трибы Cardueae определено 90 видов из пяти отрядов. Максимальное видовое разнообразие отмечено на C. heterophyllum (48 видов), минимальное на S. quinquefolia (23 вида). По результатам кластерного анализа (рис.) наиболее близки насекомые посещающие S. coronata и S. quinquefolia (сходство 50%), что объясняется сходством строения соцветий. Самым обособленным оказался комплекс опылителей бодяка. Определенное значение на видовой состав антофильных насекомых имеет длительность формирования консортивных связей. Состав опылителей интродуцированных ви- дов рода Serratula, оказывается наиболее близким.

Нами наблюдалось различие роли перепончатокрылых и двукрылых в антофильном комплексе изученных растений. Доминирующей группой посетителей соцветий Serratula являлись шмели. Всего отмечено 20 видов. На всех исследованных растениях встречались Bombus jonellus , Bombus pascuorum и Bombus sporadicus (табл. 1). Видовой состав шмелей на посетителей серпухи существенно отличается от василька и бодяка. Виды Bombus sylvestris, Bombus schrencki , Bombus rupes-tris, Bombus bohemicus , Bombus veteranus, Bombus hypnorum встречались только на Serratula. На S. quinquefolia доля шмелей составляет 94% среди всех групп опылителей. Среди прочих представителей этого отряда, осы Ancistrocerus sp. , Dolichovespula silvestris и D. saxonica чаще встречались на бодяке, пчелы Hylaeus sp., Megachile sp. – на васильке (табл. 2).

По данным количественных учетов, двукрылые преобладают на бодяке и васильке. Обилие их на этих растениях составляло около 50% (табл. 2). Наиболее разнообразной в видовом отношении группой двукрылых являются мухи журчалки (24 вида). Среди них наиболее часто встречались Epistrophe nitidicollis (Mg.), Episyrphus balteatus (DG), Parasyrphus nigritarsis (Ztt.), Sphaerophoria scripta (L.), Syrphus vitripennis Mg. Все они на стадии личинки питаются тлями. Из тлей на растениях рода Serratula и Centaurea обнаружена тля Uroleucon jaceae L., а на Cirsium – Dactynotus sp.

Жуки в антофильных сообществах трибы Car-dueae сравнительно малочисленны. Наибольшее число жесткокрылых отмечено на васильке фригийском – 8.7% (табл. 2), но семь видов. Одним из самых широко распространенных видов жуков была бронзовка Oxythyrea funesta (Poda). Этот вид впервые отмечен в окрестностях Сыктывкара, ранее он указывался только для крайнего юга Республики Коми (Юркина, Пестов, 2009). Этот вид активно расширяет свой ареал в северном направлении. Изредка на соцветиях изученных растений встречались божьи коровки Coccinella septempunctata L., Hippodamia septemmaculata (DG).

Из чешуекрылых самым разнообразным семейством были многоцветницы Vanessa cardui (L.), Nymphalis c-album (L.), Brenthis ino (Rott.), Argynnis paphia (L.), Argynnis adippe (Den. et Schiff.). Наибольшее обилие чешуекрылых отмечено на бодяке, преимущественно его соцветия посещаются совками (Noctuidae) и огневками-травянками (Crambidae). На S. quinquefolia бабочки отмечены не были. Белянки Goneprteryx rhamni (L.) преобладали на S. inermis , многоцветницы чаще встречались на C. heterophyllum и S. coronata. Реже всего встречались бархатницы: их обилие на всех видах растений не превышало 1%.

