Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 14
1.1 Целесообразность сохранения исходных пород пчел в решении проблем пчеловодства 14
1.1.1 Эволюция и распространение пчел 14
1.1.2 Породы медоносных пчел, разводимые на территории России 17
1.1.2.1 Зарубежные породы медоносных пчел, используемые на территории России 26
1.1.3 История гибридизации пород пчел и ее последствия 28
1.2 Коллапс пчелиных семей (КПС). Поиск причин 39
1.2.1 Этиологические факторы 41
1.2.2 Причины, связанные с применением пестицидов 44
1.2.3 Причины, связанные с использованием мобильной радиосвязи 47
1.2.4 Причины, связанные с опылением трансгенных растений 49
2 Методология и методы исследований 51
2.1 Характеристика объекта исследований 51
2.2 Характеристика территории исследований 55
2.3 Методы идентификации породной принадлежности пчел
2.3.1 Анализ морфотипов рабочих пчел и трутней по окраске кутикулы 57
2.3.2 Морфометрический метод оценки рабочих пчел 59
2.3.3 Морфометрический метод оценки трутней
2.4 Методика оценки морфологических аномалий пчел 66
2.5 Оценка биофозиологических показателей зимовки пчелосемей 66
2.6 Анализ медоносных ресурсов Самарской области 67
2.7 Методика оценки численного потенциала популяции медоносной пчелы на территории Самарской области 67
2.8 Методы экомониторинга пасечных и припасечных территорий 67
2.8.1 Экомониторинг атмосферного воздуха по состоянию сосны обыкновенной (Pnus syMstris) 67
2.8.1.1 Определение повреждений хвои 67
2.8.1.2 Определение прироста сосны 68
2.8.2 Экомониторинг водоемов по гидрофизическому и гидробиологическому состоянию 69
2.8.2.1 Методы анализа водоемов 70
2.8.2.1.1 Гидрофизические методы анализа водоемов 71
2.8.2.1.2 Гидробиологические методы анализа водоемов 72
2.8.3 Экомониторинг пасечных и припасечных почв по состоянию диатомовых водорослей (Diatomeae) 75
3 Результаты собственных исследований 78
3.1 Морфотипы пчел Apis mellifera L. самарской популяции 78
3.1.1 Морфотипы рабочих пчел Apis mellifera L 78
3.1.2 Морфотипы трутней Apis mellifera L. 99
3.2 Морфометрические признаки пчел 116
3.2.1 Морфометрические признаки рабочих пчел 116
3.2.2 Морфометрические признаки трутней 148
3.3 Морфологические аномалии медоносных пчел на территории Самарской области 165
3.3.1 Аномалии глаз медоносных пчел 167
3.3.2 Аномалии жилкования крыльев рабочих пчел 176
3.4 Биофозиологические показатели зимовки пчелосемей на территории Самарской области 181
3.5 Анализ медоносных ресурсов Самарской области 184
3.5.1 Медоносная база Самарской области 184
3.6 Численный потенциал популяции Apis mellifera на территории Самарской области 197
3.7 Экомониторинг пасечных и припасечных территорий 199
3.7.1 Оценка антропогенного воздействия на качество атмосферного воздуха 202
3.7.1.1 Результаты исследования состояния сосны обыкновенной (Pnus sylvstris) 204
3.7.2 Оценка антропогенного воздействия на качество водоемов 214
3.7.2.1 Результаты исследования гидрофизических показателей водоемов 214
3.7.2.2 Результаты исследования гидробиологических показателей водоемов.. 231
3.7.3 Оценка антропогенного воздействия на качество почв 241
3.7.3.1 Результаты исследования почв по состоянию диатомовых водорослей 241
4 Паспортизация породности apis mellifera пасек административных районов самарской области 255
5 Научно-обоснованный комплекс мер по cохранению и разведению самарской популяции среднерусской породы медоносных пчел 260
Заключение 269
Предложения производству 276
Перспективы дальнейшей разработки 277
Список сокращений 278
Список литературы
- Зарубежные породы медоносных пчел, используемые на территории России
- Экомониторинг атмосферного воздуха по состоянию сосны обыкновенной (Pnus syMstris)
- Морфометрические признаки пчел
- Экомониторинг пасечных и припасечных территорий
Введение к работе
Актуальность темы. Причиной негативных изменений в популяциях медоносных пчел является антропогенное воздействие на экосистему, которое проявляется, как со стороны техногенной контаминации компонентов биосферы, так и путем непосредственного изменения генотипа пчел путем проведения масштабной бессистемной гибридизации «южными» породами (Билаш Г.Д., 1963; Николенко А.Г., 2002; Саттаров В.Н., 2009; 2014; Земскова Н.Е., 2014; 2015; Клочко Р.Т., 2016 и др.).
