CC BY
40
УДК 574.2
ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИИ ИТАЛЬЯНСКОГО ПРУСА (CALLIPTAMUS ITALICUS) В УСЛОВИЯХ ПОЛУПУСТЫННОЙ ЗОНЫ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
КУШАЛИЕВА Ш.А.,
кандидат биологических наук, доцент, заведующий кафедрой биологии и методики ее преподавания Чеченского государственного педагогического университета, г. Грозный, e-mail: [email protected]; тел. +79380169289.
АВТАЕВА ТА.,
кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник отдела биологических ресурсов Академии наук Чеченской Республики, e-mail: [email protected], тел. +79389070982.
Реферат. Статья посвящена изучению распространения и экологии наиболее опасного вредителя сельскохозяйственных культур итальянского пруса (Calliptamus italicus) в условиях полупустынной зоны Чеченской Республики. Основной целью работы было изучение жизненного цикла, поведения личиночных и взрослых стадий саранчи. Исследование проводили в течение двух сезонов методом маршрутных экспедиций. Материал собирали с помощью энтомологического сачка методом кошения. Установлено, что развитие личинок происходит в условиях полупустынной зоны, взрослые формы в конце июля активно мигрируют в предгорную зону. Итальянский прус предпочитает территории с полупустынным и сухостепным ландшафтом с мозаичным травянистым покровом. Теплая зима и ранняя сухая весна 2019 года обусловила ранее и массовое отрождение личинок. Нарастание численности прямокрылых происходит в результате перевыпаса и часто связано с климатическими флуктуациями (недостаток осадков весной). Раннее обнаружение мест размножения саранчи является ключевым вопросом для эффективного наблюдения и контроля. Экономическая важность саранчи не ограничивается прямым ущербом от урожая и пастбищ. Во время вспышек для борьбы с этими вредителями прилагаются огромные и дорогостоящие усилия. Существующие стратегии борьбы с саранчой по-прежнему заключаются в широкомасштабном применении инсектицидов широкого спектра. В настоящее время для мониторинга распространения саранчи используют геоинформационные системы, которые позволяют всем приграничным регионам наблюдать ситуацию с саранчой и прогнозировать ее миграцию.
Ключевые слова: Чеченская Республика, полупустынная зона, степь, итальянский прус, личиночные стадии, имаго, жизненный цикл, миграции, пищевые ресурсы, массовое размножение.
FEATURES OF THE ECOLOGY OF ITALIAN LOCUST (CALLIPTAMUS ITALICUS) IN THE CONDITIONS OF THE SEMI-DUSTY ZONE OF THE CHECHEN REPUBLIC
KUSHALIEVA Sh.A.,
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Biology and methods of teaching it at the Chechen State Pedagogical University, Grozny, e-mail: [email protected]; tel. +79380169289.
AVTAEVA T.A.,
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Leading Researcher, Department of Biological Resources of the Academy of Sciences of the Chechen Republic, e-mail: [email protected], tel. +7 9389070982.
Essаy. The article is devoted to the study of the distribution and ecology of the most dangerous pest of agricultural crops of the Italian locust (Calliptamus italicus) in a semi-desert zone of the Chechen Republic. The main purpose of the work was to study the life cycle, behavior of the larval and adult stages of the locust. The study was carried out for two seasons using the route expeditions method. The material was collected using an entomological net by the method of mowing. It was established that the development of larvae occurs in a semi-desert zone, adult forms in the end of July actively migrate to the foothill zone. The
Italian Prus prefers areas with semi-desert and dry-steppe landscapes with a mosaic grassy cover. Warm winter and early dry spring of 2019 led to early and massive hatching of the larvae. The increase in the number of orthopterans occurs as a result of overgrazing and is often associated with climatic fluctuations (lack of precipitation in spring). Early detection of locust breeding sites is a key issue for effective surveillance and control. The economic importance of locust is not limited to direct damage from crops and pastures. During outbreaks, tremendous and costly efforts are being made to combat these pests. Existing locust control strategies continue to involve the large-scale use of broad-spectrum insecticides. Currently, to monitor the locust spread, geographic information systems are used that allow all border regions to observe the situation with the locusts and predict its migration.