Таблица 1. Видовой состав	опылителей в	31	B. bohemicus Seidl.	+	–	+	–	–
антофильных сообществах растений трибы		Cardueae ³²	B. cingulatus Wahl.	–	+	–	–	–
		33	B. consobrinus Dhlb.	–	+	–	–	–
^№ Вид опылителей	SC SI SQ	CP CH 34	B. distinguendus Mor.	–	+	–	–	–
		35	B. flavidus Evers.			+
HETEROPTERA		36	B. jonellus Kirby	+	+	+	+	+
Coreidae		37	B. hortorum L.	+	+	–	+	–
1 Coreus marginatus (L.)	–––	– + ₃₈	B. hypnorum L.	+	–	+	–	–
Miridae		39	B. lucorum L.	+	+	+	+	–
2 Lygus sp.	+ – +	+ –	B. norvegicus Sparre-
Acanthosomatidae		40	Schneider	+		+
Elasmostethus		41	B. pascuorum Scop.	+	+	+	+	+
3 interstinctus (L.)	–––	– + ₄₂	B. pratorum L.	+	+	+	+	–
Pentatomidae		43	B. rupestris F.	+	–	+	–	–
Carpocoris		44	B. schrencki Mor.	+	+	+
4 purpureipennis (DG)	+ – +	+ + ₄₅	B. sichelii Rad.		+
5 Dolycoris baccarum (L.)	+ – –	– – ₄₆		+	+	+
COLEOPTERA		47	B. sporadicus Nyl.	+	+	+	+	+
Coccinellidae		48	B. sylvestris Lep.	+	+	+	–	–
Hippodamia	–––	– + ⁴⁹	B. veteranus F.	+	+	–	–	–
6 septemmaculata (DG)			DIPTERA
Coccinella	+ – –	+ +	Bibionidae
7 septempunctata L.		50	Bibio pomonae F.	–	–	–	–	+
Cerambycidae			Empididae	–	–	–	–	–
8 Lepturobosca virens (L.)	–––	– + ₅₁	Empis sp.	–	+	–	+	+
Oedemeridae			Asilidae	–	–	–	–	–
Oedemera femo-			Pamponeurus germani-
9 rata (Scopoli)	–––	+ + ₅₂	cus L.				+
Chrysomelidae			Syrphidae	–	–	–	–	–
10 Lochmaea caprea (L.)	–––	+ –	Dasysyrphus tricinctus
Cetoniidae		53	(Fll.)		+	+
11 Oxythyrea funesta (Poda)	+ + –	+ +	Epistrophe grossulariae
Protaetia metallica		54	(Mg.)	–	–	–	+	–
12 (Herbst)	–––	+ – ₅₅	E. melanostoma (Ztt.)	–	+	–	–	–
Carabidae		56	E. nitidicollis (Mg.)	+	+	–	–	+
13 Harpalus sp.	–––	– +	Episyrphus balteatus
LEPIDOPTERA		57	(DG)	+	+		+	+
Nymphalidae		58	Eristalis arbustorum (L.)	–	+	–	–	+
Argynnis adippe (Den. et		59	E. interrupta (Poda)	–	–	–	–	+
14 Schiff.)	+ – –	– – ₆₀	E. tenax (L.)	–	+	–	–	–
15 Argynnis paphia (L.)	–––	+ –	Eupeodes lapponicus
16 Brenthis ino (Rott.)	–––	– + ₆₁	(Ztt.)	–	–	–	–	+
17 Nymphalis c-album (L.)	– + –	– + ₆₂	E. corollae (F.)	–	+	–	–	–
18 Vanessa cardui (L.)	– + –	– + ₆₃	Helophilus affinis Wahl.	–	–	–	–	+
Pieridae		64	H. hybridus Lw.	–	–	–	+	–
19 Goneprteryx rhamni (L.)	+ + –	+ – ₆₅	H. pendulus (L.)	–	–	–	–	+
Hesperiidae			Meliscaeva cinctellus
Ochlodes sylvanus (Es-		66	(Ztt.)	–	–	+	–	–
20 per)	+ – –	––	Parasyrphus nigritarsis
Noctuidae		67	(Ztt.)	+	+	+	–	–
21 Noctuidae sp.	+ – –	+ – ₆₈	P. vittiger (Ztt.)	–	–	–	+	–
Crambidae		69	Pipiza bimaculata Mg.	–	–	–	+	–
22 Crambidae sp.	+ – –	––	Sphaerophoria scripta
HYMENOPTERA		70	(L.)	+	+			+
Vespidae		71	Syritta pipiens (L.)	–	–	–	–	+
Dolichovespula silvestris		72	Syrphus ribesii (L.)	–	+	–	–	–
23 (Scopoli)	–––	– + 73	S. torvus O.–S.	–	–	–	+	–
24 D. saxonica (Fabricius)	–––	– + 74	S. vitripennis Mg.	+	–	+	–	+
Paravespula vulgaris			Temnostoma vespiformis
25 (L.)	– – +	– – 75	(L.)	–	–	–	+	–
Eumenidae		76	Volucella pellucens (L.)	–	–	–	–	+
26 Ancistrocerus sp	–––	– +	Conopidae
Halictidae			Conops quadrifasciatus
27 Hylaeus sp.	+ + –	+ + 77	DG	–	–	–	–	+
Megachilidae			Tephritidae
28 Megachile sp.	–––	+ +	Chaetostomella cylin-
Apidae		78	drica (R.-D.)	+	–	–	+	+
29 Apis mellifera L.	+ + +	+ + 79	Terellia longicauda Mg.	–	–	–	+	+
Bombus barbutellus			Calliphoridae
30 Kirby	– – +	– – 80	Calliphora loewi End.	–	–	–	–	+

