Struktura krajobrazu rolniczego a liczebno i rnorodno pajkw

Struktura krajobrazu rolniczego a liczebność i różnorodność pająków sieciowych i ich ofiar Maria Oleszczuk Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Różnorodność pająków w krajobrazie rolniczym • W obrębie rzędu „Pająki” w Polsce żyje 37 rodzin pająków …z tego w krajobrazie rolniczym… (wg danych autorki) Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Poszczególne rodziny pająków polują w różny sposób – Łowią ofiary w sieci – Polują bez użycia sieci Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Typy konstrukcyjne sieci pajęczych Kształt sieci jest charakterystyczny dla danej rodziny (jednostki systematycznej) pająków Sieci spiralne – jednopłaszczyznowe łowią głównie muchówki, błonkówki rodziny: krzyżakowate kwadratnikowate Fot. L. Oleszczuk Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Typy konstrukcyjne sieci pajęczych Sieci trójwymiarowe Szeroki zakres łowionych ofiar Sieci płachtowate Rodzina: osnuwikowate Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Typy konstrukcyjne sieci pajęczych Sieci trójwymiarowe Sieci nieregularne Rodzina: omatnikowate Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Typy konstrukcyjne sieci pajęczych Sieci trójwymiarowe Sieci lejkowate Rodzina: lejkowcowate Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Inne strategie łowieckie pająków Pająki nie budujące sieci Czatujące Rodziny: ukośnikowate ślizgunowate Fot. K. Kujawa Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Inne strategie łowieckie pająków Pająki nie budujące sieci Aktywnie polujące Na roślinach Rodzina: aksamitnikowate (aktywne nocą) Fot. H. Gröschl Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Inne strategie łowieckie pająków Pająki nie budujące sieci Aktywnie polujące - Wędrujące po podłożu Rodzina: pogońcowate (ang. , niem. : pająki-wilki) Fot. K. Kujawa Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Inne strategie łowieckie pająków Pająki nie budujące sieci Aktywnie polujące Skaczące Rodzina: skakunowate Fot. O. Leillinger Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Reakcje pająka na ofiarę w sieci Błyskawiczny atak – wstrzyknięcie jadu do ciała ofiary i konsumpcja – owinięcie nicią pajęczą i pozostawienie lub Nie interesuje się ofiarą (jeśli ma już upolowane inne) Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Sieć nieregularna omatnika z ofiarami Ofiara owinięta pajęczyną Muchówka Pająk omatnik Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Pionowe wykorzystanie „przestrzeni łownej” przez pająki sieciowe Krzyżak łąkowy Tygrzyk paskowany Lejkowiec labiryntowy Owady latające Owady skaczące Owady biegające Wg: NYffeler M. 1982. Field studies on the ecological role of the spiders as insects predators in agroecosystems (abandoned grassland, meadows and cereal fields). - Ph. D Thesis, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, pp: 174. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Ile ofiar zjadają pająki? (przykłady) • Agelena limbata (rodzina : lejkowcowate) – 3, 4 ofiary/dzień - środowisko leśne, 4, 1 ofiary/dzień- środowisko otwarte, • Enoplognatha gemina (rodzina: omatnikowate) - 3 -4 mszyce/48 godzin, • Mermessus denticulatus (rodzina: osnuwikowate) - 6 mszyc/48 godzin. Wg: Gavish-Regev E. , Rotkopf R. , Lubin Y. , Coll M. 2009. Consumption of aphids by spiders and the effect of additional prey: evidence from microcosm experiments. Bio. Control 54: 341– 350. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Struktura krajobrazu a różnorodność owadów (ofiar pająków) • Krajobraz urozmaicony - 124 rodziny owadów • Krajobraz uproszczony - 116 rodzin owadów Wg: Ryszkowski, Karg, Glura M. 2009. Influence of agricultural landscape structure on diversity of insect communities. Pol. J. Ecol. 57(4). : 697 -713. f -765. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Liczba rodzin owadów w różnych odległościach od zadrzewień (dane z lat 1994– 2000) Wg: Ryszkowski, Karg, Glura M. 2009. Influence of agricultural landscape structure on diversity of insect communities. Pol. J. Ecol. 57(4). : 697 -713. f -765. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Pająki sieciowe łowią więcej niż zdołają zjeść Rodzina pająków % zjedzonych ofiar Dictynidae Theridiidae Linyphiidae 80, 4 38, 8 56, 2 Źródło: Riechert S. E. , Maupin J. L. 1998. Spider effects on prey: tests for superfluous killing in five web-builders. P. A. Selden (ed. ). Proceedings of the 17 th European Colloquium of Arachnology, Edinburgh 1997. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Pająki sieciowe łowią więcej niż zdołają zjeść Uzasadnienie: Pająki mogą łatwiej wyodrębnić składniki odżywcze z wielu częściowo zużytych ofiar niż od jednej w pełni zużywanej Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Wpływ zadrzewień w krajobrazie rolniczym na różnorodność i liczebność pająków sieciowych na polach uprawnych Cele badawcze • Określenie wpływu struktury krajobrazu na faunę pająków sieciowych pól uprawnych, • Ocena oddziaływania zadrzewień śródpolnych na różnorodność oraz liczebność pająków sieciowych na polach uprawnych (na podstawie typu budowy sieci). Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Czy istnieje zależność między typem krajobrazu rolniczego a liczbą i różnorodnością ofiar w sieciach pajęczych? Cele badawcze Wykrycie zależności między typem krajobrazu rolniczego (tj. urozmaiconym i uproszczonym) a liczbą i różnorodnością ofiar w sieciach pajęczych, Określenie zależności pomiędzy typem budowy sieci a różnorodnością ofiar pająków, Zrozumienie znaczenia obecności zadrzewień dla prawidłowego funkcjonowania ekosystemów pól uprawnych. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Etapy realizacji projektu • gromadzenie informacji z literatury i Internetu dotyczące typów konstrukcyjnych sieci pajęczych oraz rodzin pająków, które je budują, • wybór terenu badań (z użyciem map w Internecie). Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Typy struktury krajobrazu rolniczego przykłady • uproszczony – duże pola, bez zadrzewień, • uproszczony – małe pola, bez zadrzewień, • urozmaicony zadrzewieniami, duże pola, • urozmaicony zadrzewieniami, małe pola. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wybór typów krajobrazu i powierzchni badawczych w terenie Pole w krajobrazie uproszczonym Pole w krajobrazie urozmaiconym Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wytyczenie 4 -metrowych odcinków badawczych w transekcie odległości od brzegu pola (I odległość – 0 m brzeg pola, II odległość - 10 m, III odległość - 20 m). 20 m 0 m 10 m Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Wpływ zadrzewień w krajobrazie rolniczym na różnorodność i liczebność pająków sieciowych na polach uprawnych Wymagany sprzęt • paliki z taśmą do wyznaczania odcinków badawczych, • spryskiwacze do wody, • atlasy, ilustracje do identyfikacji typu konstrukcyjnego sieci łownych, • notatnik lub przygotowany wcześniej blankiet i pisak, • aparat fotograficzny. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Czy istnieje zależność między typem krajobrazu rolniczego a liczbą i różnorodnością ofiar w sieciach pajęczych? Wymagany sprzęt • paliki z taśmą do wyznaczania odcinków badawczych, • lupa do obserwacji ofiar (powiększenie przynajmniej 5 x), • atlasy, klucze do identyfikacji owadów ofiar w sieciach, • notatnik lub przygotowany wcześniej blankiet i pisak, • aparat fotograficzny. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Wpływ zadrzewień w krajobrazie rolniczym na różnorodność i liczebność pająków sieciowych na polach uprawnych Sposób na uwidocznienie sieci Fot. K. Kujawa Rozpylanie mgły wodnej Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego …i skutek