Понимание невосполнимости наследственной основы естественных пород, создаваемых в течение длительной эволюции, привело к началу работы по восстановлению аборигенных пчел. Для этого, во многих регионах нашей страны, на законодательном уровне, были приняты постановления, касающиеся признания приоритета разведения среднерусской породы пчел. Однако самарская популяция Apis mellifera mellifera L., оказалась юридически незащищенной (Дреер К., 1985; Новиков А.П., 2004; Удалов М.Б., 2010; Земскова Н.Е., 2014; 2015; Саттаров В.Н., 2014; 2015).
Степень разработанности темы. Для интенсификации пчеловодства
на территории РФ важную роль играет мониторинг качественного
(породного) состава аборигенных популяций Apis mellifera, которые
являются генетическим материалом для дальнейшего сохранения, разведения
и распространения среднерусской породы медоносных пчел. Проблемы
интрогрессии пчел, экологического и антропогенного характера, как
сдерживающих факторов сохранения локальных популяций Apis mellifera
изучены многими учеными, в частности: Билаш Г.Д., 1993; Еськов Е.К., 1995;
Гранкин Н.Н., 1997; Туктаров В.Р., 2002; Ильясов Р.А., 2006;
Савушкина Л.Н., 2010; Абрамчук А.В., Морева Л.Я., 2011; Биглова Л.Ф., 2013; Бородачев А.В., 2010; Саттаров В.Н., 2011, 2014, 2015.
Несмотря на имеющиеся исследования по проблематике диссертации,
данный вопрос остается актуальным для самарской популяции
среднерусской породы медоносных пчел, так как на территории Самарской области до сегодняшнего дня не проводились научно-обоснованные, фундаментальные работы в данном направлении.
Цель исследования – комплексный мониторинг морфологических признаков медоносных пчел Apis mellifera на территории Самарской области в интрогрессивном и антропогенном аспектах.
В соответствии с целью диссертационной работы на решение были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать и проанализировать трансформацию морфотипной структуры самарской популяции среднерусской породы медоносных пчел;
-
Определить морфометрические признаки рабочих пчел и трутней Apis mellifera на территории Самарской области;
-
Исследовать Apis mellifera на наличие аномалий, с применением классификации «Морфологические аномалий насекомых» по J. Balazuc (1948) и Ю.А. Присному (2009);
-
Провести оценку биофизиологических показателей зимовки пчелиных семей на пасеках Самарской области, а также установить численный потенциал популяции Apis mellifera на данной территории;
-
Оценить экологическое состояние пасечных и припасечных территорий природно-ландшафтных зон Самарской области, как индикатора морфологических аномалий;
6. Разработать научно-обоснованный комплекс мер по сохранению и
разведению локальной популяции пчел среднерусской породы на территории
Самарской области.
Научная новизна. В Самарской области впервые проведены комплексные морфологические исследования медоносных пчел, причем посредством оценки трутней была выявлена чистопородность пчелиных маток. Получены новые данные, позволяющие установить степень антропогенного влияния на возникновение морфологических аномалий пчел. При проведении исследований аномалий пчел применена «классификация уродств» по J. Balazuc (1948) и Ю.А. Присному (2009), позволившая провести мониторинг аномалий глаз и крыльев медоносных пчел. Разработана методика экологического мониторинга припасечных и пасечных почв по состоянию диатомовых водорослей. Впервые проведена паспортизация породной принадлежности пчел по административным районам Самарской области для решения проблемы сохранения локальной популяции Apis mellifera mellifera L.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследований являются частью научно-исследовательских работ в рамках исследований по внутривузовскому гранту ФГБОУ ВО «Самарская ГСХА» «Экотипы пчел Самарской области» (протокол заседания №3 конкурсной комиссии по внутривузовским грантам на 2014 г.). Сведения о породности пчел служат теоретической и практической базой для ведения современных научно-обоснованных мероприятий по восстановлению, сохранению и разведению самарской популяции Apis mellifera. Апробированные методы морфотипной и морфометрической идентификации породности пчел позволяют контролировать чистопородность племенного материала при проведении селекционно-племенных мероприятий. Метод выявления морфологических аномалий пчел позволяет установить районы с наибольшей антропогенной нагрузкой на экосистему. Экологический мониторинг припасечных и пасечных территорий с использованием состояния сосны обыкновенной, гидробиоценоза и почвенных диатомовых водорослей позволяет предотвратить размещение пасек на контаминированных территориях и может быть применен в природоохранной деятельности.
Создание на основе проведенных исследований паспортов породности пчел по административным районам обеспечивает переход на научно -обоснованный уровень проведение селекционно-племенных мероприятий.
Разработанный научно-обоснованный комплекс мер по сохранению и разведению локальной популяции пчел среднерусской породы на территории Самарской области позволяет целенаправленно подойти к решению данной проблемы и может быть использован в разработке поправок к Закону Самарской области «О пчеловодстве», принятом 19 февраля 2016 года.