Keywords: Chechen Republic, semi-desert zone, steppe, Italian Prus, larval stages, imago, life cycle, migrations, food resources, mass reproduction.
Введение. Вспышки численности саранчи происходят на всех континентах, угрожая продовольственной безопасности во всем мире. Саранча известна своей прожорливостью, полифагией и способностью к миграции на большие расстояния. Десятилетия исследований выявили очень сложную биоэкологию саранчи. Они существуют в двух взаимозаменяемых и зависящих от плотности состояниях, или «фазах». При низкой плотности населения саранча живет в «уединенной фазе», характеризующейся редкими социальными взаимодействиями и сидячим поведением. При высокой плотности саранча превращается в «стадную фазу» и передвигается в виде полос. Наиболее впечатляющие различия между фазами заключаются в поведении: одинокие взрослые избегают друг друга, за исключением спаривания, в то время как взрослые особи собираются вместе в группы; мигрируют, кормятся, спариваются и откладывают яйца. Несмотря на очевидный прогресс в понимании поведения саранчи, наша способность прогнозировать и контролировать вспышки саранчи остается недостаточной. Одна из основных причин заключается в том, что саранча обычно обитает в отдаленных и малонаселенных районах, а их ареалы распространяются на целые континенты. При средней плотности они полезны для экосистемы пастбищ, стимулируя рост растений, облегчая круговорот питательных веществ и играя жизненно важную роль в пищевых сетях. Однако время от времени они могут вызывать разрушительные трансконтинентальные эпидемии и стать серьезной угрозой для сельского хозяйства. Экономическая важность саранчи не ограничивается прямым ущербом от урожая и пастбищ. Во время вспышек для борьбы с этими вредителями прилагаются огромные и дорогостоящие усилия. Хотя в последнее время был достигнут определенный прогресс в предотвращении вспышки саранчи, существующие стратегии борьбы с саранчой по-прежнему заключаются в широкомасштабном применении инсектицидов широкого спектра.
Материал и методика исследования.
Степная и полупустынная зоны Предкавказья являются типичными районами массового размножения прямокрылых. Легкие песчаные почвы с относительно негустым растительным покровом с преобладанием полыни являются резервациями стадной фазы итальянского пруса (Calliptamus НаНош).
Нами изучены особенности экологии итальянского пруса в условиях полупустынной зоны на севере Чеченской Республики с сильной антропогенной нагрузкой (рисунок 1). Биотопическое размещение выявлено в результате маршрутных экспедиций. Использовали метод кошения энтомологическим сачком.
Исследования проводили с апреля по октябрь 2018 года и в мае 2019 года в Шелковском и Наурском районах республики. В 2019 году была теплая зима и ранняя сухая весна, в связи, с чем сложились наиболее благоприятные условия для развития яиц и личинок младших возрастов данного вида. Доминантные виды определяли по показателям численности:
- массовый вид - встречается в массе и местами образует скопления (100 и более особей);
- вид распространен, но не образует скоплений (от 20 до 100 экз.);
- редкий - встречаются единичные экземпляры.
Результаты исследования. В апреле 2019 г. дневная температура воздуха составляла 20-25 0 С, а в некоторые дни поднимались до 30°С. Установилась сухая жаркая погода, которая обусловила раннее и массовое отрождение личинок. Это совпадает с раннее опубликованными работами, в которых отмечалось, что нарастание численности прямокрылых происходит в результате перевыпаса и часто связано с климатическими флуктуациями (недостаток осадков весной), а также с увеличением заброшенных залежных земель, на которых появляются вторичные очаги обитания С.каНсш L. [1].
Итальянский прус на изученной территории является доминирующим, так как при кошении на одном растении насчитывалось более 100 экз.
