40

Науково-дослідницька робота

Екологічна роль Harpalus Rufipes у агроценозах дніпропетровської області

Виконавець:

Фесенко Вячеслав Сергійович,

учень групи 10-2

Комунального закладу освіти

«Фінансово-економічний ліцей»

Дніпропетровської міської ради

Керівник:

Задесенець Антоніна Олександрівна,

вчитель біології

вищої кваліфікаційної категорії,

учитель-методист

Науковий консультант:

Бригадиренко Віктор Васильович,

кандидат біологічних наук

доцент кафедри зоології та екології

Дніпропетровського

Національного університету

ім. О. Гончара

Дніпропетровськ - 2011

Зміст

ВСТУП 4

Дослідження проводили на території Самарського району м.Дніпропетровськ. Турунів виду H. rufipes (Coleoptera, Carabidae) збирали з грунту на присадибній ділянці (город, квітник, плодові дерева та кущі), в полі, лісосмузі, на луках в радіусі 1,5–2,0 км навколо р. Маячка (чорноземи, глиноземи), берег р. Самара. Термін проведення: кінець червня – серпень. Польові експерименти виконувались власними силами, консультації по визначенню рослинних та тваринних об’єктів надавались фахівцем кафедри зоології та екології ДНУ. 5

1.1. Огляд ролі турунів у природних екосистемах 6

1.1.1. Різноманіття екологічних груп 6

1.1.2. Сезонна та добова активність 7

1.2. Роль турунів в агроценозах 8

1.3 Морфологічні особливості H. rufipes 9

12

1.4. Покриви тіла 12

1.5 Порожнина тіла 13

1.6. Центральна нервова система 14

1.7. Вегетативна нервова система 14

1.8. Органи чуття 15

1.9. Травна система 15

1.10 Кровоносна система 16

1.11. Дихальна система 18

1.12. Особливості розмноження 19

Отримані результати дослідженнь 24

4.1. Кормові переваги H. rufipes 24

4.2. Споживання H. rufipes овочевих культур 28

4.3. Споживання H. rufipes бур’янистих рослин (рудеральних) 29

4.4 Споживання H. rufipes плодово-ягідних культур 29

4.5 Споживання H. rufipes зернових культур 30

4.6. Споживання H. rufipes безхребетних тварин 30

Висновки і прогноз 31

Прогноз 32

З огляду на сумнівну шкоду цього виду турунів на агроценози потрібно припинити боротьбу з ним, і навпаки захищати його. 32

Необхідні подальші дослідження щодо можливості штучного розведення H. rufipes як корисного винищування шкідників рослин в агроценозах. 33

ВСТУП

Туруни – одна з найрозповсюдженіших груп безхребетних тварин в агроценозах, міських екосистемах та будь-яких природних ландшафтах. Різноманіття турунів на території Дніпропетровської області становить 286 видів. Ця група – майже винятково зоофаги, тобто живляться тваринними об’єктами, регулюючи чисельність відомих видів шкідників. Водночас, родини Harpalini та Amarini включає види міксофітофагів, які зменшують врожайність сільськогосподарських зернових культур. Численні дослідження свідчать, що вони пошкоджують зернові, овочеві та технічні культури. Найбільш відоме видання щодо шкідників сільськогосподарських та лісових культур видане в Києві–1973рр. “Вредители сельськохозяйственных культур и лесных насаждений”, наводить інформацію, що H. rufipes шкодить більшості зернових, технічних, лікарських, кормових, овочевих, плодово-ягідних та декоративних культур.

H. rufipes – один із найпоширеніших видів турунів Дніпропетровської області та м. Дніпропетровськ. Він трапляється в усіх антропогенно – трансформованих екосистемах, навіть на шлагосховищах, на териконах вугільних шахт, на антропогенно – трансформованих ділянках міських агломерацій, у придорожній смузі тощо. Надзвичайно висока чисельність цього виду в агроценозах зернових культур: тут він складає до 60% від біомаси підстилкового ярусу.

Актуальність дослідження: роль хижих і паразитичних комах у регулюванні врожайності рослин надзвичайно висока. Підтримання гомеостазу екосистем за рахунок переважної більшості підстилкових комах у цілому залишається недослідженим. Нarpalus rufipes (De Geer, 1774) – наймасовіший вид твердокрилих, який мешкає на поверхні ґрунту. Незважаючи на це, його трофічні переваги залишаються недослідженими. Відсутні детальні екологічні відомості про сучасний таксономічний склад його об’єктів живлення. Ці обставини обумовлюють актуальність теми проекту, визначають її наукову новизну.

Мета нашої роботи – з’ясувати баланс між шкідливою дією H. rufipes на городні, технічні, зернові, фруктові, овочеві культури та його корисний вплив на агроценози і природні екосистеми шляхом зменшення кількості шкідників сільськогосподарських рослин.

