ЦУРИКОВ М.Н.

Программа комплексных круглогодичных исследований беспозвоночных

Из серии «Методические пособия по полевой экологии для педагогов дополнительного образования и учителей»

Основное внимание в данном пособии уделено последовательности применения широко распространенных методик и описанию некоторых специфических приемов изучения беспозвоночных, разработанных автором¹. Ряд таких авторских методик позволяет исследовать специфичные группы беспозвоночных, отлов которых общеизвестными способами невозможен или малоэффективен. Кроме того, их применение позволяет полностью исключить гибель редких беспозвоночных.

Предлагаемая программа предназначена прежде всего для начинающих энтомологов.

Методы изучения беспозвоночных, общие для всех времен года

Основная часть методик, применимых в течение всего года, относится к водным беспозвоночным. Связано это с тем, что в большинстве водоемов активность беспозвоночных наблюдается круглогодично, так как (если водоем не промерзает до дна) температура воды даже в самые сильные морозы не опускается ниже 0^оС.

Водных насекомых (клопов, жуков и др.) и их личинок можно собирать при помощи водного сачка на длинной рукоятке, как методом «кошения» по подводной растительности, так и каждое насекомое по отдельности. Зимой наиболее удачные уловы бывают на участках водоемов с родниками, а также на заболоченных участках, замерзающих только в самые холодные периоды. Кроме сачка, можно пользоваться различными вариантами крючков, прикрепленных на длинные рукоятки (или даже сельскохозяйственными граблями), при помощи которых легко извлекаются фрагменты водной растительности или мелкие коряги, в которых часто прячутся беспозвоночные.

Вне зависимости от времени года можно находить насекомых, червей и многоножек под корой пней и стволов засохших деревьев. Для их извлечения необходимо вооружиться стамеской или крепким ножом, так как наиболее интересные животные находятся под корой, которая еще крепко держится на стволе. Следует помнить, что состав «подкорников» в значительной степени зависит от породы дерева.

Методы и программа изучения беспозвоночных зимой

Большинство наземных насекомых осенью мигрирует на места зимовки и до весны пребывает в состоянии анабиоза. Исключение составляет ряд видов жуков, двукрылых и некоторых других насекомых, способных во время оттепелей передвигаться по снегу.

Зимние оттепели позволяют не только отлавливать насекомых, но и выделять на местности участки, где они появляются, и составлять таким образом карты мест зимовок различных видов. Беспозвоночных, активность которых не прерывается даже в самые холодные периоды, можно привлекать, раскладывая различные предметы (желательно деревянные или пластиковые), под которыми они охотно прячутся.

При особенно сильных потеплениях ряд видов насекомых можно обнаружить на южных стенах домов и стволах деревьев (см. раздел «Март»).

Многие насекомые (различные видов жуков, клопы, двукрылые, перепончатокрылые и др.) зимуют в трухлявых пнях деревьев, особенно лиственных пород. Для исследования такие пни необходимо отметить (например, флажками на длинной ручке) заранее, еще до выпадения снега, так как впоследствии обнаружить их будет крайне сложно.

При обследовании таких пней зимой после удаления снега их надо аккуратно разломать на небольшие кусочки и поместить в небольшой мешок из плотной ткани. Кроме остатков древесины необходимо исследовать и собрать и прилегающий к корням слой почвы толщиной около 3 см. Далее мешок с остатками пня нужно внести в теплое помещение и подвесить для оттаивания над сосудом для сбора воды. После оттаивания содержимое мешка разбирают вручную, тщательно просматривая каждую частицу древесины и почвы.

Вручную же разбираются пробы подстилки, мха и почвы, причем наибольшее количество насекомых отмечается в пробах, взятых на границах биотопов (луг – лес, лес – опушка и т.д.).

Обнаруженных в пробах куколок бабочек (главным образом совок и пядениц) необходимо разложить по различным сосудам, снабдить этикетками (отметив, где и когда они обнаружены) и оставить в теплом помещении. Таким образом можно собрать коллекцию бабочек или их паразитов.

Сравнение богатства проб, взятых зимой и через месяц после схода снежного покрова, показывает, что зимние пробы в среднем более чем в 2 раза эффективнее весенних. Например, максимальное количество жуков в одной пробе мха-сфагнума зимой составило 245 экземпляров, а весной всего 48. Богатство зимних проб является следствием скопления у поверхности почвы насекомых, которые в теплый период рассредоточены по травянистой и древесной растительности.