Tytuł projektu: Wpływ zadrzewień w krajobrazie rolniczym na różnorodność i liczebność pająków sieciowych na polach uprawnych Metody badawcze • identyfikacja typów sieci oraz ich liczenie na polach o tym samym gatunku rośliny uprawnej w dwóch typach krajobrazu: bez zadrzewień i z zadrzewieniami - w różnych odległościach od brzegu pola (0 m, 10 m, 20 m), • przyporządkowanie typów sieci do rodzin pająków, • utworzenie bazy danych w arkuszu Excel, • opracowanie materiałów, analiza wyników i wyciągnięcie wniosków. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Czy istnieje zależność między typem krajobrazu rolniczego a liczbą i różnorodnością ofiar w sieciach pajęczych? Metody badawcze • Obserwacja i liczenie ofiar (także ich szczątków) we wszystkich zaobserwowanych sieciach z uwzględnieniem typu budowy sieci na odcinkach badawczych, • Identyfikacja ofiar (będą to głównie owady) do poziomu rzędu w terenie, • Wpisywanie wyników na bieżąco do przygotowanego wcześniej blankietu, • Utworzenie bazy danych w arkuszu Excel, • Opracowanie materiałów, analiza wyników i wyciągnięcie wniosków. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Wpływ zadrzewień w krajobrazie rolniczym na różnorodność i liczebność pająków sieciowych na polach uprawnych Przykład tabeli danych w arkuszu Excel Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Wpływ zadrzewień w krajobrazie rolniczym na różnorodność i liczebność pająków sieciowych na polach uprawnych Przykład wykresu na podstawie powyższych danych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Czy istnieje zależność między typem krajobrazu rolniczego a liczbą i różnorodnością ofiar w sieciach pajęczych? Przykład tabeli danych uwzględniającej rodzaj ofiar Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Przykładowe wyniki badań:

Zagęszczenie sieci spiralnych na polu uprawnym w zależności od odległości od lasu N sieci/m 2 Odległość (m) Wg: Oleszczuk M. , Ulikowska M. , Kujawa K. 2010. Effect of distance from forest edge on the distribution and diversity of spider webs in adjacent maize field. Pol. J. Ecol. 58 (4): 793 -802. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Zagęszczenie sieci płachtowatych (A) i nieregularnych (B) na polu uprawnym w zależności od odległości od lasu Wg: Oleszczuk M. , Ulikowska M. , Kujawa K. 2010. Effect of distance from forest edge on the distribution and diversity of spider webs in adjacent maize field. Pol. J. Ecol. 58 (4): 793 -802. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Struktura krajobrazu a strategie łowieckie pająków – burak cukrowy Aktywnie polujące urozmaicony uproszczony Czatujące 0% 20% 40% 60% 80% 100% Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Odległość od zadrzewień a strategie łowieckie pająków – burak cukrowy Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Strategie łowieckie pająków a odległość od zadrzewień – uprawa lucerny 100 m 50 m 10 m 0% 20% 40% 60% Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 80% 100%

Względna częstość (%) wybranych ofiar łowionych przez pająka lejkowca z gatunku Agelena limbata. Typ ofiar Krajobraz lesisty Krajobraz otwarty muchówki 73, 2 10, 5 mrówki 0, 0 63, 7 osy 0, 0 0, 4 pluskwiaki różnoskrzydłe chrząszcze motyle pająki 17, 4 6, 8 0, 0 9, 3 0, 0 3, 1 14, 9 0, 6 Wg: Koichi T. 1991. Food consumption and diet composition of the web-building spider Agelena limbata in two habitats. Oecologia 86: 8 -15. Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Nakładka ATP dla zainteresowanych „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Tytuł projektu: Wpływ zadrzewień w krajobrazie rolniczym na różnorodność i liczebność pająków sieciowych na polach uprawnych Zadania dodatkowe dla zainteresowanych • Powierzchnia badawcza obejmuje także glebę, • Określenie substratu, na którym umocowana jest sieć: na powierzchni gleby, na roślinach uprawnych, na chwastach (roślinach innych niż uprawiane), • Powiązanie typu sieci z typem substratu – w przypadku roślin rozróżnienie sieci na roślinach jedno- i dwuliściennych, • Obserwacja oraz dokumentacja fotograficzna gatunku pająka obecnego na