На основании проведенных исследований разработаны учебное пособие «Пчеловодство», допущенное УМО РФ в области ветеринарии и зоотехнии в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки 36.03.02 «Зоотехния» (2015 г.), монография «Некоторые аспекты сохранения самарской популяции среднерусского подвида медоносной пчелы Apis mellifera» (2015 г.).
Методология и методы исследования. Работа выполнена с использованием современного оборудования для морфологических и экологических методов, разработанных ведущими школами в области морфологии, пчеловодства, энтомологии и экологии. Статистический анализ полученных результатов проводился с использованием программы MICROSOFT EXCEL 2010 и STATISTICA 8.0.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. В самарской популяции медоносных рабочих пчел
идентифицированы классы морфотипов: е, Е, О (ч), О (с), 1R, 2R; трутней –
О, is, I, 1R, что является итогом трансформации некогда аборигенной
структуры в результате антропогенного влияния;
-
Анализ морфометрических признаков рабочих пчел и трутней на территории Самарской области показал высокую степень метизации Apis mellifera;
-
Основными причинами возникновения морфологических аномалий медоносных пчел, согласно классификации «Морфологические аномалий насекомых» по J. Balazuc (1948) и Ю.А. Присному (2009), являются интрогрессивный и антропогенный аспекты;
-
Экологический мониторинг припасечных и пасечных территорий Самарской области выявил высокий уровень антропогенной нагрузки на окружающую среду и позволил дополнить существующий методологический арсенал экомониторинга новым способом оценки степени контаминированности территории пасек посредством анализа состояния почвенных диатомовых водорослей;
5. Паспортизация пасек в административных районах Самарской
области позволит в дальнейшем детально оценивать состояние самарской
популяции среднерусской породы медоносных пчел Apis mellifera mellifera L.
и перейти на чистопородное разведение не только на отдельно взятых
пасеках, но и на территории области в целом;
6. В программах развития агропромышленного комплекса и системы
образования целесообразно реализовать разработанную стратегию
восстановления и сохранения самарской популяции среднерусской породы пчел.
Степень достоверности результатов диссертационной работы подтверждается правильным подбором и применением методик современных методов анализа экспериментальных данных исследований, биометрической обработкой полученного цифрового материала, широкой апробацией и публикацией основных положений диссертации.
Апробация работы. Результаты исследований представлялись на
научно-практических конференциях различного уровня: международная
научно-практическая конференция «» (Волгоград, 2012); всероссийская
научно-практическая конференция с международным участием «» (Уфа, 2014); международная научно-практическая конференция
«Вопросы образования и науки: теоретический и методический аспекты»
(Тамбов, 2014); III международная научно-практическая конференция
«Инновационные разработки молодых ученых – развитию
агропромышленному комплексу» (Ставрополь, 2014); ХII международная
научно-практическая конференция «Проблемы современной биологии»
(Москва, 2014); всероссийская научно-практическая конференция «Стратегия
устойчивого развития регионов России» (Новосибирск, 2014); The ist
International Academic Congress «Fundamental and applied studies
in the pacific and atlantic ocean scountries» (Tokyo, 2014); научно-
практическая конференция с международным участием «Зоотехническая
наука в условиях современных вызовов» (Киров, 2015); международная
научно-практическая конференция, посвященная Дню российской науки
«Образование, наука, практика: инновационный аспект» (Пенза, 2015);
международная научно-практическая конференция, посвященная 85-летию
Башкирского государственного аграрного университета, в рамках XXV
Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2015»
«Аграрная наука в инновационном развитии АПК» (Уфа, 2015); IV
международная конференция «Концептуальные и прикладные аспекты
научных исследований и образования в области зоологии беспозвоночных»
(Томск, 2015); международная научно-практическая конференция,
посвященная 100-летию со дня рождения профессора О.П. Стуловой
«Актуальные вопросы морфологии и биотехнологии в животноводстве»
(Кинель, 2015); всероссийская научно-практическая заочная конференция с
международным участием « » (Уфа, 2015);
международная научно-практическая конференция «Современные проблемы биологии и экологии» (Махачкала, 2016); IV всероссийская заочная научно-практическая конференция с международным участием «
рациональное использование природных ресурсов» (Махачкала, 2016); международная научно-практическая конференция «» (Москва, 2016); в Министерстве сельского хозяйства и продовольствия Самарской области при слушании проекта закона «О пчеловодстве».
Личный вклад соискателя. Сбор проб пчел для морфологического анализа; отбор проб почвы, воды, водных и наземных объектов-биоиндикаторов для оценки экологического состояния пасечных и припасечных территорий; анализ и оценка морфологических признаков рабочих пчел и трутней; выявление и идентификация морфологических аномалий пчел; анализ и оценка объектов-биоиндикаторов экологического состояния пасечных и припасечных территорий; фотодокументирование исследуемых объектов; подбор и анализ литературы; статистическая обработка данных, анализ результатов и подготовка публикаций проведены при непосредственном участии автора.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 49 научных статей, в том числе 15 из перечня ВАК; монографии; 1 учебное пособие по пчеловодству.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методологии и методов исследований, результатов исследований, заключения, предложений производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 313 страницах с 98 таблицами, 59 рисунками и 5 приложениями. Список литературы состоит из 306 источников, в том числе 51 зарубежных.