Хорошие сборы возможны при обследовании подвалов и погребов, так как зимой состав фауны беспозвоночных, скрывающихся в подземных сооружениях, значительно отличается от летнего. В частности, здесь можно обнаружить ряд видов бабочек, зимующих в стадии имаго (взрослого насекомого), – таких, как зубчатокрылая совка, совка воинственная и др.

Интересный материал можно собрать на участках почвы, по разным причинам не замерзающих в зимнее время, – например в местах прохождения теплотрасс.

Методы и программа изучения беспозвоночных весной

Март²

В марте в теплых помещениях часто появляются насекомые, у которых под воздействием тепла пробуждение наступает раньше, чем в природе. Особенно интересный материал можно обнаружить в старых деревянных постройках – различные виды жуков, мух и перепончатокрылых, зимовавших в различных трещинах и щелях, а также попавших в дом с почвой для комнатных растений. Пробудившись, насекомые стремятся к свету и скапливаются на окнах.

На освещенных солнцем полянах и опушках в защищенных от ветра местах целесообразно посыпать небольшие (1–2 м²) участки пеплом или землей, чтобы ускорить таяние снега и прогревание почвы. Можно также разложить на снегу куски листового железа, расстелить темную полиэтиленовую пленку и т.п. После схода снега на таких площадках можно наблюдать беспозвоночных.

Когда наступают первые весенние оттепели, в ясную погоду на стенах домов и камнях, особенно с южной стороны, можно наблюдать скопления мух и некоторых других насекомых, которые выползают из щелей и греются на солнце. В этот период они малоподвижны, что облегчает их отлов.

До наступления устойчивой теплой погоды можно установить ловчие пояса на стволы деревьев, для того чтобы собрать насекомых-дендробионтов. Представители этой группы животных зимуют в основном в подстилке, а после схода снежного покрова мигрируют в крону по стволам деревьев. Ловчие пояса (рис.1) делают из полос бумаги, жгутов соломы или мешковины шириной 15–20 см. Ствол дерева предварительно обмазывают глиной на высоте около 50 см и к этому месту (после высыхания глины) привязывают ловчий пояс при помощи веревки или проволоки. После установки ловчие пояса необходимо раз в 10–12 дней снимать и внимательно осматривать. Чаще других в такие ловушки попадают жуки, клопы и гусеницы бабочек.

Рис. 1. Ловчие пояса

Апрель

Очень интересный материал можно собрать во время паводка на реках. Для этого на речных наносах – в местах скопления различного мусора, травы и ветвей деревьев – нужно разложить куски рыхлого, пористого пенопласта размером не менее 10х10х10 см. Мелкие насекомые, попавшие в воду, концентрируются в наносах и охотно прячутся в порах пенопласта.

Так, например, 5 апреля 1995 г. на реке Усмань в куске пенопласта размером 50х50х12 см скопилось более 1500 экземпляров беспозвоночных: жуков, клопов, цикадок, пауков, коллембол, наездников, костянок и др. Наиболее многочисленными были жуки – 1149 экземпляров (84 вида из 16 семейств), причем наряду с обычными и многочисленными видами попался и ряд редких. Любопытно отметить, что 10 апреля того же года в куске пенопласта вдвое меньших размеров было обнаружено 75 видов жуков.

Раскладывая пенопластовые ловушки, можно не только собрать уникальный материал, но и спасти от гибели множество беспозвоночных.

Если не удалось найти пористый пенопласт, можно при помощи багра вытаскивать фрагменты речных наносов на берег и разбирать их вручную, разложив на полиэтиленовой пленке. При этом наряду с мелкими беспозвоночными можно обнаружить и множество водных жуков крупных и средних размеров, не попадающих в пенопластовые ловушки.

В период появления первых проталин, когда талые воды начинают скапливаться во всех низменных местах, даже небольшие лужи могут предоставить любопытный материал для энтомологов. Дело в том, что при затоплении открытых участков почвы беспозвоночные, зимующие в подстилке, всплывают и оказываются на поверхности воды.

Так, например, 9 апреля 1996 г. на участке пойменного луга в заповеднике «Галичья гора» в результате получасовой экскурсии в небольших лужах удалось обнаружить 207 экземпляров жуков, принадлежащих к 33 видам. Кроме жуков, на поверхности воды были отмечены клопы, перепончатокрылые, мухи, пауки, цикадки и ряд других групп беспозвоночных.

