Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.
29 Vízibogarak és vízipoloskák vándorlási ritmusának vizsgálata (Coleoptera, Heteroptera) I. Az egyedszám és a fajgazdagság változásai Csabai Zoltán 1 - Gidó Zsolt 2 - Móra Arnold 3 - Boda Pál 3 - Dévai György 3 - Király Anna 3 - Szilágyi Kornél 3 Varjú Tibor 3 'Pécsi Tudományegyetem TTK Általános és Alkalmazott ökológiai Tanszék, Pécs, Ifjúság útja 6., 7624. 2Debreceni Egyetem TTK Alkalmazott Ökológiai Tanszék, Debrecen, Egyetem tér 1., 4032. JDebreceni Egyetem TTK Ökológiai és Hidrobiológiái Tanszék, Debrecen, Egyetem tér 1., 4032. Kivonat: Vizsgálataink során a vízibogarak és a vízipoloskák vándorlási szokásait, vándorlásuk napszakos és évszakos ritmusát tanulmányoztuk. Heti gyakoriságú, 24 óra időtartamú, óránkénti bontásban végzett mintavételeink során 9x3 méteres fekete fólián csapdáztuk a rovarokat. A begyűjtött 10 292 egyed 86 taxonhoz (68 Coleoptera, 18 Heteroptera) tartozott. Ebben a dolgozatban az egyes mintavételi napok és mintavételi órák átlagos egyedszámának és fajszámának alakulása alapján elemezzük a vízirovarok szezonális vándorlási ritmusát. Kulcsszavak: vándorlás, makroszkópikus vízi gerinctelenek, vízibogarak, vízipoloskák Bevezetés A vízirovarok számyizomzatának, ebból következően röpképességének tanulmányozásával számos kutató foglalkozott (Bilíon 1994, Holmen 1987, Jackson 1952, 1956, 1958, 1973, Kirby és Foster 1991, Leech 1942). Az ő vizsgálataik alapján tudjuk, hogy a legtöbb vízibogár és vízipoloska röpképes, de szép számmal vannak olyan fajok is, amelyek számyizomzata redukált. Ilyen fajok főképp elszigetelt élőhelyeken, például hegyvidéki tőzeglápokban, szikes élőhelyeken, forrásokban élnek ( Billon 1994, Csabai 2000, Jackson 1958). A nemzetközi irodalomban találunk kifejezetten vízibogarak és vízipoloskák vándorlásával kapcsolatos adatközlő cikkeket ( Fichtner 1972, Hammond 2001, Jackson 1958, 1973, Nilsson 1997, Niisson és Svensson 1992, Pajunen és Jansson 1969, Popham 1964, Vondel 1998), de vándorlási szokásokra irányuló vizsgálatokat csak kevesen végeztek. Fernando (1958), illetve Fernando és Galbraith (1973) kisvizek kolonizációjával kapcsolatban vizsgálta a vízibogarak és vízipoloskák vándorlási szokásait, míg Behr (1993) egy olyan tőzegláp-rendszerben, amelynek tagjai egymással kapcsolatban állnak, jelölés-visszafogás módszer alkalmazásával kutatta a Hydroporus-h)ck migrációjának alakulását. A vándorlást befolyásoló környezeti tényezők tanulmányozására is kevesen vállalkoztak. Vízipoloskák esetében Weigelhofer és munkatársai (1992) a hőmérséklet, a szélsebesség és a páratartalom változásának hatását vizsgálták a vándorlásra Kutatásaik során csak a hőmérséklet esetében tapasztaltak szignifikáns eltérést az adatokban, nem figyelték meg poloskák vándorlását 9.4 °C hőmérséklet alatt. Vízibogarak szempontjából mindössze Behr (1990) munkáját lehet megemlítenünk, vizsgálatai során 45 centiméter átmérőjű kádakban csapdázta a vízibogarakat 2 éven keresztül A fenti munkákat áttekintve - amellett, hogy a vízirovarok vándorlási szokásairól, ritmusáról és az azt befolyásoló tényezőkről szinte semmit nem tudunk - elmondható, hogy az egyes fajok repülési periódusa nagyban függ a földrajzi helyzettől. Adott faj esetében is teljesen más mind az évszakos, mind a napszakos repülési periódus és a vándorló egyedek száma Kaliforniában (Zalom et al. 1990), Angliában ( Jackson 1956, 1973, Fichtner 1972), Skandinávia területén (Nilsson 1997, Vondel 1998) vagy Németországban (Behr 1990). Mind a poloskák, mind a bogarak esetében megfigyelhető, hogy adott faj populációi egyes területeken kizárólag szárnyatlan (apter) vagy csökevényes szárnyú (brachipter) egyedekből állnak, míg máshol a teljesen röpképes egyedek alkotják a populációk legnagyobb részét {Jackson 1958, 1973, Nilsson 1997). A fentiek ismeretében arra vállalkoztunk, hogy megvizsgáljuk a vízibogarak és vízipoloskák migrációs periódusának alakulását Magyarországon. Ennek érdekében egy hosszabb távú kutatási programot indítottunk a kérdéskör minél alaposabb vizsgálatára. Jelen munkában az első, előkészítő vizsgálati év fajszám- és egyedszám adatsorai alapján elemezzük a rovarok napszakos és évszakos vándorlási ritmusát Anyag és módszer A vízirovarok vízdetektálása a vízfelszínről érkező