Зарубежные породы медоносных пчел, используемые на территории России
Ведущее положение среди пчел Apis mellifera занимают европейские породы. Европейские пчелы в процессе эволюции и создаваемых человеком пасечных условиях достигли наибольшего развития в проявлении общественного образа жизни, привязанности к своему жилищу, в заготовке кормов и создании условий существования, часто в районах с жестким, холодным климатом, пагубно влияющим на пчел других пород.
В связи с этим, пчелы европейских пород используются в настоящее время на всех континентах земного шара.
В России и других странах СНГ они разводятся повсеместно, вплоть до глубокого севера, степных и горных районов. Изобилие и разнообразие природно-климатических пространств нашей страны определяет зональное распространение и использование тех или иных пород медоносных пчел.
В России разводятся 5 пород пчел: европейская темная лесная (среднерусская) – Apis mellifera mellifera, серая горная кавказская – Apis mellifera caucasica, желтая кавказская – Apis remipies, карпатская – Apis mellifera carpatica, украинская степная пчела – Apis mellifera Acervorum. На дальнем востоке содержится одноименная породная группа – дальневосточная, претендующая на признание ее самостоятельной породой.
Наибольшее распространение получили пчелы среднерусской, серой горной кавказской и карпатской пород. Желтая кавказская и украинская породы пчел носят региональный характер и разводятся преимущественно у себя на родине.
Из зарубежных пород широко используются во многих странах желтые итальянские пчелы – Apis mellifera ligustuca и краинская – Apis mellifera carnica.
Жизнь в разных географических районах земного шара вызвала у медоносных пчел специфические морфологические и этологические особенности, которые проявились в окраске кутикулы, особенностях внешнего и внутреннего строения и поведения. Эти качества сохранились и закрепились в результате пространственной изоляции разных групп. В результате, каждая отдельная порода пчел имеет свои характерные черты.
Кавказские горы стали ареалом обитания серых горных кавказских пчел (Apis mellifera caucasica Gorb). Особые климатические условия, резкая смена температур, своеобразная видовая лесная и пышная высокорослая горная травянистая растительность обусловили характер этих пчел, выработали присущие только им морфологические и физиологические свойства – длинный хоботок, малую ройливость и невысокую агрессивность.
Окраска хитина этих особей темная, но часто на первых тергитах брюшка имеются коричневые пятна; волоски поверхности тела светло-серые – отсюда произошло название породы.
Экспедиция, проведенная Институтом пчеловодства с целью исследования горных кавказских пчел, показала, что длина хоботка у рабочих особей закономерно увеличивается по мере продвижения с востока на запад к наиболее высоким горам. Особенно длиннохоботковые (до 7,2 мм) и типичные пчелы населяют Мегрелию в ущелье Хобис - Цхали (Западная Грузия) на высоте 1200-1700 м. над уровнем моря. Серые кавказские пчелы, населяющие Восточную Грузию, имеют несколько меньшую длину хоботка у рабочих особей, но они более зимостойкие (Таранов Г.Ф., 1950).
Более длинный хоботок дает возможность посещать узкотрубчатые цветки красного клевера и других видов подобных растений. Согласно исследованиям, пчелы этой породы имеют ярко выраженную склонность к посещению определенных видов растений (флороспециализацию), особенно по отношению к красному клеверу, тем не менее, это не является препятствием к флоромиграции (Аветисян Г.А., 1935; 1958; Бессонов К.К., 1950; Билаш Г.Д., 1991).
Этологические свойства породы проявляются в следующем. В хорошую погоду семьи можно осматривать без сетки и дыма. Пчелы при этом не сбегают с вынутых рамок, а продолжают вместе с маткой заниматься своей работой.
Серые горные кавказские пчелы сильно прополисуют гнезда; осенью летки ульев в семьях этих пчел, за исключением небольшого отверстия, почти целиком запрополисованы. Печатка меда у них темная (мокрая), при этом, в первую очередь, заполняется расплодная часть гнезда, поэтому матке приходится в поисках пустых ячеек переходить по всему гнезду и сеять где придется, вероятно, поэтому и яйценоскость маток серых горных кавказских считается невысокой. Следующая особенность заключается в том, что невысокая фильтрация меда от пыльцевых зерен приводит к более быстрой его кристаллизации, что не способствует благополучной зимовке, а подверженность нозематозу может объясняться тем, что пчелы делают напрыски нектара в ячейки, где вывелся расплод, оставив после себя фрагменты линьки и экскрементов, загрязняющих мед.