Еще более удачными бывают сборы насекомых в местностях, где есть участки, ежегодно затопляемые талыми водами (низины, болота, балки и др.). Беспозвоночные с этих участков каждой осенью мигрируют к границам максимального затопления и концентрируются под различными лежащими на почве предметами – стволами деревьев, камнями и т.п.

Например, в середине апреля 1994 г. на границе заболоченного луга с участком соснового леса (Усманский бор) под лежащим на почве бревном длиной 2 м оказалось 316 экземпляров жуков и несколько десятков представителей прочих групп беспозвоночных.

Примерно с первой декады апреля, при условии теплой погоды, начинается лет насекомых на свет, причем в этот период таким образом можно поймать виды, не активные в другое время года. Интересные сборы могут быть получены при установке светоловушек у поверхности почвы. Связано это с тем, что на освещение реагируют и многие из тех насекомых, которые не умеют летать, например, некоторые виды жуков-долгоносиков, ряд бескрылых форм перепончатокрылых и т.п.

В апреле, когда начинается сокодвижение, ряд насекомых концентрируется на поврежденных березах. Необходимо заметить, что трещины на березах – обычное явление в природе и самим повреждать деревья для привлечения насекомых нет никакой необходимости. Достаточно обследовать участок березняка, и вы непременно найдете 2–3 дерева с вытекающим соком. Обследуя их, необходимо помнить, что насекомые не только сидят на стволах деревьев, но и собираются на тех участках подстилки, куда попадает березовый сок. Здесь можно найти ряд уникальных видов жуков (некоторые стафилины, трухляки, блестянки и др.).

После схода снежного покрова наступает время отлова беспозвоночных под лежащими на почве предметами. Здесь охотно прячутся жуки (жужелицы и стафилины), клопы, пауки и многоножки. Особенно большие уловы бывают под листами железа, кирпичами и камнями, лежащими на солнечных местах, так как насекомые предпочитают теплоемкие, хорошо прогревающиеся в течение дня укрытия. Чтобы увеличить сборы, можно и самим разложить различные предметы. Наилучшие сборы бывают в открытых биотопах еще и потому, что беспозвоночные с преимущественно ночной активностью предпочитают пережидать дневной период в ближайших к месту охоты или кормежки укрытиях и не совершать дальних миграций за пределы открытых участков.

Когда почва хорошо прогреется, можно заняться изготовлением искусственных гнездовий для одиночных пчел и ос. Наиболее простой способ привлечения живущих в почве одиночных пчел – сооружение искусственных нор на крутых, лишенных растительности склонах оврагов, канав, обрывов. Для этого куском проволоки продавливаются в почве отверстия диаметром до 1 см – так, чтобы конец норы находился немного выше входного отверстия и дождевая вода не могла затекать внутрь. Глубина нор может быть от 20 до 50 см.

Для привлечения тех одиночных перепончатокрылых, которые развиваются преимущественно в ходах древесных насекомых, необходимо в сухих пнях, стволах мертвых деревьев или вкопанных в почву бревнах просверлить отверстия диаметром до 1 см и глубиной 3–7 см. Заселение таких искусственных гнездовий, как правило, составляет около 95%.

Не менее привлекательны для перепончатокрылых и гнездовья, сделанные из обрезков стеблей тростника длиной около 15 см, собранных в блоки по 10–20 штук (рис. 2). Непременное условие успешного заселения таких гнездовий – наличие в тростинках внутренней перемычки (т.е. трубочки не должны быть сквозными).

Рис. 2. Блок искусственных гнездовий для перепончатокрылых

Для проведения исследований гнездования перепончатокрылых можно рекомендовать разборный улей (рис. 3), состоящий из двух обрезков досок размером 15х20 см и толщиной около 3 см. На плоскости одного из обрезков необходимо сделать ряд канавок различной глубины, длины и конфигурации – так, чтобы каждая оканчивалась у края обрезка доски. После того как два обрезка доски будут собраны вместе, канавки эти превратятся в имитацию открывающихся наружу ходов насекомых в древесине. Скрепление двух частей досок петлями с одной стороны и защелкой с другой позволяет получить разборный улей, который можно установить как вертикально, так и горизонтально по отношению к линии входных отверстий. Размещать такие гнездовья лучше на стенах домов, чердаках или стволах деревьев. После заселения (июнь) или лучше после вылета насекомых (август – сентябрь) улей можно раскрыть и обследовать структуру гнездовий (предпочитаемую глубину и диаметр ходов, число ячеек и др.).