Взрослая особь саранчи этого вида имеет средние размеры. Размер самцов колеблется от 1,4 до 2,8 см, а самки могут достигать до 4 см в длину. Крылья мощные, сильно развитые, с редкими жилками. Цвета индивидуумов многогранны: кирпично-красный, коричневый, бледно-розовые тона. Часто на основном фоне появляются яркие продольные полосы и беловатые пятнышки. Задние крылья и бедра задних конечностей розоватые, голени красные или беловатые, с поперечными полосами черного или темно-коричневого цвета. Цвет саранчи зависит не от генов, а от окружающей среды. Даже особи одного потомства, выросшие в разных условиях, будут различаться по цвету. Кроме того, цвет защитного покрова насекомого зависит от фазы его развития. Например, на одном этапе жизни самец или самка саранчи могут иметь ярко-зеленый, желтый, серый или коричневый цвета камуфляжа и выраженные половые различия. При переходе в стадную стадию окраска становится одинаковой для всех, а половой диморфизм нивелируется.
Итальянский прус предпочитает территории с полупустынным и сухостепным ландшафтом с мозаичным травянистым покровом. В то время как яйцекладка происходит на голых песчаных почвах. При температуре от 20
до 30° С наблюдается высокий подъем численности саранчовых, когда плодовитость и выживаемость их возрастает в несколько раз.
В дневное время саранча размещается на хорошо прогреваемых участках и усиленно питается. В ночное время саранча впадает в состояние холодового оцепенения и обычно располагается на верхушках растений. Наиболее благоприятная для передвижения личинок температура поверхности почвы до 38°С, при более высоких температурах личинки и взрослые особи становятся малоподвижными и выбирают затененные места. Их активность вновь повышается по мере снижения дневной температуры.
Итальянский прус имеет одногодичную генерацию, самки и самцы достигают половой зрелости ближе к середине лета. Откладка яиц начинается через 16-30 дней после окрыления и приходится на конец июля, продолжаясь до октября. В это время наблюдается скопление самок, откладыющих яйца. Самки откладывают яйца кучками в заболоченные, поросшие камышом берега р. Терек, покрывая их клейкими выделениями. К этой жидкости прилипают различные песчинки, кусочки почвы и образуются кубышки, имеющие вид продолговатого земляного комочка. Кубышки располагаются на глубине 5-6 см. Плодовитость от 27 до 100 яиц.
К наиболее подходящим типам местообитаний для яйцекладки относятся открытые участки с легкими песчанистыми незасолен-
ными почвами, залежи с рыхлыми почвами и обилием пищи.
По нашим данным, в условиях полупустынной зоны Чеченской Республики уже в конце апреля началось массовое отрождение личинок. Переход личинок из одного возраста в другой наступал через каждые 5-7 дней. Массовая линька личинок в 3-й возраст была приурочена ко 2-й декаде мая, а в 4-й возраст -к 3-й. В 1-й декаде июня встречались взрослые особи.
При высокой численности личинки образуют кулиги. По нашим подсчетам, плотность личинок в кулигах достигала до 1000 экз/м2. Возрастной состав личинок на 26 мая составлял: 2 возраст - 60 %, 3 возраст - 20 %, 4 возраст - 20%.
Кулиги были в виде извилистой ленты до 5 м в длину и до 2 м в ширину. Перемещение кулиг наблюдалось в период облачности, тогда как в ясную солнечную погоду личинки поднимались на растения (рисунок 2, 3). За сутки кулиги проходят в среднем от 30 до 50 метров. Активная миграция начинается на 10 день после окрыления. Окрыление у стадных форм наступает через 45 дней, а у одиночных форм - 60 суток [3]. В результате высокой смертности личинок плотность популяции к моменту окрыления значительно снижается. Но в некоторые годы даже после окрыления сохраняется достаточно высокая плотность.
Рисунок 2 - Передвижение саранчи
Взрослые особи в течение дня перелетают с места кормления к месту яйцекладки.