Положительным качеством кавказских пчел является невысокая склонность к роению и отстраивание при этом небольшого числа маточников (от 3 до 10). Характерным их признаком является также склонность к тихой смене маток. Пчелы этой породы отличаются высокой выносливостью: рабочие особи вылетают для сбора нектара при более низкой температуре (на 3-4 С ниже), чем среднерусские.
Серые горные кавказские пчелы характеризуются высокой способностью к нахождению и использованию нектара в условиях слабого полифлорного медосбора, в связи с чем, они зарекомендовали себя в средней полосе отличными медосборщицами. По всей видимости, формирование этой породы в условиях скудного взятка (в горах) выработало механизм экономного расходования запасов меда путем ограничения пчелами яйценоскости маток. В тех же условиях, когда нет необходимости экономить медовые запасы, проявляется потенциальная яйценоскость маток, не уступающая другим породам, что также подтверждается их относительно высокой массой. Приведем пример опыта П.А. Урсу (1976) по испытанию племенных линий серых горных кавказских пчел в тропических условиях Кубы, где среднегодовая температура составляет +24 С. В условиях почти постоянного поступления в ульи нектара и пыльцы серые горные кавказские матки проявили неожиданно очень высокую яйценоскость, которая в периоды максимума достигала (в среднем по группе) 2858 яиц в сутки, опережая даже местную, итальянизированную породу (2683 яйца в сутки). Приведенные исследования расширяют представления о серых горных кавказских пчелах, как о якобы низкоплодных (Кожевников Г.А., 1906; Горбачев К.А., 1916; Алпатов В.В., 1948; Домороцкий М.И., 1948; Черевко Ю.А. и др., 2007).
Экомониторинг атмосферного воздуха по состоянию сосны обыкновенной (Pnus syMstris)
Информационные данные для анализа численности пчелосемей были взяты в территориальном органе Федеральной службы государственной статистики Самарской области.
Для оценки эффективной численности популяции пчел Самарской области был проведен учет числа пчелиных семей во всех 27 муниципальных районах, а также площади основных энтомофильных растений. Далее, используя данные рекомендованных норм опыления (Юраш Н.И., 2012), проводили подсчет необходимого количества пчелосемей для опылительной работы на соответствующих площадях.
Биоиндикатором комплексного загрязнения воздушной среды может служить сосна, которая очень чувствительна к изменению условий окружающей среды. Индикацию чистоты атмосферы по хвое сосны проводили по методике, изложенной в учебно-методическом пособии автора Ашихминой Т.Я. (Ашихмина Т.Я., 2005) и она состояла в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев сосны в 7-15–летнем возрасте отбирали 200 пар хвоинок второго и третьего года жизни; распределяли на 3 части (неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания) и подсчитывали количество хвоинок в каждой группе.
При определении класса повреждения и усыхания хвои, пользовались следующей оценочной схемой: - Классы повреждения хвои: 1 – хвоинки без пятен; 2 – хвоинки с небольшим количеством мелких пятен; 3 – хвоинки с многочисленными черными и желтыми пятнами, мелкими и крупными. - Классы усыхания хвои: 1 – нет сухих участков; 2 – усохли кончики хвоинок на 2-5 мм; 3 – усохла треть длины хвоинок; 4 – вся хвоинка желтая или более половины ее сухая. По состоянию сосны делали вывод о степени загрязнения местности.
Биоиндикатором загрязненности атмосферы может служить ежегодный прирост деревьев по высоте, который на загрязненных участках может быть на 20-60 % ниже, чем на контрольных, не загрязненных участках.
Методика состояла в визуальном осмотре соснового древостоя 10-15– летнего возраста. При этом на каждом дереве измеряли длину центрального побега между двумя верхними мутовками (т.е. прирост последнего года) и определяли среднюю величина прироста. 2.8.2 Экомониторинг водоемов по гидрофизическому и гидробиологическому состоянию
Материалом исследований являлось гидрофизическое состояние водоемов Самарской области и их гидробиологический состав.
Перед проведением анализа загрязнения водоемов проводили отбор проб исследуемого материала согласно требованиям ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб (URL: http://docs.cntd.ru/document/1200008006). Исследования проводили по ГОСТ 17.1.3.07-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков (URL: http://www.internet-law.ru/gosts/gost/29997/); Руководству по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений (URL: http://docs.cntd.ru/document/1200060189) и гидрометеорологической методике (URL: http://www.xn--80aicmxhn.xn--p1ai/info/articles/izmerenie_skorostei_v_rekax.htm).
Пункты контроля качества водомов и водотоков подразделяются на I, II, III и IV категории. Категории пунктов и их расположение определяются в установленном порядке с учтом комплекса факторов: народнохозяйственного значения водного объекта, качества воды, размера и водности водотока, количество жителей в населнном пункте и других факторов. Пункты контроля включали от двух до четырех створов.
