NAZIEMNA FAUNA BIEGACZOWATYCH (COL., CARABIDAE) WYSTĘPUJĄCA W UPRAWACH RZEPAKU OZIMEGO

Transkrypt

1 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (2) 2011 NAZIEMNA FAUNA BIEGACZOWATYCH (COL., CARABIDAE) WYSTĘPUJĄCA W UPRAWACH RZEPAKU OZIMEGO AGNIESZKA KOSEWSKA, MARIUSZ NIETUPSKI, AGNIESZKA LASZCZAK-DAWID, DOLORES CIEPIELEWSKA Uniwersytet Warmińsko Mazurski w Olsztynie Prawocheńskiego 17, Olsztyn a.kosewska@uwm.edu.pl I. WSTĘP Chrząszcze z rodziny biegaczowatych (Col., Carabidae) są ważną grupą zwierząt, będących naturalnymi wrogami wielu szkodników roślin uprawnych często ograniczających ich liczebność. Wszystkie rośliny, a szczególnie rośliny uprawne, m.in. rzepak, są narażone na zasiedlenie przez szkodliwe owady (Warner i wsp. 2000; Langmaack i wsp. 2001; Zaller i wsp. 2009). Ważne jest zatem, aby poznać sprzymierzeńców, ograniczających liczebność szkodników w sposób naturalny i próbować je chronić (Pałosz 1995; Aleksandrowicz i wsp. 2009; Woodcock i wsp. 2010). Poznanie składu gatunkowego oraz struktury zgrupowań biegaczowatych zasiedlających uprawy rzepaku daje obraz aktualnej sytuacji faunistycznej dotyczącej tych pożytecznych chrząszczy, które wspomagają ograniczanie gradacji szkodników przez cały okres wegetacyjny. Zmiany w strukturze zgrupowań Carabidae wskazują na wpływ czynników zewnętrznych, jakimi może być np. sąsiedztwo badanych upraw. II. MATERIAŁ I METODY Badania prowadzono w Polsce północno-wschodniej, w Tomaszkowie koło Olsztyna (UTM DE 65), w latach 2005 i Badaniami objęto cztery pola z uprawą rzepaku, oznaczone odpowiednio: 1_05, 2_05, 1_06, 2_06. Na każdym z nich założono po 5 pułapek Barbera. Próby pobierano w terminach od maja do sierpnia w odstępach 10-dniowych. Odłowione Carabidae przeanalizowano pod względem składu gatunkowego, liczebności i struktury dominacji. Przy opracowaniu wyników posłużono się wskaźnikami ogólnej różnorodności gatunkowej Shannona-Weavera (H`) oraz równo-

2 764 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (2) 2011 mierności Pielou (J`). Zależność między Carabidae, a wybranymi czynnikami środowiskowymi, jakimi było sąsiedztwo badanych upraw (obecność upraw zbóż Cereals, nieużytków Wastelands, lasu Forest i ruchliwej drogi Road), oceniono na podstawie analizy redundancji (RDA). Metodę RDA wybrano na podstawie analizy rozkładu danych (DCA), który miał charakter liniowy (długość gradientu 1,94). Badane zgrupowania Carabidae rzepaku porównano między sobą stosując dendrogram podobieństwa Bray a-curtisa. III. WYNIKI I DYSKUSJA W wyniku dwuletnich obserwacji odłowiono 3038 osobników należących do 70 gatunków Carabidae (tab. 1). Podobną liczbę osobników i gatunków uzyskał w uprawie Tabela 1. Skład gatunkowy, liczebność oraz struktura dominacji Carabidae odłowionych w uprawach rzepaku ozimego Table 1. Species composition, abundance and dominance structure of Carabidae beetles captured in winter oilseed rape plantations Uprawa Plantation 1_05 2_05 1_06 2_06 Gatunek Species odłowiono okazów captured speciment odłowiono okazów captured speciment Dominacja Domination [%] Eudominanty Eudominant species 58,00 Anchomenus dorsalis (Pontoppidan, 1763) ,72 Pterostichus melanarius (Illiger, 1798) ,39 Poecilus cupreus (Linnaeus, 1758) ,45 Harpalus rufipes (Degeer, 1774) ,43 Dominanty Dominant species 6,06 Amara similata (Gyllenhal, 1810) ,06 Subdominanty Subdominant species 22,38 Poecilus versicolor (Sturm, 1824) ,90 Calathus fuscipes (Goeze, 1777) ,13 Loricera pilicornis (Fabricius, 1775) ,93 Harpalus affinis (Schrank, 1781) ,80 Amara ovata (Fabricius, 1792) ,27

