Методы изучения жесткокрылых насекомых

Остановимся теперь на конкретных рекомендациях по методикам исследования разных групп беспозвоночных. Подавляющее большинство методик относится к энтомологическим исследованиям эколого-фаунистического характера. Подобные работы выполняются в 2 этапа: 1) полевые исследования; 2) камеральная обработка материала.

В ходе полевых исследований необходимо собрать богатый и обширный фактический материал. Он может быть и небольшим, но обязательно достаточным для последующей статистической обработки. Даже работая над реализацией конкретной цели, желательно изучать все стороны жизни животного. Важно добывать сравнимые сведения, что достигается применением единой методики одним исследователем. Допустим, перед исследователем стоит задача – выяснить и сравнить составы фаун какой-то группы беспозвоночных разных биотопов. Для получения сравнимых данных необходимо соблюсти следующие условия: 1) работа выполняется одним и тем же сборщиком; 2) используется одна и та же методика; 3) в разных биотопах берется одинаковое число проб; 4) отбор проб производится примерно в одни и те же сроки. В противном случае, последующая статистическая обработка будет затруднена. Наконец, обязательным требованием данного этапа является точное документирование материала в полевом дневнике. Перед началом отбора проб в каком-то биотопе необходимо детально описать географическое положение, микроклиматические условия, фитоценоз сообщества, погоду, время исследования. В последующем эти данные, зафиксированные в дневнике, помогут в интерпретации полученных результатов.

Перед началом полевых исследований, помимо знакомства с методикой работы, необходимо подготовить специальное оборудование. Речь идет преимущественно об энтомологическом снаряжении. Не останавливаясь подробно на его описании (см., например, Козлов, Нинбург, 1971; Фасулати, 1971; Голуб и др., 1980), перечислим основные принадлежности энтомолога-исследователя.

Сачок. Различаются сачки воздушные, для энтомологического кошения и водные. Диаметр обруча обычно 30 см. Мешок воздушного сачка изготавливают из мельничного газа или марли, сачка для кошения – из бязи, водного сачка – из канвы или из мелкоячеистого капронового тюля. Обруч сачка для кошения и водного сачка изготавливают из проволоки толщиной 3-5 мм, для воздушного – 2-3 мм. Длина палки сачка для кошения – на 20 см меньше роста сборщика, водного сачка – 2-2,5 м, воздушного – не более 1,5 м.

Морилка – широкогорлая склянка с герметично закрывающейся пробкой (обычно корковой), служащая для умерщвления собранных насекомых. Банку заполняют ленточками фильтровальной бумаги, сложенными «гармошкой». Перед началом экскурсии сюда же помещают кусочек ваты, завернутый в фильтровальную бумагу и пропитанный замором. В качестве последнего лучше использовать уксусно-этиловый эфир (этилацетат) или хлороформ. В полевых условиях необходимо иметь несколько морилок. Насекомых в морилке держат от 2-3 минут до 6-8 часов.

Кроме этого в полевой сумке должны быть пробирки (для переноса живых насекомых), пинцеты, малая саперная лопатка, крепкий нож, полевой дневник и карандаш.

После сбора материала в природе насекомых из морилок раскладывают на ватные матрасики размером с конверт. Каждый сбор точно этикетируют. Этикетка должна содержать следующую информацию: место сбора (географическое положение), дату, название биотопа, метод сбора, фамилию и инициалы сборщика. Все надписи делаются простым карандашом. Необходимо подчеркнуть, что сборы, составляющие разные пробы, должны быть четко разделены на вате кусочками черной нитки. Матрасики с насекомыми просушиваются и помещаются горизонтально в фанерный ящик так, чтобы там они находились в неподвижном состоянии. При транспортировке насекомых «на вате» следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить материал и не смешать насекомых из разных проб.

Камеральная обработка материала заключается, прежде всего, в определении собранных насекомых. Для этого используют бинокулярный микроскоп МБС и современные определители. Далее производят подсчет собранных насекомых и осуществляют статистическую обработку

Жуки, или жесткокрылые – одна из крупнейших групп животных (наряду с перепончатокрылыми). Многочисленность и относительно простые способы выявления их в природе позволяют, при определенном усердии, собрать материал для выполнения хорошей эколого-фаунистической работы. Можно порекомендовать следующие темы исследований.

Герпетобионты - это насекомые, передвигающиеся по поверхности почвы.

Методика. Для изучения можно использовать 2 основных метода.

1) В выбранных биотопах вкапывается в одну линию по 10 стеклянных банок емкостью 0,5 л на расстоянии 2,5 м друг от друга. При этом верхний край банки должен находиться на одном уровне с почвой. Внутренние края банок должны быть чистыми и гладкими, чтобы попавшие туда насекомые не смогли выбраться наружу. В банки после установки их в почве на 1/3 заливается жидкость. Если это вода, то ловушки следует проверять ежедневно. Лучше использовать слабые растворы (например, 3%) формалина, этиленгликоля или уксусной кислоты, обладающие к тому же привлекательными для жуков запахами. Фиксирующие свойства растворов позволяют увеличить период между выборками. Жидкость в банки необходимо по мере надобности добавлять (или менять). Описанные ловушки получили название ловушек Барбера. Отловленных таким образом насекомых выбирают из банок с помощью пинцета, помещают в морилки, а затем раскладывают на матрасики. В этом случае перед укладкой в коробку необходимо тщательно просушить материал на матрасиках.

2) При изучении фауны герпетобионтов применяют также отлов на притеняющие приманки. Для этого готовят из смеси диких злаковых или сорных растений пучки по 2-3 горсти каждый. Раскладывают полученные притеняющие приманки на площади 30 см², высота пучка при этом – 10-15 см. В разных биотопах (обычно в антропоценозах) раскладывают в одну линию по 10 приманок на расстоянии 10 м друг от друга. Утром и вечером ежедневно выбирают всех жуков, собравшихся под травой. Кроме типичных герпетобионтов в сборах обычно бывает много жуков-щелкунов.

Изучение жесткокрылых подстилки

Задачи исследования: выявление состава фауны жуков подстилки, соотношения таксонов, сезонной динамики численности видов в разных биотопах, зависимости состояния фауны от воздействия различных факторов.

Работа выполняется в лесных биотопах ранней весной (когда только сошел снег, и подстилка еще не просохла) или поздней осенью. Она позволяет выявить состав жуков подстилки, который включает 2 основные группы: зимующие виды и типичные герпетобионты.

Методика. С помощью металлической рамки ограничивают участок подстилки площадью 1 м². Далее, аккуратно разбирая листья и осматривая их с обеих сторон, собирают всех жесткокрылых и помещают в морилку. Лучше собрать подстилку в герметичный мешок, а разбором пробы заниматься в лаборатории при хорошем освещении. Насекомых каждой пробы необходимо помещать в отдельную морилку. В каждом биотопе берется 10 проб.

Изучение жесткокрылых-хортобионтов и тамнобионтов

Хортобионты – обитатели травянистой растительности, тамнобионты – обитатели кустарников.

Задачи исследования: выявление состава фауны названных экологических групп жуков, соотношения таксонов, сезонной и суточной динамик численности видов в разных биотопах, выявление сходства и различия фаун основных сообществ региона, зависимости состояния фауны от воздействия различных факторов.

Методика. Для реализации поставленных целей обычно используется методика кошения. Сразу же отметим, что описываемый метод сбора применим также для исследования представителей и других отрядов насекомых-хортобионтов и тамнобинтов (равнокрылые хоботные и полужесткокрылые, отчасти перепончатокрылые и двукрылые). Суть метода заключается в следующем: сачком для кошения делается 8-10 резких взмахов так, чтобы край сачка проходил по частям растений, с которых намечен сбор. При кошении по травянистой растительности обруч сачка ориентируют перпендикулярно к поверхности земли и после каждого взмаха поворачивают его на 180⁰. По окончании кошения обруч поворачивают вниз параллельно поверхности земли с тем, чтобы его край закрыл выход из сачка. Далее можно поступать по-разному. Наиболее точные данные получаются, если все содержимое мешка поместить в герметичный пакет с замором. Чаще же сачок раскрывают, удаляют из него крупные части растений, отряхивая с них насекомых в мешок. Далее осторожно вынимают пойманных жуков, при необходимости придерживая их с наружной стороны через ткань, и помещают в морилки. Рекомендуется за единицу изучения (пробу) взять 100 взмахов, сделанных в несколько приемов (по 10-20 взмахов). Пробы берут в солнечную погоду, после того как с растений сошла роса. Если косить по сырой траве, то сачок быстро намокает, что резко уменьшает эффективность метода. При кошении исследователь должен двигаться против солнца, чтобы его тень не спугивала насекомых.

Для изучения жуков-тамнобионтов используется метод обтряхивания. Выбирают отдельно стоящий куст растения, подстилают под него белое полотно и отряхивают в утренние часы. Жуки в этот период суток находятся в состоянии оцепенения и легко падают вниз. Таким способом хорошо выявляется состав фауны листогрызущих жуков отдельных видов кустарников и молодых деревьев.

Изучение жуков-копробионтов

Копробионты – это обитатели навоза.

Задачи исследования: выявление состава фауны жуков-копробионтов, соотношения таксонов, сезонной динамики численности видов в разных биотопах, выявление сходства и различия фаун разных субстратов, сукцессии сообщества копробионтов по мере усыхания и переработки навоза, зависимости состояния фауны от воздействия факторов окружающей среды.

Методика. До начала работы необходимо выяснить, какой период в среднем занимает в данных условиях разложение 1 «лепешки» навоза. На выгоне, где пасется скот, в теплую погоду находят по 5 кучек свежего навоза и помечают их, например, палочками. В этот же день берут пробу первой кучки. Для этого можно использовать 2 способа. Более трудоемкий – раскапывание с последующей выборкой жуков пинцетом. Эффективнее же применять метод флотации. В ведро с водой порциями закладывается содержимое кучки и тщательно перемешивается. Жуки постепенно всплывают на поверхность. Остается только их собрать и поместить в морилки. Как в первом, так и во втором случае необходимо выбрать жуков и из верхнего слоя почвы под «лепешкой», куда они часто закапываются. Далее известный по предварительному наблюдению срок разложения и усыхания навозной кучки делят на 5. Получаем период, через который необходимо изучить следующую по счету из помеченных «лепешку». Такая последовательность позволяет выяснить изменение фауны копробионтов в ходе сукцессии. Если не известен средний срок разложения субстрата, то можно воспользоваться упрощенным вариантом. Условно дифференцируют субстрат на 3 стадии: помет свежий, средний свежести (сверху сухая корка, внутри субстрат влажный), сухой. Пробы берут в один день, собирая жуков из 3-5 кучек каждой стадии.

Изучение жуков-ксилобионтов

Ксилобионты – обитатели коры и древесины.

Задачи исследования: выявление состава фауны жуков-ксилобионтов, соотношения таксонов, сезонной динамики численности видов в разных биотопах, на разных породах деревьев, выявление сходства и различия фаун основных пород, зависимости состояния фауны от воздействия различных факторов.

Методика. Заключается в сборе жуков из-под коры и из толщи коры. Для осуществления этого необходимо заранее запастись прочным ножом, отверткой или небольшим топориком. В ходе сборов необходимо четко фиксировать в блокноте название породы, с какой части бревна (пня, стоящего мертвого дерева) берется проба, какова их ориентация по отношению к сторонам света. Для количественных учетов рекомендуется брать пробы площадью 10x10 см в разных местах. Собранных под корой личинок можно попробовать выкормить до имаго.

Изучение водной колеоптерофауны

Задачи исследования: выявление состава водной колеоптерофауны, соотношения таксонов, сезонной и суточной динамики численности видов в разных типах водоемов, выявление сходства и различия фаун сообществ, зависимости состояния фауны от воздействия различных факторов, в том числе и антропогенного.

Методика. Для реализации названных целей вполне подходит метод, используемый в водных биоиндикационных исследованиях на основе зообентоса (см. ниже). Интересный способ лова водных жуков предлагается в одной из специальных работ по методам отлова жесткокрылых (Яблоков-Хнзорян, 1989). В стоячих водоемах с помощью палки сачка недалеко от берега образуют водовороты и зачерпывают воду в их центре. Если принять каждый такой сбор за 1 пробу, то для обследования водоема желательно сделать не менее 10 проб.

Изучение жесткокрылых, летящих на свет

Задачи исследования: выявление состава жуков, летящих на свет, соотношения таксонов, сезонной динамики численности видов в разных биотопах, зависимости состава от воздействия различных факторов.

Методика. Используется методика, более подробно описанная при изучении бабочек (см. далее). Этот способ позволяет выявить представителей только отдельных семейств жесткокрылых. Часто таким образом собираются довольно редкие жуки.

В заключение, хочу отметить, что перечисленное, разумеется, не охватывает всего разнообразия тем и методов изучения жесткокрылых. Более подробно о полевых методах можно узнать в упомянутой выше работе (Яблоков-Хнзорян, 1989).