Отбор проб воды водоемов осуществляли с берега и небольшой лодки батометром-бутылкой ГР-16 и дночерпателем. Объем пробы воды из каждого водоема для полного анализа составлял 5 л.
Сбор фитофильной фауны проводили в прибрежной зоне обоих берегов. Пробы отбирали в батометр-бутылку ГР-16 для взятия проб воды с взвешенными частицами при длительном наполнении с глубин потока до 2 м.
Пробы грунта для изучения фауны отбирали ковшевым дночерпателем с заякоренной лодки. Дночерпатель плавно опускали в открытом состоянии, затем производили закрытие прибора и захват определенного объема грунта. Дночерпатель с отобранным грунтом помещали в таз, и слегка приподнимая над ним, освобождали пробоотборник от грунта. Тип донных отложений по данным механического анализа определяли после высушивания грунта на воздухе.
Для выборки фауны из песчаного грунта пробу перед промывкой подвергали отмучиванию. Для этого пробу помещали из дночерпателя в таз, сверху наливали воду до половины глубины таза. Рукой воду с грунтом приводили в состояние движения так, чтобы поднять в воду гидробионтов. Не давая мути и организмам осесть на дно, воду из таза выливали в сачок-промывалку с мешком из полимерного газа-сита соответствующего номера для макро- и мезобентоса. После этого остаток грунта в тазу просматривали, всех оставшихся гидробионтов выбирали, а грунт выбрасывали.
Сбор организмов с промывных сит проводили сразу после промывки проб. Идентификацию гидробионтов проводили по определителям пресноводных беспозвоночных (Кутикова Л.А., Старобогатов Я.И., 1977).
Морфометрические признаки пчел
На долю пчел с морфотипами, соответствующими среднерусской породе (e) и (О (ч)), пришлось 21,2 и 24,0%, соответственно; пчел с морфотипами (Е), было 17,4%; особей с морфотипами: О (с); 1R; 2R было 22,4; 12,0 и 3,0%, соответственно.
Пчелы буферной зоны, исследованной в 2016 г., характеризовались высоким разнообразием морфотипов и объединялись в одну группу, включающую все шесть районов, и характеризовались тем, что здесь идентифицируются Apis mellifera по всем шести классам морфотипов, с различным процентным соотношением встречаемости по этому признаку: Безенчукский, Богатовский, Борский, Кинельский, Кинель - Черкасский и Приволжский, причем только в одном из них – Кинель - Черкасском, было обнаружено преобладание классов морфотипов, свойственных среднерусской породе (e (26,3%), О (ч) (41,5%). На рисунке 26 представлена распространенность морфотипов рабочих пчел буферной зоны, %. П Q2R % e E 0{ч) 0(c) 1R 2R Рисунок 26 - Соотношение морфотипов рабочих пчел буферной зоны в 2016 г. На долю пчел с морфотипами, соответствующими среднерусской породе (е) и (О (ч)), пришлось 11,0 и 11,6%, соответственно; пчел с морфотипами (Е), было 30,6%; особей с морфотипами: О (с); 1R; 2R было 30,3; 14,5 и 2,0%, соответственно.
Исследованные в 2016 г. районы степной зоны характеризовались тем, что в каждом из них были идентифицированы Apis mellifera по всем шести классам морфотипов, и лишь в одном из них: Красноармейском, преобладали морфотипы, свойственные среднерусской породе: (e (43%), О (ч) (35%).
На долю пчел с морфотипами, соответствующими среднерусской породе (e) и (О (ч)), пришлось 13,5 и 9,5%, соответственно; пчел с морфотипами (Е), было 30,0%; особей с морфотипами: О (с); 1R; 2R было 28,8; 15,5 и 2,7%, соответственно.
Сухостепная зона, включающая один район – Большечерниговский, характеризовалась шестью классами морфотипов: (e; E; O (ч); О (с); 1R; 2R), причем морфотипы, свойственные среднерусской породе, доминирующими по численности не были.
В целом, распространенность рабочих пчел сухостепной зоны, оцененной по классам морфотипов, выглядит следующим образом, % (рисунок 28). ,%
На долю пчел с морфотипами, соответствующими среднерусской породе (e) и (О (ч)), пришлось 9,4 и 29,2%, соответственно; пчел с морфотипами (Е), было 8,5%; особей с морфотипами: О (с); 1R; 2R было 44,3; 7,2 и 1,4%, соответственно.
По результатам исследований окраса кутикулы рабочих пчел, можно сделать вывод о том, что на исследованных пасеках преобладали особи, не соответствующие по морфотипам среднерусской породе. Средний показатель соответствующих Apis mellifera mellifera L. особей, за последние три года невысок и составил 36,8% от общего числа выборки.
При рассмотрении динамики этого показателя за три последних года, отмечено снижение особей среднерусской породы с 42,3% в 2014 г. до 35,7% в 2015 г. и до 32,4% в 2016 г., то есть за первый период (с 2014 г. по 2015 г.) количество особей с морфотипами e и О (ч) уменьшилось на 6,6%, а за второй период (с 2015 г. по 2016 г.) – на 3,3%.