3 Naziemna faza biegaczowatych Bembidion lampros (Herbst, 1784) ,17 Amara aenea (Degeer, 1774) ,14 Carabus granulatus Linnaeus, ,04 Recedenty Recedent species 3,06 Bembidion properans (Stephens, 1828) ,84 Poecilus lepidus (Leske, 1785) ,22 Subrecedenty Subrecedent species 10,50 Clivina fossor (Linnaeus, 1758) ,76 Amara lunicollis Schiodte, ,69 Bembidion quadrimaculatum (Linnaeus, 1761) ,69 Bembidion tetracolum Say, ,66 Ophonus rufibarbis (Fabricius, 1792) ,63 Asaphidion flavipes (Linnaeus, 1761) ,56 Platynus assimilis (Paykull, 1790) ,43 Amara convexior Stephens, ,36 Carabus cancellatus Illiger, ,36 Harpalus rubripes (Duftschmid, 1812) ,33 Harpalus tardus (Panzer, 1797) ,33 Nebria brevicollis (Fabricius, 1792) ,33 Amara littorea Thomson, ,26 Carabus nemoralis O.F. Muller, ,26 Bembidion femoratum Sturm, ,23 Broscus cephalotes (Linnaeus, 1758) ,23 Pterostichus niger (Schaller, 1783) ,23 Trechus quadristriatus (Schrank, 1781) ,23 Amara plebeja (Gyllenhal, 1810) ,20 Notiophilus palustris (Duftschmid, 1812) ,20 Bembidion guttula (Fabricius, 1792) ,16 Harpalus quadripunctatus Dejean, ,16 Harpalus rufipalpis Sturm, ,16

4 766 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (2) Anisodactylus binotatus (Fabricius, 1787) ,13 Calathus ambiguus (Paykull, 1790) ,13 Europhilus fuliginosus (Panzer, 1809) ,13 Pterostichus oblongopunctatus (Fabricius, 1787) ,13 Harpalus latus (Linnaeus, 1758) ,10 Harpalus xanthopus winkleri Schauberger, ,10 Stomis pumicatus (Panzer, 1796) ,10 Synuchus vivalis (Illiger, 1798) ,10 Acupalpus meridianus (Linnaeus, 1767) ,07 Amara bifrons (Gyllenhal, 1810) ,07 Amara fulva (Degeer, 1774) ,07 Amara majuscula Chaudoir, ,07 Bembidion pygmaeum (Fabricius, 1792) ,07 Calathus halensis (Schaller, 1783) ,07 Curtonotus aulicus (Panzer, 1797) ,07 Harpalus griseus (Duftschmid, 1812) ,07 Pterostichus minor (Gyllenhal, 1827) ,07 Pterostichus vernalis (Panzer, 1796) ,07 Agonum dolens (Sahlberg, 1827) ,03 Amara communis (Panzer, 1797) ,03 Amara consularis (Duftschmid, 1812) ,03 Amara eurynota (Panzer, 1797) ,03 Amara spreta Dejean, ,03 Anisodactylus nemorivagus (Duftschmid, 1812) ,03 Anisodactylus signatus (Panzer, 1797) ,03 Calathus micropterus (Duftschmid, 1812) ,03 Dyschiriodes globosus Herbst, ,03 Harpalus luteicornis (Duftschmid, 1812) ,03 Harpalus signaticornis (Duftschmid, 1812) ,03 Ophonus nitidulus (Stephens, 1828) ,03