Уже в июне наблюдается выгорание степной растительности. Отсутствие сочной растительности вынуждает личинки мигрировать в поисках пищи. Итальянская саранча характеризуются поведенческими особенностями во многом общими для всех сравнительно
крупных пустынно-степных видов. Поведение личинок при выборе пищи очень отличается от поведения взрослых имаго. Личинки перемещаются по поверхности почвы в поисках пищи, найдя подходящее растение, забираются на него.
Рисунок 3 - Скопление саранчи
По нашим наблюдениям, за последние годы, наиболее высокий подъем численности саранчи в плоскостной части ЧР отмечен в июне. Начиная с конца июля, наблюдается ее миграция в предгорную часть республики. В августе численность саранчи в черте города Грозный достигала 30-35 экземпляров на квадратный метр. Нужно отметить, что в жилых кварталах центра г. Грозный, где дома облицованы мраморным отделочным материалом, наблюдается повышение численности саранчи (40-45 особей на квадратный метр) при температуре воздуха 40-450 С. Как было ранее отмечено, при температуре выше 400 С саранча теряет активность, престает питаться, и ищет более прохладные места [5]. На наш взгляд, скопление саранчи возле таких домов, объясняется тем, что поверхность мрамора прохладнее поверхности почвы.
Выводы. C. italicus является экологически пластичным видом, который может занимать широкий спектр мест обитания, таких как пастбища, кромки полей, заросли сорняков. Можно сказать, что предпочтительные места обитания итальянской саранчи созданы человеком.
Погодные условия влияют на сроки отрож-дения и развития молодого поколения, миграции взрослых особей. Ранее выгорание степной растительности способствует передвижению насекомых в поисках пищи. Во время вспышек ущерб от кормления итальянской саранчи мо-
жет быть весьма значительным. Наземный мониторинг итальянской саранчи представляет две важные проблемы: чрезвычайно обширные и очень разнородные области для обследования и длительный период развития. Последнее приводит к сложной структуре населения, вызывающей проблемы в выборе подходящего времени контроля.
Раннее обнаружение мест размножения саранчи является ключевым вопросом для эффективного наблюдения и контроля. Самая сложная часть прогноза - миграция взрослых крылатых саранчовых. В настоящее время шесть стран Центральной Азии и три региона
Северного Кавказа присоединились к использованию геоинформационной системы мониторинга распространения саранчовых. Геоинформационная система позволяет всем приграничным регионам наблюдать ситуацию с саранчой и прогнозировать ее миграцию. Суть мониторинга в наблюдении за саранчой и занесении актуальных данных в программу, мгновенной передаче информации на сервер, отражение данных на карте. Используется глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС для определения местоположения, скорости движения.
Список использованных источников
1. Гаврилова Е.А. Биология, распределение и вредоносность итальянского пруса Calliptamus italicus (Linnaeus, 1758) и перелетной саранчи Locusta migratoria (Linnaeus, 1758) (Orthoptera, Arcididae) в Ростовской области // Кавказский энтомол. Бюллетень. - 2005. - 1(2). -С. 101-105.
2. Гасанов А. К. Характеристика фазовой динамики популяций итальянской саранчи на северо-западе Казахстана // Защита и карантин растений в Казахстане. - 2003. - № 2. - C. 11-13.
3. Калачева О.А., Абдулнатипова З.А., Гандалоева Х.Н. Роль прямокрылых насекомых юга России в естественных и антропогенных экосистемах // Юг России: экология, развитие. - № 1. -2007. - С. 38-40.
4. Кармазина И.О., Шулаев Н.В. Вспышки численности саранчовых на территории Республики Татарстан // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2017. - Т. 159. - Кн. 3. - С. 531— 541.
5. Кушалиева Ш.А. К биологии азиатской или перелетной саранчи (Locusta migratoria L.) // Наука, образование, инновации. Всероссийская научно-практическая конференция, Грозный, 2011.- С.153-155.