Таким образом, анализ динамики морфотипов по почвенно-ландшафтным зонам показал снижение количества особей, имеющих классы морфотипов, свойственных среднерусской породе. Так, количество особей, имеющих морфотипы, соответствующие среднерусской породе лесостепной зоны за первый период (с 2014 по 2015 гг.) уменьшилось на 4,6%, за второй – на 4,0%; в буферной зоне – на 2,1 и 3,0%, соответственно; в степной зоне – на 3,0 и 1,1% соответственно; в сухостепной зоне – на 17,1 и 4,8%, соответственно.
По административным районам лесостепной зоны в 2016 г. можно выделить только семь районов из четырнадцати с преобладающим количеством рабочих пчел среднерусской породы: Волжский, Исаклинский, Камышлинский, Кошкинский, Сергиевский, Сызранский и Челно-Вершинский, причем в 2014-2015 гг. в этом же списке был Похвистневский район, однако, за последний год там стали преобладать метизированные особи.
В буферной зоне выделяется только один район из шести – Кинель -Черкасский, где преобладают среднерусские пчелы.
В степной зоне выделен также только один район из шести – Красноармейский, имеющий наибольшее количество особей среднерусской породы.
В единственном районе сухостепной зоны – Большечерниговском, в 2014 г. преобладали среденерусские пчелы, но в последующие годы их число уменьшилось, уступив место метизированным. В целом по Самарской области, выделяются девять районов из двадцати семи, где преобладают рабочие пчелы среднерусской породы.
Обобщая проведенные исследования можно сделать следующие выводы.
На исследованных пасеках преобладали особи, не соответствующие по морфотипам среднерусской породе. Средний показатель соответствующих Apis mellifera mellifera L. особей, за последние три года невысок и составил 36,8% от общего числа выборки (таблица 16).
Таким образом, сравнительный анализ динамики морфотипов пчел позволил выявить расширение диапазона окраски кутикулы Apis каждого последующего года относительно предыдущего.
Во многих районах зафиксировано появление и возрастание числа морфотипов, свойственных «южным» породам на фоне количественного сокращения окраса, характерного для среднерусской породы: е и О (ч). Столь заметное разнообразие в проявлении окраса можно рассматривать как подтверждение того, что в ареале самарской популяции среднерусского подвида медоносной пчелы происходят процессы гибридизации (метизации), характеризующиеся распространением морфотипов: E, О (с), 1R, 2R. Вполне очевидно, что данная ситуация, является результатом преднамеренной интродукции карпатской, желтой кавказской, серой горной кавказской и других пород на территорию Самарской области.
Анализ морфотипов, встречающихся в почвенно-ландшафтных зонах Самарской области, позволяет выделить северо - восточную лесостепную субпопуляцию пчел среднерусской породы и отдельные сохранившиеся островки, возможно ранее выделяемые в западную лесостепную, буферную и степную субпопуляции. Результаты этой работы и анализ данных позволяют сделать следующий вывод: в структуре самарской популяции среднерусской породы на сегодняшний день распространяются особи, имеющие классы морфотипов e; Е; О (ч), О (с); 1R; 2R, что связано с процессами искусственного переселения медоносных пчел различного географического происхождения.
Проведенные исследования выборок самарской популяции среднерусской породы Apis mellifera, выявили тенденцию, направленную в сторону увеличения гетерогенности окраски (классы морфотипов: е, Е, О (ч), О (с), 1R, 2R) медоносных пчел на фоне количественного сокращения окраса, характерного для среднерусской породы – е и О (ч), что является итогом трансформации некогда аборигенной структуры в результате антропогенного влияния (интродукция подвидов различного происхождения).
Из вышесказанного следует, что отмеченное снижение адаптационных механизмов и резистентности пчел является следствием изменения эволюционно сложившихся структур Apis mellifera, что может привести к потере тех ценных хозяйственно-полезных признаков, которыми обладает и за которые ценится среднерусская порода.
