Материал и методика работы. Материалом для написания работы послужили сборы, проведенные с 16 июня по 3 июля 2005 года в различных природных зонах Западной Сибири.
Стационарные исследования выполнялись нами в окрестностях г. Лянтор Сургутского района Тюменской области. На основе изучения всех отмеченных выше материалов по листоедам всех геоботанических зон г. Лянтора, нами зарегистрировано 7 видов листоедов. При изучении листоедов, в связи с задачами нашего индивидуального исследования использовались общие методики энтомологических исследований, предложенные И.В. Кожанчиковым [1961]; К.К. Фасулати [1971]; Б.М. Мамаевым [1972] и Ю.А. Песенко [1982]. Идентификация видов велась с использованием основных определителей [Плавильщиков; Лопатин, Куленкова, 1986; Горностаев]. Для сбора энтомологического материала применялся метод количественного учета с помощью биоценометра и кошения стандартным энтомологическим сачком по травяной и древесно-кустарниковой растительности с условной единицей – 20 взмахов сачком в обе стороны по новому месту. За период исследования было сделано около 300 учетных кошений.
Помимо этого проводился ручной сбор листоедов древесно-кустарниковой растительности, а также стряхивание в сачок и на полиэтиленовую пленку, сбор в укрытиях (под камнями, в пазухах листьев) и с помощью пинцета.
Разделение листоедов на редкие, обычные и массовые проводилось на основании следующих процентных соотношений: редкими считались виды, составляющие в общих сборах менее 1% особей; к обычным относились виды, на которые приходилось от 1 до 20% всех собранных жуков; виды с более высокой численностью в сборах считались массовыми.
Сбор личинок, обитающих на листьях растений, осуществлялся двумя способами. Первый – непосредственный сбор личинок листоедов в природе визуально с кормового растения, и при помощи стандартного энтомологического сачка для кошения по кронам деревьев. Так как исследования проводились во второй половине июня, стадии развития листоедов не дошли до стадии куколки.
Поэтому сбор куколок листоедов не зарегистрирован. Всего за период работы было собрано 135 экземпляров имаго (часть собранного материала монтировалось на булавки, часть сохранялась на ватных матрасиках) и 180 личинок. По общепринятым методикам была изготовлена биологическая и систематическая коллекция представителей листоедов – имаго. Кроме этого за период исследования собран гербарий кормовых растений листоедов, а также составлена коллекция типов повреждений растений этими жуками.
Методика лабораторного содержания листоедов. Параллельно с наблюдениями в природе мы проводили исследования в лаборатории. Для чего нами была собрана оригинальная установка, позво¬ляющая детально изучить все фазы жизненного цикла листоедов, от яйца до имаго. Необходимые параметры условий содержания задавались в объеме климатической камеры, куда помещались садки с листоедами. Система регуляции температуры и влажности в климатической камере собрана на основе двух терморегуляторов УКТ 4У2 и ртутных контактных термометров марки ТПК. Для поддержания температуры использовался сухой контактный термометр, нагрузкой терморегулятора служила спираль электронагревателя мощностью 500 Вт и вентилятор, включающийся одновременно с электронагревателем.
Для создания необходимой влажности воздуха использован бы¬товой увлажнитель воздуха; измерение влажности проводилось с помощью влажного контактного термометра. Такая система способна в течении длительного времени поддерживать температуру в пределах от + 15° С до + 40° С с ошибкой ±1° С и влажность воздуха от уровня комнатной до 100% с точностью 2%. Режим освещения за¬давался с помощью реле времени 2 РВМ при общей мощности люминесцентных ламп в 320 Вт (4 лампы по 80 Вт). В природе развитие изученных нами видов листоедов протекает в раз¬личных климатических условиях.
В лаборатории оптимальными условиями развития листоедов являются: температура воздуха +22 ± 1° С, влажность воздуха 75%, продолжительность искусственного светового дня 12 часов.
Методика изучения трофических связей листоедов. Изучение трофических связей листоедов проводилось нами как в полевых условиях, так и в лаборатории - экспериментальными методами. В природе, растение, на котором был обнаружен жук (личинка, кладка яиц) конкретного вида внимательно осматривалось, отмечалось число найденных экземпляров, наличие и характер погрызов, фазы развития насекомого (имаго, личинки, кладки яиц). По этой схеме регистрировались все находки листоедов на растениях.