Рис. 3. Разборный улей для перепончатокрылых: 1, 2 – обрезки доски; 3 – петли; 4 – защелка

После установления теплой погоды у ряда видов насекомых начинаются расселительные миграции. В течение дня можно наблюдать в воздухе полет множества мелких жуков, мух и перепончатокрылых. При помощи воздушного сачка можно собрать интересные виды, которые бывают доступными для исследователей только в этот период, так как после нахождения удобных для дальнейшего развития мест надежно прячутся. Таким образом можно собрать, например, ряд видов жуков-короедов, большую часть жизни проводящих под корой деревьев.

Необходимо также помнить, что даже кратковременные ранневесенние прогулки могут привести к уникальным находкам, так как в этот период виды насекомых, ведущих в теплое время преимущественно ночной образ жизни, из-за холодных ночей часто появляются днем.

Методы и программа изучения беспозвоночных в летне-осенний период

Летом и в начале осени можно использовать практически все известные способы сбора насекомых.

Хорошей эффективностью обладают светоловушки (особенно в июле – августе), почвенные, оконные ловушки, а также метод кошения воздушным сачком и метод разбора почвенных проб. Все эти методики хорошо известны (Палий, 1970; Фасулати, 1971). Однако для их использования требуется специальная подготовка, поэтому мы остановимся на более простых и доступных способах исследования беспозвоночных.

Прежде всего можно продолжать использование ранее описанных методик – осмотр ловчих поясов на деревьях (см. «Март»), наблюдение за заселением искусственных гнездовий для перепончатокрылых, разбор гниющих наносов на реках и ручьях, осмотр лежащих на почве предметов (см. «Апрель»), – так как состав насекомых, которых можно обнаружить таким образом, в течение всего теплого сезона, постоянно меняется.

Наибольшую пользу в этот период могут принести сборы воздушным сачком насекомых, летающих в сумерках, особенно на опушках, у водоемов и над навозными кучами.

Рис. 4. Ловушка для водных беспозвоночных: 1, 2 – картон; 3 – ивовые прутья

Существует много способов исследования насекомых, обитающих в водоемах и в непосредственной близости от них. Простейшую ловушку (рис. 4) для водных жуков и клопов можно сделать из картона, уложив на поверхность воды две пластины из этого материала размером 30х30 см или более. Между кусками картона необходимо проложить тонкие ивовые прутики или стебли трав так, чтобы образовалось небольшое пространство (около 5 мм), которое водные насекомые будут использовать в качестве укрытия. Такую ловушку нужно установить у берега и осматривать три раза в неделю.

Рис. 5. Устройство для отлова насекомых (объяснение в тексте)

Прибрежная зона водоемов, изобилующая мелкими беспозвоночными, притягивает огромное количество насекомых. Простое устройство для отлова прибрежных насекомых можно сделать из полосы жести размером примерно 100х10 см (рис. 5). Для этого необходимо скрепить оба конца и получить квадратную раму размером 25х25 см. Готовая конструкция на 3 см погружается в почву у границы с урезом воды и внутреннее пространство заливается водой. Насекомые, обитающие в почве (жуки, клопы, двукрылые и др.), покинут свои убежища и всплывут на поверхность, где их можно будет собрать. Применение этой методики позволяет получать данные, на основании которых возможно сравнение различных участков прибрежной полосы.

Видовой состав околоводных насекомых можно изучать и без подобной рамки, просто заливая участки почвы водой, но в этом случае невозможно будет подсчитать численность животных на единицу площади.

Хищных жуков – жужелиц и стафилинов – целесообразно собирать на участках грязи или мокрого песка у луж и других водоемов, где они охотятся на мелких беспозвоночных, причем учеты желательно проводить в разное время суток, так как утром, в полдень и ночью состав охотников будет различным.

Определенные группы насекомых (некоторые виды жуков, клопов, двукрылых и др.) предпочитают не выходить на открытые пространства и держаться в траве у уреза воды. Для их поиска необходимо, осторожно раздвигая траву, обследовать данный участок. При этом насекомых легко обнаружить, так как они начинают перемещаться, потревоженные движением травы.