sieci lub w jej pobliżu, • Powtórzenie tej samej serii badań po dwóch tygodniach. „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Czy rodzaj substratu ma wpływ na umiejscowienie sieci? Przykład: Zagęszczenie sieci na różnych substratach w uprawie kukurydzy zależnie od odległości od lasu Wg: Oleszczuk M. , Ulikowska M. , Kujawa K. 2010. Effect of distance from forest edge on the distribution and diversity of spider webs in adjacent maize field. Pol. J. Ecol. 58 (4): 793 -802. „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Cechy architektoniczne roślin uprawnych oraz chwastów a rodzaj sieci Jednoliścienne Dwuliścienne • Różnica w pokroju roślin • Inna budowa liści • Inny stopień rozgałęzienia pędu Czy to ma znaczenie dla rodzajów sieci pajęczych ? „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Przykład strategii łowieckich pająków w uprawie zboża w różnych typach krajobrazu dominują sieci spiralne czatujące „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Przykład strategii łowieckich pająków w uprawie lucerny w różnych typach krajobrazu Dominują sieci płachtowate „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Gatunki pająków często spotykane w uprawach Kołosz wielobarwny Omatnik Mangora acalypha Fot. K. Kujawa Źródło: commons. wikimedia. org Fot. Fritz Geller-Grimm „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Fot. K. Kujawa

Tytuł projektu: Czy istnieje zależność między typem krajobrazu rolniczego a liczbą i różnorodnością ofiar w sieciach pajęczych? Zadania dodatkowe dla zainteresowanych • Pobieranie z sieci owadów trudnych do zidentyfikowania do probówek, a następnie obserwacja oraz identyfikacja zebranych ofiar pod binokularem, • Pomiar wysokości (odległości od gleby), na której znajduje się sieć) w celu jej powiązania z głównym sposobem poruszania się ofiar (latające, skaczące, kroczące), • Obserwacja oraz dokumentacja fotograficzna gatunku pająka obecnego na sieci lub w jej pobliżu, • Powtórzenie tej samej serii badań po dwóch tygodniach. „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Pionowe rozmieszczenie sieci dwóch gatunków pająków w uprawie pszenicy Wysokość sieci nad ziemią (cm) Mangora acalypha (krzyżakowate) Achaeranea riparia (omatnikowate) Liczba sieci w % 100 - 125 4, 7 0 75 -100 9, 5 o 50 -75 66, 6 0 25 - 50 19 0 0 - 25 0 100 „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Skład wybranych ofiar w sieciach nieregularnych omatnika Theridion impressum w uprawie pszenicy Typ ofiar Skład ofiar (%) Jętki 7, 6 Przylżeńce 9, 0 Mszyce 42, 6 Chrząszcze 3, 1 Błonkówki 0, 4 Muchówki 27, 8 Wg: NYffeler M. 1982. Field studies on the ecological role of the spiders as insects predators in agroecosystems (abandoned grassland, meadows and cereal fields). - Ph. D Thesis, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, pp: 174. „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Skład wybranych ofiar (%) w sieciach spiralnych w uprawach zbóż Typ ofiar Żyto Owies Kukurydza Pszenica Pluskwiaki różnoskrzydłe 0, 2 0, 4 1, 7 0 Przylżeńce 0 0, 9 5, 8 10, 2 Mszyce 17, 5 5, 6 12, 7 14, 8 Chrząszcze 0, 3 1, 7 1, 2 0, 2 Błonkówki 0 1, 3 0 1, 0 Muchówki 77, 7 71, 5 68, 8 68, 4 „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wykorzystanie przestrzeni łownej przez pająki w krajobrazie urozmaiconym Duże koliste sieci Sieci płachtowate Fot. K. Kujawa Małe koliste sieci Wg: M. Oleszczuk Sieci nieregularne Fot. M. Oleszczuk Czatujący Fot. K. Kujawa Fot. M. Oleszczuk Wędrujacy Fot. M. Oleszczuk „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Goniący Fot. K. Kujawa Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wykorzystanie przestrzeni łownej przez pająki w krajobrazie uproszczonym Wg: M. Oleszczuk Małe koliste sieci Fot. K. Kujawa Wędrujacy Fot. M. Oleszczuk „Nakładka” ATP: dla zainteresowanych Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Dziękuję za uwagę Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego