Экологические Новости +Всё о состоянии окружающей среды Партизанского района г. Минска

Войтешонок Александра Михайловна,  11  класс
ГУО «Средняя школа № 108 г. Минска»

Города представляют собой сравнительно новую и бурно развивающуюся среду обитания живых организмов. Она уникальна по всем своим параметрам. Фауна включает как аборигенные, так и интродуцированные виды. Они присутствуют повсюду как компоненты сообщества. Примером часто встречающихся видов, способных обитать даже в условиях сильного загрязнения, являются скрытоживущие потребители растительных тканей из группы членистоногих, формирующих мины, галлы и тераты.

Эндобионтные фитофаги составляют особую группу членистоногих, представители которой ведут скрытый образ жизни, развиваясь в тканях листьев и побегов растений. Эти вредители наносят растениям существенный ущерб, что приводит к их угнетению. Кроме того, внешние проявления деятельности этих членистоногих в виде пятен на листьях, различных деформаций приводят к резкому снижению декоративности растений в зеленых насаждениях городов. Этими обстоятельствами обусловлено большое практическое значение изучаемой группы членистоногих.

Объект исследования: эндобионты-фитофаги — насекомые и растительноядные клещи — потребители листвы основных древесных пород зеленых насаждений г. Минска, г. Бобруйска и г. Заславля. В работе изучались минирующие насекомые из семейства бабочек молей-пестрянок Gracillariidae, подсемейства Lithocolletinae и тератформирующие членистоногие (клещи и насекомые).

Цель работы: определить таксономической состав комплекса фитофагов эндобионтов и выявить специфику их вредоносности на растениях-хозяевах основных древесных пород в условиях зеленых насаждений г. Минска, г. Бобруйска и г. Заславля. Для осуществления поставленной цели нами решались следующие задачи:

1. Изучить видовой состав эндобионтов-фитофагов городских насаждений  г. Минска, г. Бобруйска, г. Заславля.
2. Оценить заселенность и поврежденность основных  древесных пород эндобионтными фитофагами.
3. Проанализировать особенности структуры комплексов эндобионтов, формирующихся на основных древесных породах в различных урбоценозах (на примере городов Минска, Бобруйска, Заславля).
4. Исследовать особенности освоения листвы эндобионтными фитофагами по категориям насаждения.

На протяжении  2017-2019 годов в различных категориях зеленых насаждений нами изучались скрытоживущие членистоногие фитофаги древесных растений.  С этой целью коллекционировали образцы повреждений растений, наносимые минирующими молями-пестрянками и галлообразующими членистоногими фитофагами.

Нами использовались следующие методы исследования: визуальный осмотр, ручной сбор материала, гербаризация, определение видов, анализ полученных данных с помощью программ MicrosoftExcel, imageJ. Для идентификации фитофагов по повреждениям растений и имагинальным (преимагинальным) стадиям использовали соответствующие ключи и описания, справочные материалы, консультации специалистов.

По итогам исследований в течение полевых сезонов 2017-2019 гг. в условиях зеленых насаждений городов — Минска, Бобруйска, Заславля — выявлен комплекс наиболее часто встречающихся эндобионтных вредителей, включающий по меньшей мере 32 вида членистоногих животных из 17 родов, 7 семейств, 5 отрядов, 2 классов (Insecta и Arachnida). Среди них: 11 видов молей-пестрянок и 21 вид тератформирующих членистоногих.

Наибольшими распространенностью и вредоносностью в зеленых насаждениях характеризуются каштановый минёр Camerariaohridella(Deschka & Dimic,1986), тополевая моль-пестрянка Phyllonorycterpopulifoliella(Treitschke,1833), липовая минирующая моль-пестрянка Phyllonorycterissikii(Kumata,1963). Существенно снижает декоративность посадкам липы липовый войлочный гладкий клещ Eriophyes leiosoma (Nalepa, 1892).  Остальные виды эндобионтных фитофагов встречаются спорадично, имеют низкий или средний уровень заселенности и поврежденности кормовых растений. В большинстве случаев это связано с малой долей их кормовых растений в ассортименте насаждений городов.

Фитопаразиты трофически взаимосвязаны с 10 родами видов растений 8 ботанических семейств. Наибольшим разнообразием отличается комплекс эндобионтов на липе в г. Минске (5 видов галлообразователей и 1 вид моли-пестрянки). Наиболее заселяемыми породами являются также тополи — в г. Минске (4 вида), ивы — в г. Минске и г. Бобруйске (3 вида), вяз — в г. Минске (3 вида). По 1 виду эндобионтов  выявлено на  елях, березах, дубе, грабе.

