Взаимоотношения между видами в консорции озимой пшеницы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ. ЭКОЛОГИЯ

УДК 633.11:581.5

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ВИДАМИ В КОНСОРЦИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

© 2006 г Н.Н. Глазунова

The questions of appreciation the efficency and stability of agrocenores the winter wheat are examined according five signs (species varieties, stability, flexibility, direction, autonom-ity). Between component consortium are examined the trophical relations, the main derections of the flow of energy from determination - the sow of wheat - to users of the next levels. According to the certain selection have been shown the data to the organs of winter wheat by concentres the first second order, at dependent on the kind of life the concentres the first concentra. The scheme of consortatives relations in winter wheat sows have been shoun under interrelation the main organisms the first and second concentra with the winter wheat.

Агроценоз озимой пшеницы является частью агроэкосистемы, которая представляет собою понятие широкое и не имеющее пространственного и временного ранга. Например, совокупность земель большого хозяйства может рассматриваться как отдельная агроэкосистема с массой особенностей, свойственных каждому из выделенных формирований. Основу большинства агроэкосистем составляют агроценозы, представляющие собою относительно однородный участок поля с произрастающей на нем сельскохозяйственной культурой. Задача специалистов сельского хозяйства и экологов создать агроландшафт с оптимальными свойствами, обусловливающий получение высокого дохода с сохранением природы. Во всех агроэкосистемах на вершине пирамиды находится человек, стремящийся получить больше продуктов растениеводства [1, 2].

Оценку эффективности агроценоза озимой пшеницы можно проводить по следующим признакам.

1. Видовое многообразие (в посевах озимой пшеницы минимально и в основном поддерживается за счет детерминанта, сорных растений и их консортов).

2. Стабильность (относительное постоянство от года к году) - поддерживается за счет дополнительных энергетических затрат (удобрения, пестициды, сорта и т.д.).

3. Гибкость (восстанавливаемость) - отсутствует для культурного растения и весьма выражена для сорняков.

4. Направленность годичных изменений к устойчивому состоянию; в посевах озимой пшеницы этому процессу мешает человек, прерывающий поступательное развитие стадий восстановительной сукцессии.

5. Автономность (способность к самосохранению) - при прекращении деятельности человека не свойственна для агроценозов озимой пшеницы.

Взаимоотношения между организмами в агроценозе весьма разнообразные, но изучены, к сожалению, еще недостаточно. Выделяют основные формы взаимоотношений: симбиотические и антагонистические [3, 4].

Агроценозы независимо от объема представлены многочисленными видами организмов - от простейших до высших растений и наиболее развитых животных. Организмы в агроценозе не существуют отдельно (сами по себе), а находятся в определенных взаимоотношениях друг с другом. Эти взаимоотношения могут быть простыми или сложными, кратковременными или постоянными, прямыми или косвенными [5, 6].

Для любой консорции характерно, что каждый вид занимает в сообществе особое место. Это обусловлено длительным приспособлением различных организмов к совместному проживанию в условиях достаточно динамичной среды. Каждый вид в сообществе занимает определенную экологическую нишу (совокупность условий обитания вида в сообществе и в системе взаимоотношений между видами и в их использовании ресурсов) [7].

Агроценоз пшеницы представлен большим числом различных видов организмов, имеющих между собой самые разнообразные взаимоотношения. Основную роль в структуре изучаемого нами консорция играют трофические связи между его составляющими, отражающими основное направление потока энергии: от детерминанта (посева пшеницы) до пользователей последующих уровней (фитофагов озимой пшеницы), а от них к их зоофагам, т.е. использование одних организмов другими в качестве источника энергии в пищевой цепи.

В процессе изучения консортивных связей в посевах озимой пшеницы вырисовалась схема взаимодействия основных организмов первого и второго консортов (рисунок).

Автотроф (озимая пшеница) обеспечивает консорты первого концентра энергией, поэтому взаимоотношения этих организмов определяются в первую очередь их пищевыми интересами. Кроме того, фитофаги, осуществив механическое нарушение каких-либо тканей у растений пшеницы, внедряют в их тела свои выделения и облегчают освоение растений бактериями и грибами. Автотрофы выступают и как средообразующий фактор для фитофагов, в зависимости от того, в какой стадии органогенеза находится пшеница: консорты первого порядка питаются различными её органами, как правило, теми, где содержится наибольшее количество пластических веществ.

Весной в фазу тробкования - цветения часть фитофагов (щитники-черепашки, злаковые тли) питаются на листьях открыто, в связи с чем являются открыто вредящими видами консортов первого концентра, что обусловило круг их паразитов и хищников, т. е. консортов второго концентра.

Детерминант

I концентр

Кжш-черегтагшсз (на листе и колосе)

И концентр

Паразиты:

теленомины (в яйцах клопа)

Тли

листе и колосе)

ф.г.ич (во взрослых клопах) %

( Хищники: КОКЦИНСЛЛ11ДЫ, енрфиды

ч» . *Д ff златоглазки

X

%

Пшеничные трипсы (во влагалище листа и на колосс)

Паразиты: афидшгды

Хищник: полосатый трипе

Хлебные пилильщики (внутри стебля)

С

т

Паразиты: коллирии

Схема взаимодействия организмов

Среди консортов второго концентра этих фитофагов есть специализированные и неспециализированные виды, которые приурочены только к этим видам и развивались бы в течение вегетационного сезона синхронно с видом консорта первого концентра и которые развиваются не только на одном виде консорта первого порядка. Так, например, коллирия (Со11упа сохайг VIII.) - узкоспециализированный яйце-личиночный паразит обыкновенного стеблевого пилильщика. Паразит обнаруживает и безошибочно заражает яйца пилильщика, находящиеся внутри верхнего междоузлия. Эмбрион паразита развивается внутри еще не отродившейся личинки пилильщика. Развитие личинки паразита начинается в уже вылупившейся личинке вредителя и заканчивается в его предку-колке. Коллирия окукливается внутри стебля в коконе хозяина. Другой пример, в яйцах вредной

черепашки за период яйцекладки развивается три генерации паразитов теленомин, которые по завершению яйцекладки вредной черепашки покидают посевы озимой пшеницы и перелетают на другие культуры, в кото -рых развиваются близкородственные клопы, но развивающиеся в двух генерациях. Другие виды развиваются во влагалище листа (пшеничный трипс), третьи - внутри стебля (хлебные пилильщики) и т.д. По мере формирования и созревания зерновок в колосе основная масса фитофагов (щитники-черепашки, злаковые тли, пшеничный трипс) переходит к питанию на нем, а хлебный пилильщик опускается вниз внутри стебля пшеницы. В зависимости от образа жизни и распределения питательных веществ происходит вертикальная миграция консортов первого концентра в агро-ценозе пшеничных посевов.

Все изученные нами консорты первого концентра детерминант обеспечивает энергией и веществами, а также является субстратом для их обитания или временного прикрепления. Гетеротрофы I концентра используют энергию и вещества, находящиеся в живых тканях автотрофа - в стебле, листьях, соцветиях, зерне и являются биотрофами.

Биотрофы консумируют органические вещества и обеспечивают их частичную минерализацию, т.е. являются отчасти редуцентами. Таким образом, биотрофы представляют собой достаточно обособленные территориально и функционально группы организмов. Связанные с ними кон -сорты второго концентра также образуют относительно обособленные группы. Зоофаги имеют более сложную структуру, разделяясь на биотро-фов-хищников и биотрофов-паразитов, которые в свою очередь делятся на специализированных, т.е. приуроченных к одному виду консорта первого концентра, и неспециализированных олигофагов и полифагов.

Зоофаги вредной черепашки относятся к биотрофам-паразитам, но делятся на специализированных (мухи-фазии), которые тесно связаны с циклом развития хозяина и его численностью, и неспециализированных теленомин, которые в течение яйцекладки вредной черепашки развиваются в трех поколениях, а после перелетают в посевы других культур, где обитают бивальтинные клопы.

Зоофаги злаковых тлей делятся на биотрофов-хищников и биотрофов-паразитов. У тлей мы не наблюдали наличие специализированных консортов второго концентра. И хищники, и паразиты являются либо полифагами (концинеллиды, златоглазки), либо олиготрофами (сирфиды, афидии-ды). Концинеллиды и златоглазки озимой пшеницы нападают не только на злаковых тлей, но и на других мелких насекомых, но основной их пищей в агроценозе являются тли. Сирфиды и афидеиды в консорции агроценоза пшеницы питаются только злаковой тлей, но при достижении детерминантом полной спелости переходят в соседние консорции культур, где питаются тлями других видов.

Консорты первого концентра (пшеничный трипс и обыкновенный хлебный пилильщик) являются скрытноживущими видами, что и обусло-

вило состав их зоофагов, которые являются специализированными фагами этих фитофагов. Полосатый трипс развивается синхронно со своей жертвой - пшеничным трипсом, прилетая с ним в одно время на посевы культуры, питаясь им и также уходя в зимовочные стадии одновременно с жертвой.