Если берега водоема каменистые, нужно тщательно обследовать участки почвы под камнями. В засушливые периоды большинство насекомых прячется под камнями непосредственно у береговой линии, а в дождливые – на некотором расстоянии от воды.

Для исследования лесных насекомых существует множество способов. Наиболее простой из них – стряхивание обитателей крон деревьев и кустарников. Для этого под деревом необходимо расстелить кусок ткани, после чего ударом палки о ветку стряхнуть насекомых и быстро осмотреть ткань. Наиболее эффективно применение этой методики рано утром, когда насекомые менее подвижны. Вместо куска ткани можно использовать раскрытый зонтик, особенно при исследовании небольшой ветки или куста.

В лесных массивах одним из способов исследования видового состава крупных насекомых является маршрутный визуальный учет на дорогах или противопожарных полосах. Эта методика позволяет за короткий срок осмотреть большую площадь, лишенную растительности, где легко обнаружить насекомых, как живых, перебегающих открытое пространство, так и мертвых (раздавленных). Проходя определенное расстояние, к примеру 100 шагов, и записывая число встреченных насекомых на этом отрезке, можно сравнивать различные участки леса.

Если поблизости ведется вырубка, стоит тщательно обследовать свежесрубленные стволы деревьев. Они являются отличной приманкой для отдельных семейств жуков, главным образом дровосеков и короедов. Особенно привлекают насекомых скопления бревен на небольшом участке, причем по мере изменения влажности древесины состав жуков меняется.

Интересных насекомых (двукрылые, жуки, перепончатокрылые и др.) можно обнаружить также на пнях свежеспиленных деревьев, покрытых слоем загустевшего древесного сока, или просто на поврежденных деревьях. Осматривая их, необходимо обследовать и участок окружающей подстилки, так как многие насекомые, питающиеся растительным соком, но выходящие из укрытий только ночью, прячутся именно здесь. Надо отметить, что разные породы деревьев привлекают различные виды насекомых, так что очень интересным будет проведение сравнительных исследований.

Цветущие растения привлекают многих насекомых – пчел, шмелей, наездников, бабочек, жуков и др. Если провести визуальные учеты насекомых, посещающих различные виды цветов за определенное время (к примеру, за 10 мин) и в различные периоды суток (утром, в полдень и вечером), можно получить ответы на ряд вопросов: какие виды цветов предпочитают пчелы, бабочки или жуки, какой цвет наиболее привлекателен для насекомых, какие группы насекомых опыляют растения утром, в полдень или вечером и т.п.

Существует ряд способов отлова насекомых, основанных на их способности чувствовать запахи на огромных расстояниях. Многих бабочек, мух и жуков можно привлечь, если повесить на открытом, продуваемом ветром участке кусок ткани, смоченной в забродившем варенье, компоте и т.п. При этом днем на такую приманку охотнее садятся мухи и жуки, а в сумерках и ночью – различные виды бабочек, в том числе совки и бражники.

Для привлечения некрофагов – насекомых, питающихся трупами животных, необходимо найти мертвую птицу или небольшое животное (мышь, хомяк и т.п.), аккуратно зацепить проволокой и подвесить на небольшом расстоянии от поверхности почвы. При этом нужно соблюдать осторожность, так как на трупах может быть яд. Подвешивать мертвое животное лучше всего над вкопанной вровень с поверхностью почвы банкой, чтобы некрофаги, главным образом жуки-мертвоеды, карапузики и блестянки, привлеченные запахом трупа, попадали в этот сосуд. Кроме жуков, данная приманка очень эффективна для различных видов мух и некоторых бабочек, однако в этом случае юным натуралистам следует ограничиться визуальными наблюдениями, так как мухи являются переносчиками многих болезней.

Евроазиатская Ассоциация молодежных экологических объединений «Экосистема»
Подготовка данной публикации – редакция «Биологии»

Продолжение следует

¹ Автор – М.Н. Цуриков – заведующий лабораторией энтомологии заповедника «Галичья гора», Воронежский госуниверситет

² Приводимый календарный план составлен на основании многолетних исследований в средней полосе Европейской части России. При работе в других регионах, а также в случаях когда на длительное время устанавливается погода, нетипичная для данного времени, в указанные сроки необходимо вносить соответствующие коррективы.