Цель данного методического пособия обобщить методики изучения фауны и экологии стрекоз.
Задачи:
Методы сбора личинок стрекоз. Методы сбора имаго стрекоз. Содержание личинок стрекоз в лабораторных условиях. Методы экологических исследований стрекоз.Стрекозы – амфибиотические насекомые, поэтому они играют важнейшую роль в пресноводных экосистемах. Личинки стрекоз, благодаря большой численности, видовому и экологическому многообразию — один из основных хищников среди водных беспозвоночных, регулирующие численность не только беспозвоночных, но и некоторых позвоночных обитателей гидроценозов. Поэтому в процессе изучения экологического состояния пресноводных водоёмов, для характеристики степени их ненарушенности, стрекозам придается очень важное значение. Личинки стрекоз могут обитать в водоемах разного типа (реки, озера, пруды, карьеры, болотные озера, мочажины, канавы). Многие личинки стрекоз обитатели стоячих водоемах приспособились к обитанию в реках, при этом они выбирают тихие места без течения (например, заводи, бухты и т. п.).
Стрекозы обитают как в бентосных слоях водоёма, так и в толще воды. Для ловли личинок стрекоз пользуются водным скребком, который можно сделать, самостоятельно пришив к тяпке плотную мешковину. Кроме этого понадобится гидробиологический сачок.
Для фиксации пойманных личинок стрекоз пользуются 4% формалином или спиртом. Большинство личинок малоподвижны и обитают в зарослях водной растительности или зарываются в ил. Стадия личинки длится 1-3 года, она может зависеть от обилия пищи, суровых зим и т. п. Для определения имаго и личинок стрекоз можно пользоваться определителем Поповой и определителем под редакцией Бей-Биенко. Наиболее часто встречающиеся и широко распространенные стрекозы представлены в приложении.
Ко времени вылета личинки начинают дышать атмосферным воздухом, для этого они выбираются по прибрежной растительности или даже палке, где личинка затвердевает и происходит вылет взрослого насекомого. После вылета имаго, на прибрежной растительности остается хитиновый чехол – экзувий. Их сбор также может быть крайне полезен для анализа фауны стрекоз населяющих в личиночной стадии данный водоем. Особенно это важно для личинок стрекоз п/о Anyzoptera (разнокрылые), т. к. их имаго может отлетать далеко от водоема и даже мигрировать на достаточно большие расстояния. Стрекозы Zygoptera (равнокрылые) в силу плохой лётной способности не отлетают далеко от водоёма, поэтому по видовому составу имаго этих стрекоз можно судить о видовом составе личинок данного водоёма. Некоторые виды стрекоз вылетают одновременно и могут совершать миграции.
Осенне-весенний период исследований.
Приходя на водоем, необходимо выбрать квадрат примерно 100х100 см и сделать несколько «кошений» разными видами сачков, что позволит отловить не только личинок стрекоз живущих в толще воды, но и виды, обитающие в бентосе. При этом получаться хорошие количественные и качественные сборы. Наблюдения за стрекозами можно начинать сразу же, как только сойдет лед.
Для описания водоема как местообитания стрекоз можно использовать следующую таблицу:
Тип водоема (озеро, река и т. п.) | Температура воды | Характер грунта (ил, песок и т. п) | Течение (есть, нет, скорость) | Размер водоема (примерный) | Наличие прибрежно-водной растительности |
Все эти показатели очень важны для экологической характеристики водоема, а также для выяснения экологии стрекоз. Ввиду большого количества водоемов в Калининградской области можно воспользоваться методом «модельных водоемов». Выбирается несколько водоемов разного типа, которые будут модельными, а остальные водоемы близкие по размеру, составу грунта, скорости течения и наличию прибрежной растительности можно приравнять к модельным и по составу видов. Разумеется, необходимо регулярно по несколько раз посещать выбранные вами водоемы. Особенно интересны вновь созданные человеком водоёмы. Как там формируется фауна стрекоз и гидробионтов в целом? Как влияет на водоемы деятельность человека, влекущая за собой зарастание и изменение водоема? Все ваши экскурсии необходимо заносить в полевой дневник, где нужно писать погоду, заполнять таблицу по водоёму и записывать все, что вам кажется интересным. Во время подобных экскурсий рекомендую умерщвлять не всех пойманных личинок стрекоз, они могут пригодиться вам для наблюдения за ними в зимнее время.