vízszintesen polarizált fény segítségével történik. A fekete színű fóliák megtévesztésig hasonlóak egy vízszintesen poláros fényt visszaverő vízfelszínhez a polarotaxissal vizet kereső rovarok számára (Horváth 1995, Horváth és Varjú 1997, Horváth et al. 1998, Schwind 1991, 1995). Kutatásunk során ebből kiindulva a vándorló vízibogarakat és vizipoloskákat két darab, 9» 3 méteres fekete fólián csapdáztuk. A fóliákat a víz szélétől 25, egymástól pedig 10 m-re helyeztük el. A fóliák szélére 15 cm széles fehér vászonszegélyt rögzítettünk, hogy a fólia szélére érkező rovarokat is biztonsággal befoghassuk. A fóliákat több ponton sátorcövekekkel feszítettük ki. Mintavételi helyünket a Hortobágyi Nemzeti Park területén lévő, közigazgatásilag Tiszafílredhez tartozó, Kócsújfalu közelében lévő Hagymás-lapos (K 20°55'29", É 47°33'29", 10x10 km-es UTM kód: DS 96) mellett jelöltük ki. A Hagymás-lapos nagy kiteijedésü, dús mocsári növényzettel borított víztér, így vízirovar-faunája kifejezetten gazdag. A víztér viszonylag sekély, vízmélysége kb. 25-60 cm, helyenként 1 m. Jellemző az uralkodó növényfajok változó dominanciaviszonyai következtében kialakuló mozaikosság. A mocsári növényzet közeiben és tisztásain egy rencefaj (Utricularia sp ), a keresztes békalencse (Lemna trisulca) és az apró békalencse (Lemna minor) alkotta hínámövényzet tenyészik. A sásállományokat két faj, a parti sás (Carex riparia) és a kétsoros sás (Carex disticha) dominanciája jellemzi, a két faj kiterjedt állományai jól elkülönülnek egymástól. A mocsári növényzet mozaikosságát gazdagítják a sárga nőszirom ( Iris pseudacorus), a szikikáka (Schoenoplectus tabernaemontaní), a nád (Phragmites australis), illetve a keskeny- és a széleslevelü gyékény (Typha angusti/olia, T. latifolia) állományai. A gyorsan kiszáradó parti részeken főképp pázsitfüvek alkotta mocsárrét szegélyezi a vízteret A Hagymás-lapos közelében több időszakos vízállás és néhány állandó víztér (Meggyes-lapos, különböző belvízcsatornák, stb.) is található, amelyeknek esetleg jelentős - későbbiekben vizsgálandó - szerepük lehet a vándorlásban. 2000-ben március elejétől 5 hónapon keresztül heti gyakorisággal csapdáztuk a vándorló rovarokat. A mintavételt reggel 8 órakor kezdtük, és kora tavasszal estig, majd áprilistól másnap reggel 8 óráig folytattuk A fóliákra érkező állatokat óránkénti bontásban gyűjtöttük. A befogást manuálisan, rovarszippantóval, a nagyobb termetű állatok esetében pedig kézihálóval oldottuk meg. A begyűjtött állatokat 50 grammos drazsés üvegekbe helyezve 70%-os etanolban tartósítottuk. A begyűjtött anyag határozásához Benedek (1969), Csabai (2000), Csabai és munkatársai (2002), Jansson (1986), Savage (1989) és Soós (1963) határozókönyveit, illetve múzeumi összehasonlító anyagot használtunk. A nevezéktan is e munkákat követi. A Helophorus aquaticus & aequalis, illetve a Helophorus minutus & paraminutus fajpárok biztos elkülönítése csak citotaxonómiai módszerekkel (kromoszómaanalízissel) lehetséges, ami jelenlegi lehetőségeinket meghaladta. A H. griseus a H. minutus & paraminutus fajpártól csak a hím példányok esetében, ivarszervi vizsgálattal különíthető el egyértelműen (vö. Csabai et al. 2002). Fentiek miatt a //. minutus & paraminutus & griseus fajokat H. minutus fajcsoportként, a H. aquaticus & aequalis fajokat fajpárként kezeltük. A vízibogarak identifikálását Csabai Zoltán végezte, a vízi- és vízfelszínipoloskákat Boda Pál azonosította. A mintavételek ideje alatt folyamatosan mértük a rovarok vándorlására hatóképesnek tekinthető környezeti, elsősorban meteorológiai paramétereket (szélsebesség, szélirány, hőmérséklet, légnyomás, relatív páratartalom). Vándorlást befolyásoló hatásukat a későbbiekben elemezzük. Eredmények és értékelésük A vizsgálat során összesen 86 taxonba tartozó 10 292 (8 909 bogár és 1 383 poloska) egyedet gyűjtöttünk be és azonosítottunk. A fajok nagy részénél (mintegy 95 %), csak néhány példány (< 50) került elő a fóliákról (/. táblázat) A bogarak esetében a Helophorus brevipalpis (2 324), a H. minutus fajcsoport (3 058), a H. granulans (398), az Enochrus affinis (492), azE. bicolor (333), az E. quadripunctatus (440), a Helochares obseurus (551) és a Berosus frontifoveatus (350), a poloskák közül a Sigara lateralis (1176) került elő legnagyobb egyedszámban.