6. Саранчовые Казахстана, Средней Азии и сопредельных территорий / А.В. Лачининский, М.Г. Сергеев, М.К. Чильдебаев и др. // Ларами: Международная Ассоциация Прикладной Ак-ридологии и Университет Вайоминга, 2002. - 387 с.
7. Сергеев М. Г., Чильдебаев М. К., Ванькова И. А., Гаппаров Ф. А., Камбулин В. Е., Кока-нова Э., Лачининский А. В., Пшеницына Л. Б., Темрешев И. И., Черняховский М. Е., Соболев Н. Н., Молодцов В. В. Итальянская саранча ^alliptamus italicus (Linnaeus, 1758)]: морфология, распространение, экология, управление популяциями / М.Г. Сергеев, М.К. Чильдебаев, И.А. Ванькова и др. // Под ред. М. Г. Сергеева и М. К. Чильдебаева. Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН, 2016. 330 с.
8. Темирлиева З.С. Видовой состав и географическое распространение видов саранчовых Карачаево-Черкесии // Юг России: экология, развитие. - Том 10. - N 2. - 2015. - С. 106-115.
List of sources used
1. Gavrilova E.A. Biologiya, raspredelenie i vredonosnost' ital'yanskogo prusa Calliptamus italicus (Linnaeus, 1758) i pereletnoj saranchi Locusta migratoria (Linnaeus, 1758) (Orthoptera, Arcididae) v Rostovskoj oblasti // Kavkazskij entomol. Byulleten'. - 2005. - 1(2). - Р. 101-105.
2. Gasanov A. K. Harakteristika fazovoj dinamiki populyacij ital'yanskoj saranchi na severo-zapade Kazahstana //Zashchita i karantin rastenij v Kazahstane. - 2003. - № 2. - Р. 11-13.
3. Kalacheva O.A., Abdulnatipova Z.A., Gandaloeva H.N. Rol' pryamokrylyh nasekomyh yuga Rossii v estestvennyh i antropogennyh ekosistemah // YUg Rossii: ekologiya, razvitie. № 1, 2007. - Р. 38-40.
4. Karmazina I.O., SHulaev N.V. Vspyshki chislennosti saranchovyh na territorii Respubliki Tatarstan // Uchen. zap. Kazan. un-ta. Ser. Estestv. nauki. - 2017. - T. 159, kn. 3. - Р. 531-541.
5. Kushalieva SH.A. K biologii aziatskoj ili pereletnoj saranchi (Locusta migratoria L.) // Nauka, obrazovanie, innovacii. Vserossijskaya nauchno-prakticheskaya konferenciya, Groznyj, 2011. - S.153-155.
6. Lachininskij A.V., Sergeev M.G., CHil'debaev M.K., CHernyahovskij M.E., Lokvud Dzh. A., Kambulin V.E., Gapparov F.A. Saranchovye Kazahstana, Srednej Azii i sopredel'nyh territorij. -Larami: Mezhdunarodnaya Associaciya Prikladnoj Akridologii i Universitet Vajominga, 2002. - 387 s.
7. Sergeev M. G., CHil'debaev M. K., Van'kova I. A., Gapparov F.A., Kambulin V. E., Kokanova E., Lachininskij A. V., Pshenicyna L. B., Temreshev I. I., CHernyahovskij M. E., Sobolev N. N., Molodcov V. V. Ital'yanskaya sarancha [Salliptamus italicus (Linnaeus, 1758)]: morfologiya, rasprostranenie, ekologiya, upravlenie populyaciyami / Pod red. M. G. Sergeeva i M. K. CHil'debaeva. Rim: Prodovol'stvennaya i sel'skohozyajstvennaya organizaciya OON, 2016. - 330 p.
8. Temirlieva Z.S. Vidovoj sostav i geograficheskoe rasprostranenie vidov saranchovyh Karachaevo-CHerkesii // YUg Rossii: ekologiya, razvitie. - Tom 10. - N 2. - 2015. - P. 106-115.