Личинки стрекоз — биоиндикаторы чистоты водоемов. Существуют множество индексов, где стрекоз учитывают наряду с веснянками, ручейниками, поденками и стрекозами. Кроме того существует индекс FBI, благодаря которому можно говорить о состоянии водоема по личинкам стрекоз. Он рассчитывается по формуле:
FBI=?(x*t)/n
x - число особей внутри таксона (семейства)
t - значение толерантности (бальная оценка) для таксона
n - общее число организмов в пробе (не должно быть меньше 100 экземпляров)
Таксон | Баллы |
Odonata | |
Aeschnidae | 3 |
Calopterygidae | 5 |
Coenagrionidae | 9 |
Cordulegastridae | 3 |
Corduliidae | 5 |
Gomphidae | 1 |
Lestidae | 9 |
Libellulidae | 9 |
Пределы изменения индекса FBI и качество воды.
Значения индекса | Качество воды | Степень загрязнения |
0,00 – 3,5 | Прекрасное | органическое загрязнение отсутствует |
3,5 – 4,5 | Очень хорошее | вероятно слабое органическое загрязнение |
4,51 – 5,5 | Хорошее | Вероятно некоторое органическое загрязнение |
5,51 – 6,5 | Посредственное | Вероятно среднее органическое загрязнение |
6,51 – 7,5 | Ниже посредственного | Существенное органическое загрязнение |
6,51 – 8,5 | Плохое | Очень существенное органическое загрязнение |
8,5 – 10,00 | Очень плохое | Сильное органическое загрязнение |
Наряду с подсчетом биотических индексов очень показательны многолетние наблюдения за водоемами. Для этого необходимо выбрать несколько водоемов, которые вы сможете достаточно часто посещать. В первый год в течение всего полевого сезона необходимо отлавливать личинок и имаго стрекоз (а также и других гидробионтов), затем через год можно снова прийти на этот водоем и взять пробы. Таким образом, можно узнать изменилась ли фауна стрекоз или, напротив, пронаблюдать за тем как вновь образованный водоем заселяется стрекозами.
Зимний период исследований (эксперименты в лаборатории)
Стрекоз можно содержать в небольших аквариумах с отстоенной водопроводной водой, песком и растениями, при постоянной принудительной аэрации и естественном освещении. Объем воды 6 и 3 л, толщина слоя воды 7-15 см, туда обязательно помещают какой-нибудь выдающийся предмет, например палку, на которую личинки могли бы выбраться для превращения во взрослое насекомое. Летом аквариумы должны находиться в боксе с крышей и сетчатыми стенками, затененными вьющимися растениями. Температура - от 15 до 28 °С. Кормом служили Daphnia, олигохеты Tubificidae, личинки Ephemeroptera, Chirononiidae и Culicidae. Аквариум сверху можно покрыть марлей, чтобы вылетевшая стрекоза не смогла улететь. Личинки подотряда Zygoptera лучше не помещать с личинками подотряда Anizoptera, так как последние будут на них охотиться.
Можно изучать спектр питания стрекоз, для этого пойманных личинок взвешивают, после чего их помещают в аквариумы объемом 10-12 литров. В качестве грунта можно использовать ил, небольшие коряги, перегнившие листья, также в аквариум нужно поместить водные растения: элодея, рдесты и т. п. Период акклиматизации личинок может продолжаться 3-4 дня. В каждый аквариум добавляют определенное количество корма на вес, через сутки подсчитывают остатки. В качестве контроля необходимо использовать аквариум без стрекоз, в который также помещается корм и тогда вы можете сравнить результаты. Можно выяснить рацион питания стрекоз, а также их роль в потреблении личинок комаров. Кроме того можно проследить активность питания личинок стрекоз при разной температуре.
Скорость роста личинок стрекоз, для этого необходимо поместить личинки с одним размером головной капсулы и мерить длину личики от головы до хвостовых жаберных лепестков или до основания брюшка раз в 2 недели. Можно установить связь с темпом роста личинок с температурой или с количеством еды. Необходимо иметь контрольный аквариум с личинками, развивающимися при постоянной температуре и достаточном количестве корма.
Летний период исследований.
По мере повышения температуры воздуха начнут появляться первые экземпляры имаго (взрослых насекомых). Именно поэтому важно писать погоду в полевой дневник, при смене среднесуточных температур в разные года стрекозы вылетают по-разному. У вас могут получиться хорошие фенологические наблюдения. Охоту на личинок летом необходимо продолжать, так как можно пронаблюдать за видовым составом личинок стрекоз, он меняется в связи с вылетом имаго. Выделяют даже несколько экологических групп стрекоз: зимующие на стадии личинки последнего возраста, зимующие на стадии личинки среднего возраста, зимующие на стадии яйца. В зависимости от экологических особенностей, отражающихся на внешнем облике, выделяется несколько морфо-экологических типов личинок: длинноногие узкожаберные личинки рек и ручьёв — плавают плохо, предпочитают сидеть, прикрепившись к водным растениям (Calopterygidae); длиннобрюхие активно плавающие личинки стоячих вод — движение осуществляется реактивным способом: резко выталкивают воду из прямой кишки. Активные хищники, могут охотиться на мальков рыб. Представлены коромыслами (Aeschnidae); широкожаберные личинки стоячих и медленно текущих вод — обитают в защищенных, неглубоких местах с богатой растительностью. Имеют удлиненное тело и листовидные жабры на конце брюшка. Представлены видами равнокрылых стрекоз кроме красоток; зарывающиеся волосатые личинки — тело густо покрыто волосками, ноги сильные иногда с шипами. Зарываются в грунт. Представлены семейством дедок (Gomphidae); короткобрюхие ползающие личинки — медленно ползают по дну, обитают в илистом грунте. Питаются личинками комаров-хирономид. Представлены видами бабок (Corduliidae) и настоящих стрекоз (Libellulidae).
Для ловли имаго пользуются энтомологическим сачком, можно ловить подсачником, который используют рыбаки. Умертвлять стрекоз можно хлороформом, но лучше пользоваться нашатырным спиртом, делая инъекцию в грудь. Стрекоз лучше сразу расправлять на расправилке, если мышцы сильно застыли, то можно поместить стрекозу на пенопласт и на воду. Через 2 дня стрекоза размякнет и можно будет ее расправить.
Список литературы.
Питание личинок стрекоз//Зоологический журнал. 1946. Том XXV. Вып. 6. С. 509-516 , Энтомологические фитопатологические коллекции, их составление и хранение. – Воронеж: Наука, 1980. 227 с. Личинки стрекоз фауны СССР (Odonata). М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1953. 252с. Принципы и системы биоиндикации текучих вод. – Минск 2004. 119 с.
Определитель имаго и личинок часто встречающихся в Калининградской области видов стрекоз.
Calopteryx splendens
Lestes dryas
Lestes virens
Coenagrion hastulatum
Coenagrion pulchellum
Erythromma najas
Enallagma cyathigerum
Aeshna cyanea
Aeshna grandis
Gomphus flavipes
Gomphus vulgatissimus
Somatochlora flavomaculata
Libellula quadrimaculata
Sympetrum flaveolum
Sympetrum vulgatum