Исследование особенностей освоения листвы эндобионтными фитофагами по категориям насаждения в г. Минске выявило резкое снижение заселенности галлообразователей в уличных посадках в сравнении с насаждениями паркового типа. Однако у исследуемых представителей семейства Gracillariidae (каштановый минер, тополевая моль-пестрянка) наблюдалось увеличение площади изьятия листа в однотипных линейных посадках вдоль автодорог с интенсивным движением. Данные исследования показывают, что, не смотря на схожий образ жизни, живые организмы испытывают воздействие множества факторов, приводящих к изменению условий их обитания.

Полученные результаты вносят вклад в изучение структуры и динамики биологического разнообразия и позволяют уточнить состав вредителей зеленых насаждений городов Беларуси.

Проблема изучения листовых минеров является достаточно актуальной. Инвазивные виды минирующих насекомых занимают на новых территориях свободные экологические ниши и быстро увеличивают численность популяции, нанося существенный урон произрастающим здесь растениям. В результате развития мин уменьшается поверхность листа, которая задерживает пыль и атмосферные выбросы, осуществляет фотосинтез, что отражается на приросте деревьев.

Изучение листовых минеров было начато нами в 2017 г. на примере одного вида моли-пестрянки и проводилось на территории г. Минска. Поскольку данная группа насекомых-фитофагов в последние десятилетия приобретает все большее отрицательное значение в городских насаждениях, мы решили исследовать данную проблему в других городах Беларуси.

Авторы работы: учащиеся ГУО «Средняя школа №108 г. Минска» Войтешонок Александра и Подерячева Полина. Руководитель работы: учитель биологии И.Г. Богино.

Цель исследовательской работы: оценка поврежденности листовых пластинок декоративных древесных растений представителями семейства бабочек молей-пестрянок Gracillariidae, подсемейства  Lithocolletinae в условиях зеленых насаждений Беларуси. Для осуществления поставленной цели нами решались следующие задачи:

1. Изучить видовой состав молей-пестрянок, поражающих древесные породы в городах Беларуси: Минске, Заславле (Минская обл.), Бобруйске (Могилевская обл.).
2. Оценить распространенность и  вредоносность для зеленых насаждений выявленных видов вредителей.
3. Определить степень поврежденности листовых пластинок древесных растений наиболее вредоносными видами молей-пестрянок.

Моли-пестрянки относится к отряду Чешуекрылые (Lepidoptera) класса Насекомые (Insecta). Для Беларуси приведены сведения в литературных источниках о 27 видах семейства. В Европе их насчитывается примерно 200 видов.

Моли-пестрянки – мелкие, редко средней величины бабочки с размахом крыльев 4,5-21 мм. Голова гладкая или с хохолком  чешуек. Усики нитевидные, крылья узкие с хорошо развитым светлым, иногда блестящим рисунком. Из яиц появляются гусеницы, которые проделывают ходы в зеленых тканях растений – мины, расположенные с нижней стороны листьев.

Сухой теплый климат последних лет благоприятно влияет на развитие и распространение молей-пестрянок в Беларуси, они успевают пройти не одну генерацию. Наибольший урон растениям наносят моли-пестрянки из родов Cameraria,  Phyllonorycter. Поэтому минирующим повреждениям, образуемым этими группами чешуекрылых, было уделено в исследовании основное внимание.

Сборы фактического материала выполнялись на протяжении полевых сезонов 2017-2018 гг. Минированные листовые пластинки выявляли путем визуального обследования древесных растений. В контрольных населенных пунктах выбирались 2-4 учетных пункта, на каждом из них анализировалась листва с трех наиболее типичных деревьев. На листьях учитывалось общее количество мин, доля изъятия площади листовой пластинки. Для обработки количественных данных использовались программы Excel, imageJ.

Для определения видовой принадлежности минёров по повреждениям растений и личиночным стадиям использовали определительные таблицы и справочные научные материалы. Для каждого вида характерна определенная форма мин, расположение их в листе, а в минах – личинок.

 

Для проведения исследования выбраны контрольные города: Минск, Бобруйск (Могилевская область), Заславль (Минская область).

В результате проведенных исследований нами зарегистрировано 11 видов молей-пестрянок подсемейства Lithocolletinae семейства Gracillariidae, повреждающих деревья в условиях декоративных зеленых насаждений Беларуси. Редкие виды: большая ивовая моль-пестрянка Phyllonorycter pastorella (Zeller, 1846),  моль-пестрянка Phyllonorycter esperella (Goeze, 1783), минирующая березовая моль Phyllonorycter  ulmifoliella  (HÜBNER, 1817). В большинстве случаев низкий уровень численности данных видов связан с малой долей их кормовых растений в ассор­тименте насаждений городов. Единичные виды: вязовая моль-пестрянка Phyllonorycter agilella (Zeller, 1846).

Нами  установлено, что декоративные деревья в данных городах повреждаются гусеницами 11 видов молей-пестрянок из двух родов –Cameraria и Phyllonorycter, которые являются  инвазивными видами для фауны Беларуси. Наибольшим числом видов (10) представлен род Phyllonorycter. 

Для оценки уровня поврежденности фитофагом кормового растения использовали специальную 4-балльную шкалу, описанную в литературных источниках. Состояние модельных деревьев оценивалось в баллах.  Наибольшие повреждения в зеленых насаждениях г. Минска, г. Бобруйска и г. Заславля вызывают: каштановый минёр Camerariaohridella, тополевая моль-пестрянкаPhyllonorycterpopulifoliella, липовая минирующая моль-пестрянка Phyllonorycter issikii. Данные виды молей-пестрянок стали объектом для реализации следующей задачи – определение степени поврежденности листовых пластинок древесных растений наиболее массовыми видами.

Конский каштан обыкновенный (AesculushippocastanumL.)долгое время принадлежал к числу высокоустойчивых к повреждению вредителями древесных пород. Ситуация коренным образом изменилась после инвазии на территорию Беларуси каштановой минирующей молиCamerariaohridella (Deschka & Dimic, 1986).

Среднее количество мин на листовых пластинках в контрольных городах в июне-июле 2018 г. составляло от 12,7 до 25,1. Уровень повреждения гусеницами варьировал от 22,11% до  52,12%, что сопровождалось потерей декоративности – от малосущественной до существенной. Средний показатель процента площади изъятия листовой пластинки в Минске, Бобруйске, Заславле практически не отличается (около 40%), что свидетельствует, что данный вид минера завершил распространение на территории Беларуси.

Наблюдения за тополевой молью-пестрянкой Phyllonorycterpopulifoliella  осуществляли на древесных породах тополь бальзамический (Р. balsamifera L.) и тополь канадский (Р. canadensis). Данным растениям вредитель наносит существенный урон.

Отмечено, что степень поражения листовой пластинки гусеницами Ph. populifoliella древесных пород рода Тополь существенно отличается в различных типах насаждений. Высокая степень поврежденности листовых пластинок наблюдается у тополя бальзамического и тополя канадского в г. Минске, чем в других контрольных городах.

Например, поврежденные листья выявлены на деревьях тополя бальзамического  в Бобруйске, однако, в меньшем количестве, чем столице. На листьях обнаружены паразиты тополевой моли-пестрянки — насекомые-наездники, которые естественным путем уничтожают личинок и куколок тополевой моли-пестрянки.

Липовая моль-пестрянка   Phyllonorycter issikii(Kumata, 1963) – минер из Восточной Азии. В исследованиях в г. Минске были задействованы породы: липа мелколистная, липа американская, липа войлочная. Плотность заселения Phyllonorycter  issikiiна кормовых растениях в г. Минске различна: больше всего пораженных листьев наблюдается на липе мелколистной (85 на 100 листьев), меньше – на липе американской (25 на 100 листьев). Липа войлочная не является кормовым растением для данного вредителя. В г. Бобруйске и г. Заславле наблюдения проводилисьс липой мелколистной (TiliacordataMill) – наиболее распространенной породой.

Среднее количество мин на листовых пластинках липы мелколистной в контрольных городах составляло от 1,0  (Бобруйск)  до 6,9 (Минск). Уровень повреждения гусеницами листовых пластинок в летне-осенний – период 2018 г. варьировал от 1,6 до 47,9 %. В условиях городской среды уровень численности моли и пропорциональная ему доля изъятия листвы заметно ниже на липах, растущих вдоль автомобильных дорог, чем в парках.

Выводы: в связи с усилением деятельности человека и изменением климата целый ряд видов бабочек семейства Gracillariidae, подсемейства Lithocolletinae, не характерных для Беларуси, проник на ее территорию. Многие из них наносят существенный экологический и экономический урон. Высокая степень изъятия площади листовой пластинки наблюдается на тополе бальзамическом  в  г. Минске (41,92%), конском каштане обыкновенном в г. Заславле (41,25%), липе мелколистной в г. Минске (20,93%). В результате поврежденные растения заканчивают вегетацию в середине сезона, не дают прироста или погибают.

Полученные результаты вносят вклад в установление таксономического состава молей-пестрянок на территории Беларуси, а так же выявление трофических связей представителей данной экологической группы.