Коллирия является узкоспециализированным зоофагом обыкновенного хлебного пилильщика, который заражает яйцо фитофага и, проходя сопряжено все стадии развития личинки с консортом первого порядка в его теле, убивает его только весной следующего года.

Таким образом, фитофаги выделяются определенной избирательностью к органам детерминанта: одни фитофаги предпочитают колос, другие - лист, третьи - стебель; фитофаги, использующие в качестве источника пищи листья, переходят затем и на колос. Зоофаги выделяются избирательностью в образе жизни в зависимости от консорта первого концентра: фитофаги скрытноживущие являются специализированными паразитами и хищниками, зоофаги открыто живущие - в большей массе являются полифагами и олигофагами.

Формирование и становление консорция озимой пшеницы в условиях Ставрополья осуществлялось в течение длительного времени в результате сопряженного развития детерминанта и различных организмов (в основном фитофагов и их зоофагов). Поскольку все три составляющих консор-ция способны совместно существовать в определенных условиях экотипа, то естественно, что они являются экологически совместимыми. Становление консортов пшеницы шло в прошлом и поддерживается в настоящее время в основном за счет местной фауны.

Состояние и активность различных организмов в консорциях периодически изменяются, что оказывает определенное влияние на различные аспекты взаимоотношения между её составляющими. Зеленая жизнь управляется космическими ритмами, действующими на биосферу в течение всей её истории и обусловившими способность организмов к адаптивному ритмичному течению физиолого-биохимических процессов и реакций: метаболизма, адаптивных изменений, динамичности численно -сти и размножения и т. д.

Ритмичность процессов развития насекомых определяет их возможность к существованию в определенной окружающей среде, а знание циклов развития консортов первого и второго концентра дает ключ к пониманию общности взаимосвязей в консорции и изучению путей повышения её продуктивности.

Литература

1. Воронин К.Е., Шапиро В.А., Пукинская Г.А. Биологическая защита зерновых культур от вредителей. М., 1988.

2. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция). Пущино, 1994.

3. СоколовМ.С. // Вестн. защиты растений. 2001. Т. 1. С. 63-70.

4. Защита растений в устойчивых системах землепользования / Под общ. ред. Д. Шпаара. Торжок, 2003. Кн. 1.

5. Сорока С.В. Интегрированные системы зашиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков: Рекомендации. В 2 кн. Минск, 2003. Кн. 1.

6. ТкачМ.Т. // Защита растений. 1997. № 1. С. 16-17.

7. Белюченко И.С., Боташева Н.Н. // Экологические проблемы Кубани: Материалы II науч. конф. НИИ экологии КубГАУ. Краснодар, 2003. С. 37-51.

Ставропольский государственный аграрный университет 19 апреля 2006 г.

УДК 633.11.324:595.7

БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ЭНТОМОФАУНЫ В АГРОЦЕНОЗЕ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

© 2006 г. Н.Н. Глазунова, Ю.А. Мандра

The problems of interrelation the vermin of winter wheat and biological regulators taking place in environment are examined.

Хозяйственная деятельность человека привела к обеднению энтомо-фауны естественных и сельскохозяйственных угодий, где на полях создаются неблагоприятные условия существования для большинства компонентов энтомофауны. Антропогенная деятельность благоприятствует лишь увеличению численности отдельных видов фитофагов, которые хорошо адаптировались к специфическим условиям, складывающимся в агроценозах [1, 2].

Такие виды фитофагов способны быстро размножаться, а значение регулирующей роли их энтомофагов ослабляется вследствие высокой численности вредителя. В результате этого нарушается естественное соотношение между вредными и полезными видами, и нередко в массовом количестве размножаются растительноядные насекомые. Такому одностороннему развитию способствует то обстоятельство, что прогрессивные методы земледелия создают условия для ускорения адаптивной изменчивости вредных организмов, так как ускоряются факторы, сдерживающие их микроэволюцию: фитофагу не требуется тратить большое количество энергии на поиск пищи, к тому же сельскохозяйственные культуры (озимая пшеница) более питательны, чем дикорастущие злаки. Таким образом, в условиях возрастающей интенсификации производства агроценозы теряют свойства саморегулирующихся систем [3, 4].

Следовательно, встает вопрос о более глубоком изучении взаимоотношений вредителей и биологических регуляторов, имеющихся в окружающей природной среде.

Целью исследования явилось изучение биологических и экологических вопросов динамики размножения вредителей и их естественных врагов.