Завдання роботи сформульоване відповідно до мети:

1. Оцінити споживання в лабораторних умовах H. rufipes вегетативних та генеративних частин городніх та польових рослин;

2. Дослідити споживання H. rufipes тваринних об’єктів (фітофагів, сапрофагів тощо);

3. Порівняти результати лабораторних експериментів із літературними даними щодо впливу H. rufipes на природні екосистеми.

Дослідження проводили на території Самарського району м.Дніпропетровськ. Турунів виду H. rufipes (Coleoptera, Carabidae) збирали з грунту на присадибній ділянці (город, квітник, плодові дерева та кущі), в полі, лісосмузі, на луках в радіусі 1,5–2,0 км навколо р. Маячка (чорноземи, глиноземи), берег р. Самара. Термін проведення: кінець червня – серпень. Польові експерименти виконувались власними силами, консультації по визначенню рослинних та тваринних об’єктів надавались фахівцем кафедри зоології та екології ДНУ.

Розділ 1. Звіт про проведені дослідження.

1. Огляд ролі турунів у природних екосистемах

Твердокрилі, як одна із самих старих та найуспішніших груп класу комахи (Insecta) [63], зуміли заселити всі можливі суходільні та водні екологічні ніші [54]. Вони розповсюджені на всій Землі: від найбідніших пустель до дощових тропічних лісів, від екваторіальної до полярних зон. Немає жуків лише у місцях багаторічних льодовиків, таких як арктичні, антарктичні і високогірні.[9] В гіських місцевостях вони розповсюджені до субнівального та нівального поясів. У Карпатах їх можна зустріти від передгір'їв до найвищих вершин; [27] на Кавказі жуки трапляються до висот більше 3000 м; в горах Середньої Азії – 4500 м, а у Гімалаях та тропічних гірських масивах – до 5000 – 5500 м [14].

1. Різноманіття екологічних груп

Різноманітність екологічних груп жуків є надзвичайно великою, а ніші, які вони заселяють, – надзвичайно різноманітні [9]. Велика група видів жуків заселяє верхні шари ґрунту і називається ґрунтовою мезофауною (Туруни, Жуки-хижаки, Слоники та ін.), причому личинки і лялечки там проводять увесь свій час, а імаго, хоча б на короткий період, виходить на поверхню [66]. Ще більшою групою жуків є види, які заселяють рослини. Багато видів живе на листках і стеблах рослин, якими вони живляться (Листоїди, Ковалики, Слоники тощо), інші заселяють деревину дерев (Вусачі, Златки й ін.) та простір під корою (Плоскотілки, Короїди, Лубоїди і т.д.), ще інші поселяються в коренях і на їх поверхні (Пластинчастовусі, деякі Слоники й Вусачі), на квітах та в плодах (Слоники, Насіннєїди тощо). Велика кількість видів жуків мешкає в прибережних біотопах прісних водойм [59]. Варто виокремити групу прісноводних жуків–гідробіонтів (Вертячки, Плавунці, Водолюби та ін.), які ведуть, переважно, хижий спосіб життя.

Велика група хижих жуків заселяє травостій та лісову підстилку (Туруни, Жуки–хижаки), інші хижаки полюють на листі рослин (Сонечка, М'якотілки та ін.). Значна, за обсягом видів, група жуків мешкає в продуктах життєдіяльності тварин (Гнойовики, Пластинчастовусі, Карапузики тощо) та їх трупах (Мертвоїди тощо) [4].

Велику корисну роль в агробіоценозах відіграють хижі жужелиці, що живляться комахами, котрі мешкають у ґрунті, а саме: гусеницями підгризаючих і листогризучих совок, лучного і стеблового метеликів, дротяниками та несправжньодротяниками [67].

Деякі хижаки мешкають на рослинах (красотіл великий) і знищують гусінь непарного кільчастого шовкопряда. Кримська жужелиця знищує шкідливих слимаків у садах і лісах Криму, червононога жужелиця живиться личинками і лялечками колорадського жука[18].

Часто темп розмноження попелиць, листоблішок, кліщів стримують хижі личинки мух сирфід, галиць, сітчатокрилі, трипси та клопи [33]. Ентомофаги мешкають у різноманітних екологічних умовах і тому відзначаються різними способами життя [61].

Хижаки відкладають яйця в колонії попелиць, листоблішок, кокцид, кліщів або в середовище, що їх оточує [34]. Одні живляться тільки у фазі личинки (мухи сирфіди, галиці, золотоочка звичайна), чи в дорослій фазі (скорпіонові мухи, мурашки, багато видів ос), інші – в дорослій фазі і фазі личинки (трипси, клопи, більшість сітчастокрилих, кокцинеліди, жужелиці, мухи ктирі тощо), з яких розвивається доросла особина [64].