Таблица 2. Численность (экз./20мин.) и обилие (%) членистоногих в антофильных комплексах растений трибы Cardueae

Группа	Cirsium heterophyllum		Centaurea phrygia		Serratula coronata		Serratula inermis		Serratula quinquefolia
Группа	N, экз.	Id%	N, экз.	Id%	N, экз.	Id%	N, экз.	Id%	N, экз.	Id%
HYMENOPTERA	17,1	35,3	19,5	38,5	34,5	68,1	34,2	66,7	56,0	93,9
шмели	11,0	22,8	16,9	33,5	34,0	67,0	33,8	65,8	56,0	93,9
пчелы	1,1	2,2	1,9	3,8	0,4	0,8	0,2	0,3	–	–
осы	4,0	8,3	0,3	0,6	0,1	0,2	0,2	0,4	–	–
прочие перепончатокрылые	1,0	2,0	0,3	0,6	0,1	0,2	0,2	0,3	–	–
DIPTERA	23,5	48,4	23,3	46,1	11,8	23,2	9,6	18,8	3,3	5,5
журчалки	7,8	16,2	7,5	14,9	6,2	12,2	5,3	10,3	1,5	2,5
пестрокрылки	0,3	0,6	1,2	2,4	–	–	0,3	0,5	–	–
прочие двукрылые	16,4	33,9	14,6	28,9	5,6	11,0	4,1	8,0	1,8	3,0
COLEOPTERA	1,6	3,2	4,4	8,7	0,9	1,7	1,1	2,2	0,2	0,3
HETEROPTERA	0,3	0,7	0,1	0,1	0,1	0,2	0,4	0,7	0,0	0,0
LEPIDOPTERA	6,0	12,5	2,3	4,5	4,0	7,9	4,8	9,4	0,0	0,0
белянки	0,1	0,2	0,4	0,8	1,1	2,2	3,3	6,4	–	–
бархатницы	–	–	0,1	0,2	0,2	0,5	–	–	–	–
многоцветницы	1,6	3,2	0,2	0,3	1,6	3,1	1,0	2,0	–	–
прочие чешуекрылые	4,3	8,8	1,5	2,9	1,0	2,0	0,5	1,0	–	–
Всего	48,0	100	49,4	100	50,5	100	51,1	100	59,5	100

Авторы выражает глубокую благодарность специалистам Института биологии Коми НЦ УрО РАН: К.Г. Уфимцеву за участие в обсуждении полученных данных и ценные советы в процессе проведения исследования, А.Г. Татаринову и О.И. Кулаковой за помощь в определении чешуекрылых. Работа выполнена при финансовой поддержке интеграционного проекта (Рег. № 12-и-4-2072) «Ресурсный и биотехнологический потенциал растения Урала и сопредельной территории европейского Северо-Востока России – продуцентов важнейших групп биологически активных веществ» Программы фундаментальных исследований УрО РАН.

Список литературы Комплексы опылителей некоторых видов трибы Cardueae (Asteraceae) в условиях средней тайги Республики Коми

Глазунова К.П., Длусский Г.М. Связь между строением цветков и составом опылителей у некоторых ворсянковых (Dipsacaceae) и сложноцветных (Asteraceae) с внешне сходными соцветиями-антодиями//Журн. общ. биол. 2007. Т. 68. № 5. С. 361-378.
Интродукция Serratula coronata L. на европейском Северо-Востоке//В.П. Мишуров, В.Г. Зайнуллин, Г.А. Рубан, Н.С. Савиновская, В.В. Пунегов, Л.А. Башлыкова. Сыктывкар. 2008. 192 с.
Песенко Ю.А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М.: Наука, 1982. 287 с.
Пестов С.В., Володин В.В. Насекомые консортивного комплекса Serratula coronata L. в условиях интродукции (средняя тайга Республики Коми)//Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития. Материалы всероссийский научно-практический конференции с международным участием. Вып V, Ч. 2. Киров, 2007. C. 261-264.
Пестов С.В., Уфимцев К.Г., Володин В.В., Володина С.О., Донцов А.Г. Консортивные связи экдистероидсодержащего растения Serratula coronata L. (Asteraceae)//Теоретическая и прикладная экология, 2012. № 1. С. 77-82.
Уфимцев К.Г., Пестов С.В. Насекомые-фитофаги экдистероидсодержащих растений рода Serratula//Актуальные проблемы биологии и экологии: Материалы XIX молодёжной научной конференции Института биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, 2012. С. 101-103.
Володин В.В., Володина С.О., Чадин И.Ф., Мартыненко В.А. Экдистероидсодержащие растения: ресурсы и биотехнологическое использование Екатеринбург, 2007. 127 с.

Еще

Статья научная