5 Naziemna faza biegaczowatych Pterostichus aethiops (Panzer, 1797) ,03 Pterostichus nigrita (Paykull, 1790) ,03 Razem osobników Total individuals Razem gatunków Total species Wskaźnik różnorodności Shannona Shannon Index 2,16 3,01 2,42 2,36 Wskażnik równomierności Pielou Pielou index 0,582 0,81 0,691 0,663 Rys. 1. Diagram analizy redundancji RDA ukazujący zależności między analizowanymi zmiennymi środowiskowymi i gatunkami Carabidae (nazwy czynników środowiskowych podano w metodyce) Fig. 1. Diagram of the RDA redundancy analysis demonstrating the relationships between the analyzed environmental variables and Carabidae species (names of environmental factors are given in methods)

6 768 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (2) 2011 Rys. 2. Dendrogram podobieństw zgrupowań Carabidae badanych obiektów Fig. 2. A dendrogram of the similarities between the Carbidae assemblages in the analyzed fields rzepaku w województwie pomorskim Aleksandrowicz i wsp. (2009). Nieco niższe bogactwo gatunkowe notował w swoich badaniach Pałosz (1995). Najwięcej Carabidae odnotowano w 2005 roku, w uprawie rzepaku o powierzchni 22 ha, sąsiadującej z nieużytkiem i uprawami zbóż. Siedlisko to charakteryzowało się taką samą liczbą odłowionych gatunków (41), jak uprawa 2, o powierzchni 30 ha, sąsiadująca z lasem, polem pszenicy i bardzo ruchliwą drogą krajową nr 51. Zaobserwowano tu również najwyższe wartości wskaźników różnorodności (H ) i równomierności (J ). W roku 2006 liczba odłowionych biegaczowatych była niższa niż w roku poprzednim. Pole 1 o powierzchni 14 ha, sąsiadujące z uprawami zbóż, zadrzewieniami i nieużytkiem, charakteryzowało się wyższą liczebnością Carabidae, natomiast na polu 25 hektarowym, sąsiadującym z uprawami zbóż i drogą krajową, zaobserwowano wyższą liczbę gatunków. Struktura dominacji całego zgrupowania upraw rzepaku ukazała zdecydowaną przewagę grupy eudominantów (58%). W badaniach Aleksandrowicza i wsp. (2009) również obserwowano wysoki odsetek, ponad 65% dominujących gatunków Carabidae. Wśród eudominantów badanych plantacji znalazły się m.in. Anchomenus dorsalis, Pterostichus melanarius i Poecilus cupreus wykazywane przez wielu autorów jako drapieżcy mszyc i różnych stadiów rozwojowych innych szkodliwych owadów (Pałosz 1999; Jaworska 2002; Aleksandrowicz 2004). Przy pomocy analizy redundancji próbowano określić wpływ czynników środowiskowych, jakimi było sąsiedztwo badanych upraw, na kształtowanie się zgrupowań Carabidae (rys. 1). Jednakże okazało się, że wymienione czynniki nie miały istotnego znaczenia statystycznego. Jak podają Honěk i Jarošik (2000), na obfitość biegaczowatych większy wpływ ma mikroklimat samej uprawy. Dodatnio skorelowane z 1 osią ordynacyjną, opisującą prawie 70% zmienności, było występowanie grupy gatunków niezbyt licznych, o różnych preferencjach ekologicznych, często nietypowych dla pól uprawnych takich, jak np. Pterostichus aethiops, P. oblongopunctatus czy Carabus hortensis.