Экомониторинг пасечных и припасечных территорий
В Сергиевском районе среднерусские пчелы были зафиксированы на двух пасеках села Калиновка. Так, средняя длина хоботка особей пасеки №1 составила 6,35±0,02 мм; длина 3-го тергита 2,2±0,02 мм; ширина тергита 4,85±0,02 мм; длина 3-го стернита 3,1±0,01 мм; ширина стернита 4,77±0,02 мм; длина переднего крыла 9,55 мм±0,03 мм; ширина переднего крыла 3,35±0,02 мм; тарзальный индекс 53,2±2,0%; кубитальный индекс 61,6±2,4%; отрицательное дискоидальное смещение зарегистрировано у 96,8% особей. Средняя длина хоботка особей пасеки №2 составила 6,20±0,03 мм; длина 3-го тергита 2,4±0,03 мм; ширина тергита 4,91±0,03 мм; длина 3-го стернита 3,1±0,02 мм; ширина стернита 4,92±0,02 мм; длина переднего крыла 9,40 мм±0,03 мм; ширина переднего крыла 3,31±0,03 мм; тарзальный индекс 54,1±2,2%; кубитальный индекс 62,2±1,9%; отрицательное дискоидальное смещение зарегистрировано у 95,3% особей. В остальных исследуемых точках (Сергиевка, Серноводск, Суходол, Черновка и остальные пасеки с. Калиновка) ряд морфометрических признаков пчел выходили за рамки стандарта. Например, средняя длина хоботка пчел и верхний lim превышали стандарт на 0,1 и 0,7 мм соответственно; по параметрам тергита, стернита и тарзального индекса особи соответствовали стандарту, лишь на 2,1% превосходя по верхнему lim; параметры крыла – в рамках стандарта (длина 9,7±0,01 мм; ширина 3,4±0,02 мм), как и кубитальный индекс (61,1±2,4%). Однако нижний lim уступал стандарту на 2,5%; отрицательное дискоидальное смещение было отмечено у 30,8% особей.
В Челно-Вершинском районе среднерусские пчелы были зафиксированы на одной пасеке села Каменный Брод. Так, средняя длина хоботка этих особей составила 6,22±0,02 мм; длина 3-го тергита 2,1±0,02 мм; ширина тергита 4,88±0,01 мм; длина 3-го стернита 3,1±0,01 мм; ширина стернита 4,85±0,02 мм; длина переднего крыла 9,42 мм±0,03 мм; ширина переднего крыла 3,42±0,02 мм; тарзальный индекс 51,3±1,8%; кубитальный индекс 63,3±2,2%; отрицательное дискоидальное смещение зарегистрировано у 97,0% особей. В остальных исследуемых точках (Красный Строитель, Малый Нурлат, Покровка, Челно-Вершины и остальные пасеки с. Каменный Брод) ряд морфометрических признаков пчел выходили за рамки стандарта. По средней длине хоботка особи соответствовали стандарту (6,39±0,04 мм), на 0,3 мм превосходя его по верхнему lim; по показателям тергита пчелы соответствовали стандарту (2,2±0,02 мм и 4,9±0,01 мм), как и по средней длине и ширине стернита (3,0±0,02 мм и 4,90±0,02 мм); тарзальный индекс (54,8±1,5%) и параметры крыла (9,6±0,01 и 3,2±0,02 мм) соответствовали стандарту; по среднему показателю и нижней lim кубитального индекса на 2,9 и 6,4% соответственно, уступали стандарту; преобладало нейтральное дискоидальное смещение (таблица 42).
В остальных районах лесостепной зоны чистопорных пасек по Apis mellifera mellifera обнаружено не было.
Средний показатель и верхняя граница lim длины хоботка пчел Елховского района превышают стандарт на 0,29 и 0,7 мм, соответственно; по длине тергита особи соответствуют стандарту, по ширине уступают на 0,4 мм по среднему показателю и 0,5 мм по нижнему lim; показатели стернита ниже границ стандарта: средняя длина на и нижний lim на 0,1 мм; ширина – на 0,35 мм по среднему и на 0,45 и 0,25 мм по верхнему и нижнему lim, соответственно; тарзальный индекс превышает стандарт: по среднему показателю на 1,6 %, по нижнему и верхнему lim на 0,8 и 3,0%, соответственно; по длине и ширине крыла особи соответствуют стандарту (9,1±0,02 и 3,2±0,02 мм); кубитальный индекс уступает Apis mellifera mellifera по среднему показателю на 9,7%, по нижнему lim на 12,4, а по верхнему lim на 6,0%; количество особей с отрицательным дискоидальным смещением значительно уступало особям с нейтральным и положительным показателями и составляло 12,9%.
Пчелы Исаклинского района по среднему показателю длины хоботка на 0,22 мм превысили стандарт, lim составил 6,8-7,2 мм против 6,0-6,40 мм стандарта. По длине 3-го тергита пчелы соответствовали стандарту, по среднему показателю и нижней lim ширины уступали стандарту на 0,1 и 0,3 мм, соответственно. Средняя длина стернита соответствовала стандарту, уступая по нижней границе lim на 0,1 мм, средний показатель ширины этого признака соответствовал стандарту, но нижняя lim уступала стандарту на 0,35 мм. Тарзальный индекс соответствовал стандарту и составлял 55,0±1,8% по среднему показателю, но превышал стандарт 4,0% по верхней границе lim; промеры крыла – вписывались в стандарт; кубитальный индекс на 0,1 по среднему показателю, и на 2,2% по нижнему lim отклонялся в меньшую сторону; процент отрицательного дискоидального смещения значительно уступал положительному и нейтральному и составлял 19,3%.