Муравьи Дальнего Востока СССР » Материал и методика

В основу работы положены коллекционные материалы, собранные автором в лаборатории систематики и зоогеографии наземных членистоногих Биолого-почвенного института ДВО АН СССР при проведении экспедиционных исследований в Приморском крае (1970—1986 гг.), Хабаровском крае (1979,1982,1984), Сахалинской (1975,1978,1981), Амурской (1977, 1983, 1967), Камчатской (1976) и Читинской (1977) областях, в Бурятской АССР (1977). а также в ходе кратковременных поездок в Воронежскую (1973), Крымскую (1980), Московскую (1978) области и Среднюю Азию (1974 г.).

Помимо собственных сборов обработан небольшой материал, переданный сотрудниками лаборатории и студенткой ДВГУ В. Г. Дахно. Всего собрано более 120 тыс., смонтировано около 50 тыс. экземпляров. Кроме того, изучен типовой и сравнительный материал, хранящийся в Зоологическом музее Московского государственного университета, Институте эволюционной морфологии и экологии животных АН СССР (Москва), Зоологическом институте АН СССР (Ленинград), Институте зоологии АН УССР (Киев), в том числе экземпляры, определенные и присланные К. Гессвальдом (К. Gosswald, ГДР), Ц. Коллингвудом (С. Collingwood, Великобритания), Ч. Барони Урбани (С. Baroni Urbani), Г. Донисторпом (Н. Donisthorpe), И. Ярроу (I. Yarrow, Великобритания), К. Ясумацу (К. Yasumatsu, Японии), Г. Эром (G. Ауге, Канада). Исследованы небольшие серии, присланные Э. С. Гершензон, В. Г. Дахно, 3. А. Жигульской, М. А. Кравченко, А. Г. Радченко, Ж. И. Резниковой, Н. А. Смаглюк, М. Кубота, Р. Сонобе (М. Kubota, R. Sonobe, Япония), Е. Паппом (J. Papp, Венгрия), Г. Уиллер, Ж. Уиллер (G. Wheeler, Q. Wheeler, США). Пользуясь случаем, хочу выразить глубокую признательность всем упомянутым лицам.

В связи с большой изменчивостью муравьев собирали гнездовые серии (не менее 20 рабочих), для нахождения самцов и самок вскрывали гнезда. Помимо этого, проводили обычные сборы с поверхности почвы и растений, осматривали дупла, пни, бревна, кочки, холмики, обнаженные склоны, переворачивали камни. Кроме того, почвенных муравьев можно обнаружить по холмикам почвы, выброшенной из ходов, древесных — по выбросам опилок, скапливающихся у комля ствола, ряд крупных видов (из рода Formica, подрода Dendrolasius, Liometopum orientale) — по колоннам муравьев-фуражиров, направленным к местам питания. Материал собирали ручным способом, эксгаустером, кошением сачком, просеиванием лесной подстилки. Активный период жизни муравьев Дальнего Востока длится с 2-й половины апреля по октябрь, но наиболее удачное время для сбора муравьев — август (для подродов Formica и Dendrolasius — июль), когда в гнездах развиваются крылатые особи и происходит их лёт. Весной и осенью муравьев целесообразно собирать в полдень, летом, напротив, утром и после полудня, ночных муравьев (из рода Camponotus) — в сумерках.

Собранный материал складывали на ватные слои или в спирт с указанием места и даты сбора. В лабораторных условиях материал размачивали в эксикаторе, монтировали на булавки и этикетировали. При монтировке муравьев использовали энтомологические булавки №2 или №3, треугольники из плотной бумаги (h=5—6 мм), в качестве клея — раствор целлулоида в грушевой эссенции, или жидкости для снятия лака. Муравьев наклеивали спинкой вверх, подведя уголок треугольника под нижнюю сторону эпинотума. После того как клей подсыхал, расправляли усики и ноги.