7 Naziemna faza biegaczowatych 769 Dendrogram podobieństw badanych zgrupowań ukazuje rozdzielenie ich na zupełnie odrębne gałęzie, gdzie podobieństwo między nimi nie przekracza 50% (rys. 2). IV. WNIOSKI 1. Badane zgrupowania Carabidae charakteryzują się dość wysoką różnorodnością gatunkową i obfitością biegaczowatych. 2. Rzepak nie posiada ustabilizowanych, charakterystycznych tylko dla niego zgrupowań Carabidae, na przebadanych polach utworzyły się zupełnie odrębne zgrupowania, o innym składzie gatunkowym i stosunkach dominacyjnych. 3. Zgrupowania Carabidae nie są ściśle powiązane z uprawą, lecz z określonym siedliskiem. V. LITERATURA Aleksandrowicz O Biegaczowate (Carabidae). s W: Fauna Polski Charakterystyka i Wykaz Gatunków (W. Bogdanowicz, E. Chudziaka, I. Pilipiuk, E. Skibińska, red.). Muzeum i Instytut Zoologii PAN, Warszawa, 509 ss. Aleksandrowicz O., Pakuła B., Góra S Skład gatunkowy i struktura zgrupowania biegaczowatych (Coleoptera, Carabidae) w uprawie rzepaku ozimego w okolicy Osowa (województwo pomorskie). Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 49 (4): Honěk A., Jarošik V The role of crop density, seed and aphid presence in diversification of field communities of Carabidae (Coleoptera). Eur. J. Entomol. 97 (4): Jaworska T Preferencje pokarmowe biegaczowatych (Carabidae, Coleoptera). Zesz. Nauk. AR Kraków 82: Langmaack M., Land S., Büchs W Effects of different field management systems on carabid coenosis in oil seed rape with special respect to ecology and nutritional status of predacious Poecilus cupreus L. (Col., Carabidae). J. Appl. Entomol. 125: Pałosz T Skład gatunkowy biegaczowatych (Col. Carabidae) na plantacjach rzepaku ozimego o różnej technologii i intensywności uprawy. Materiały 35. Sesji Nauk. Inst. Ochr. Roślin, cz. 1: Pałosz T Poletkowa ocena wpływu uwalniania biegaczowatych (Carabidae) na kondycję i uszkodzenia wybranych roślin warzywnych przez szkodniki. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 39 (2): Warner D.J., Allen-Williams L.J., Ferguson A.W., Williams I.H Pest-predator spatial relationships in winter rape: Implications for integrated crop management. Pest Manage Sci. 56 (11): Woodcock B.A., Redhead J., Vanbergen A.J., Hulmes L., Hulmes S., Peyton J., Nowakowski M. Pywell R.F., Heard M.S Impact of habitat type and landscape structure on biomass, species richness and funcional diversity of ground beetles. Agric. Ecosyst. Environ. 139: Zaller J.G., Moser D., Drapela T., Frank T Ground-dwelling predators can affect withinfield pest insect emergence in winter oilseed rape fields. BioControl 54 (2):

8 770 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 51 (2) 2011 AGNIESZKA KOSEWSKA, MARIUSZ NIETUPSKI, AGNIESZKA LASZCZAK-DAWID, DOLORES CIEPIELEWSKA ASSEMBLAGES OF EPIGEIC CARABID BEETLES (COL., CARABIDAE) IN WINTER OILSEED RAPE PLANTATIONS SUMMARY The objective of the study was to determine the species composition and structure of carabid beetles, which may have some effect on reducing the abundance of pest insects colonizing winter oilseed rape plantations. The experiment was conducted in Tomaszkowo near Olsztyn (UTM DE 65) in Four fields cropped with winter oilseed rape were included to the study. The fauna material was captured with Barber traps. During the two-year observations, 3038 individuals belonging to 70 species of Carabidae were caught. It was shown that oilseed rape did not possess stable assemblages of Carabidae that would be characteristic for this crop alone, as the analyzed fields were populated by completely distinct beetle communities, different in the species composition and dominance relationships. Nonetheless, each of the assemblages was characterized by quite a high species richness and abundance of carabid beetles. Key words: oilseed rape, carabidae, assemblages