Накопленные данные позволяли отличать достоверные кормовые растения от случайных. Если на растении было найдено не менее трех особей листоедов в имагинальной фазе, то его относили как к возможному кормовому, но сразу же проверяли, начав осмотр других таких же растений. Нахождение питающихся личинок на нескольких растениях одного вида, служили основанием для того, чтобы отнести эти растения к кормовым. Для уточнения кормового растения мы использовали в полевых условиях микросадки.
В пробирку помещали несколько (3 - 5) экземпляров листоедов и предлагали им целый, без погрызов, лист растения. Если через сутки лист был сильно объеден, то исследуемое растение окончательно относили к кормовому, для листоедов конкретного вида. Если видовая принадлежность насекомого и растения была не извест¬на, то жуков помещали в отдельную пробирку, а растение в гербарий под одинаковыми номерами. Определение проводилось в лаборатории. Мы использовали также и экспериментальные методы для подтвер¬ждения или проверки данных, полученных в поле. Эксперимент по изучению трофических связей растений и насекомого - фитофага должен быть прост в отношении аппаратуры и приближен к естественным условиям обитания на¬секомого. В ряде случаев мы использовали упрощенные садки, например, чашечку Петри, в которую помещали 3-5 особей листоедов и растение, ко¬торое предположительно являлось кормовым, черешок растения заворачива¬ли в мокрую вату. В таких условиях листья остаются свежими в течение 2 - 3 дней. Для длительных наблюдений использовали более вместительные садки, например конструкцию из оргстекла, на дне которой просверлены отверстия для пробирок, а верх затянут марлей или сеткой. В пробирки нали¬вали воду и помещали образцы исследуемых растений.
В садок выпускали серию личинок или жуков и наблюдали за распределением их по видам растений в течении двух суток.
Мы использовали два критерия оценки степени кормового предпочтения, предложенные Л.Н. Медведевым и Е.Я. Рогинской [1988]. Первый: учет площади в мм2 верхней, нижней или обеих сторон листа, съеденного одной личинкой или одним жуком за I сутки (мм2/сутки); второй критерий - доля повреждения каждого из предложенного для выбора кормового растения в % от общей площади поврежденных листьев всех растений в опыте, принятой за 100 %. Кроме этого был использован критерий «отвергаемости» растений – в виде процента личинок или жуков, погибших на этом растении, так и не приступив к питанию.
Методика изучения биологии листоедов.
Исследования проводились во второй половине июня 2005 года. Изучались особенности биологии Melasoma tremulae и Phytodecta viminalis только в лабораторных условиях. При изучении особенностей питания личинок было установлено 3 садка. В один садок помещали 1 личинку Phytodecta viminalis на последней стадии перед окукливанием и кормовое растение, заранее измеренное. В другой - 50 личинок этого же вида и также кормовое растение, но не измеренное. А в третий помещали 1 личинку Melasoma tremulae и заранее измеренное кормовое растение.
При изучении особенностей питания имаго было установлено 4 садка. В первый помещались 2 особи вида Phytodecta viminalis (самец и самка), собранных в природе в момент копуляции. Во второй 1 особь Phytodecta viminalis, в третий одна особь того же вида на стадии кладки яиц, и в последний 1 особь Melasoma tremulae. В каждый садок вместе с насекомыми помещались листья кормовых растений заранее измеренные.
Все садки наблюдались в лаборатории при среднесуточной температуре воздуха + 22 ±1ºС, влажности 70-75% и освещении 12 часов в сутки. Изучение прожорливости насекомых проводилось экспериментальным путем. Как было уже выше сказано, в каждый садок помещались заранее измеренные листья кормовых растений. Через сутки корм менялся, а по старому изъеденному листочку вычислялась площадь выеденного корма. Так как наблюдались листоеды двух видов, то и корм был разный.
У Melasoma tremulae- осиновый лист, средняя площадь всех листьев равна 14 см2, а у Phytodecta viminalis – ивовые листья, средней площадью 16 см2. Площадь съеденного растения вычислялась с помощью прикладывания листьев к миллиметровой бумаге. Проводились математические расчеты. 2.