Для различения некоторых видов Formica, Lasius, Liometopum изучали строения гениталий самцов. Гениталии отделяли от брюшка, помещали в 10%-й раствор KOH, после чего препарировали под микроскопом. Препараты хранятся в глицерине в маленьких пластмассовых пробирках или в лунках, вырезанных из краевой части ленты «коррекс», используемой в фотографии. Последний способ хранения более удобный, так как позволяет подколоть гениталии на одну булавку с самцом, которому они принадлежат.

При изучении экологии использованы методы, разработанные 5-м Всесоюзным симпозиумом «Муравьи и защита леса» (Арнольди и др., 1979). Большинство экологических работ проводилось в окрестностях Владивостока, Уссурийском заповеднике, поселках Анисимовка и Хасан. Особое внимание уделено редким и слабо изученным на Дальнем Востоке видам (Liometopum orientale, Formica japonica,  Lasius fuliginosus, L. morisitai).

Обнаруженные гнезда этих видов описывались, а кормовые территории наносились на план с указанием дорог и деревьев, заселенных или посещаемых муравьями. Через 3—5 лет проводилось повторное картирование, за отдельными гнездами наблюдения велись постоянно. Границы кормовых территорий определялись при помощи картирования дорог и учета рабочих на разных участках. В некоторых случаях для выяснения структуры колонии проводилось мечение рабочих особей групповыми метками при помощи анилинового красителя.

Питание муравьев изучалось путем полевого учета динамики суточной и сезонной активности семей. Для изучения динамики суточной активности на фуражировочных тропах проводились условные линии и подсчитывалось количество рабочих, проходящих через них (из гнезда и обратно) в течение 5 мин. Учеты проводились каждый час в течение 2 дней дважды в месяц. Количество пади, приносимой муравьями, определялось по разнице массы рабочих (100 экз.), идущих на деревья и спускающихся с них, длительность фуражировочной операции — по времени возвращения фуражиров, помеченных краской, активность строительной деятельности — по количеству опилок и почвы, выброшенных из гнезда.

Для учета численности муравьев использовался стандартный площадочный метод (Длусский, 1981б). Муравьи с крупными гнездами (из родов Camponotus и Formica) учитывались на пробных площадках (50x50 м), с мелкими гнездами (из родов Myrmica, Leptothorax, Dolichoderus, Lasius) — на учетных площадках (5x5 м). Плотность гнезд определялась по формуле D=Ed/ns, где Ed — общее количество гнезд на всех учетных площадках, n — число таких площадок, s — размер площадки. Заложено более 700 учетных площадок в елово-пихтовых, кедрово-широколиственных, чернопихтовых, дубовых, долинно-широколиственных, лиственничных лесах, а также на открытых местах: вырубках, полянах, обнаженных склонах.

Для определения численности муравьев выкопано 50 гнезд мелких муравьев (по 10 каждого вида) и 15 крупных (по 1—3 гнезда каждого вида). Население гнезд выбирали эксгаустером, подсчитывали и взвешивали, при учете муравьев Formica aquilonia использовался метод промывки (Гиляров, 1941).

Изучение соотношения беспозвоночных в почве проводили при помощи метода почвенных раскопок. Почвенные пробы (размером 50x50x40 см) разбирали по слоям (10 см). Собранный материал взвешивали на торзионных весах и фиксировали в 70%-м спирте. Взято более 120 почвенных проб.

Для выяснения роли муравьев в почвообразовательном процессе в 1971 г. проведена обработка результатов опыта, поставленного нами в Уссурийском заповеднике. В 30 экспериментальных гнездах, заполненных просеянным речным песком, ранней весной помещались искусственные семьи муравьев. Осенью гнезда были сняты и песок взят на анализ рН и процентного содержания углерода и гумуса. Кроме того, проведен анализ почвенных проб, взятых из муравейников и рядом с ними.

Возможности использования муравьев в защите леса выяснялись путем инвентаризации крупных колоний рыжих лесных муравьев Formica aquilonia. Чтобы определить влияние рубок, проводили ревизии в колониях до и после рубки.