Характеристика фауны посевов клевера и люцерны

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа по теме:

Характеристика фауны посевов клевера и люцерны

1. Пищевые связи

Фауну посевов бобовых культур, как и фауну других сельскохозяйственных угодий, можно разделить на три группы по характеру среды обитания: почвенная фауна, фауна поверхности почвы и фауна травостоя. Для каждой группы характерны свои особые виды или, по крайней мере, их стадии развития. Фауна всех трех ярусов объединяется в единое целое многими взаимосвязями. Из 900 видов, развивающихся в почве и на ее поверхности на некоторых бобовых культурах в Шлезвиг-Гольштейне, 30% во взрослом состоянии переходят в травостой, а еще 20%, хотя бы временно обитают в нем. Кроме того, почти все виды, которые развиваются на растениях, нуждаются в почве для окукливания, откладки яиц, зимовки или для защиты от неблагоприятной погоды.

В почве к основному комплексу сельскохозяйственных организмов добавляются иногда еще виды, связанные с определенными культурными растениями. К ним относятся обитающие на клевере и люцерне расы нематод (Ditylenchus dipsaci и Heterodera trifolii). На корневых клубеньках питаются личинки Micropera, взрослые особи которых в июне и июле обитают в травостое. Личинки видов Sitona также сначала питаются содержимым корневых клубеньков, а затем и самими корнями. Взрослые жуки повреждают надземные части растений. Sitona lineatus (рис. 1) - это практически полифаг. Другие виды, например S. flavescens, S. hispidutus, S. llneellus, S. puncticottis, S. sulcifrons, S. suturatis, предпочитают клевер, S. humeralis (Центральная Европа) и S. decipiens (особенно в Финляндии), наоборот, предпочитают люцерну. Личинки клеверно-люцерновых долгоносиков, Otiorrhynchus (=Brachyrhinus) ligustici объедают сначала боковые корни и верхнюю часть главного корня, позднее - его нижнюю часть, а взрослые жуки питаются на листьях (рис. 2). На юго-востоке Европы личинки люцернового усача (Plagionotus floralis) объедают корни растений люцерны в возрасте четырех лет и старше. Apion virens и A. seniculus, откладывающие яйца в стебли клевера, в личиночной стадии минируют стебли до корневой шейки. На корнях многолетних растений клевера и люцерны поселяются короеды Нуlastinus obscurus.

Рис. 1 - Цикл развития долгоносика клубенькового полосатого (Sitona lineatus)

Рис. 2 - Двухлетний цикл развития большого люцернового долгоносика (Otiorrhynchus ligustici)

Многие насекомые и в личиночной и во взрослой стадии обитают на растениях клевера и люцерны. К ним относятся листоеды Phytonomus variabilis (=Hypera postica), Ph. punctatus (=zoilus), жуки-коровки Subcoccinella 24-punctata, долгоносики Apion pisi и A. tenue. Вредителем листьев является также гороховая тля, Acyrthosiphon pisum. Она встречается на люцерне, красном клевере, вике и горохе и, так же как долгоносики Phytonomus, была завезена из Европы в США. Эти тли зимуют в стадии яйца на многолетних бобовых, на которых они развиваются даже лучше, чем на горохе. В этом случае речь идет о тлях со многими физиологически и морфологически отличающимися биотипами с разным коэффициентом размножения и пищевыми предпочтениями.

Вредители семян имеются среди долгоносиков, галлиц, трипсов, клопов и цикад. В цветках красного клевера обитают Apion apricans, A. assimile, A. trifolii (=aestivum), далее Phytonomus nigrirostris и Р. meles, галлицы Dasyneura leguminicola и трипсы Frankliniella intonsa и Нарlothrips niger. Цветки белого клевера в Центральной Европе повреждают Apion flavipes, Phytonomus nigrirostris и Dasyneura gentneri.

Цветкам люцерны наносят вред галлицы Contarinia medicaginis (рис. 3), клопы Adelphocoris lineolatus, цикады Aphrodes bicinctus и Thysanoptera - Thrips flavus, Thrips ta-baci, Frankliniella intonsa.

Рис. 3 - Сопоставление чередования поколений (-) и периодов лета (----------) на протяжении года у люцернового цветочного комарика (Contarinia medicaginis)

Зависимость организмов от источников пищи приводит к созданию биоценотических связей, из которых складывается специфический характер местообитания. Это можно показать на примере клеверных полей Чехии (рис. 4). Кроме уже упомянутых фитофагов, здесь еще нужно назвать гусениц некоторых бабочек, а также большое число потребителей сорных растений, хищников и паразитов. Типичными сапрофагами клеверных полей являются Phoridae, Sciaridae, Lathridiidae, Cryptophagidae и Silphidae. Очень разнообразно питание уховертки (Forficula auricularia), которая потребляет как ткани растений, пыльцу цветов, грибы, так и тлей, трипсов и клещей. Межвидовая конкуренция в отношении пищи может возникать, например, между личинками разных видов Sitona, питающимися корневыми клубеньками бобовых, а также между личинками Sitona и мух Micropeza.

Рис. 4 - Трофические связи насекомых на клеверном поле (виды, кормящиеся на клевере, обведены двойной рамкой)

Фауна беспозвоночных клеверных и люцерновых полей одного и того же района довольно сходна не только по родовому, но часто даже по видовому составу. Имеющиеся сначала различия в заселении посева многолетних бобовых между краевой полосой шириной в несколько метров и остальной площадью позднее сглаживаются. Для многих луговых организмов посевы клевера и люцерны относятся к предпочитаемым местам в сельскохозяйственном ландшафте. Это не в последнюю очередь относится и к обыкновенным полевкам. Куропатки также охотно держатся здесь. В течение первых двух недель после вылупления из яиц они питаются почти исключительно животной пищей. На третьей неделе они переходят на вегетарианскую пищу, которая после этого становится основной. Выбор насекомых в пищу, по-видимому, случайный, однако явно отражает состав немногих подвижных элементов энтомофауны. В зобу куропаток обнаруживают особенно много личинок долгоносиков, гусениц, Sminthuridae и тлей.

2. Опыление цветов

Цветки красного клевера самостерильны. Морфология цветка допускает опыление с помощью насекомых, из которых важнейшими являются шмели и пчелы. Эффективность опыления этими посетителями цветков зависит от разных факторов: размеров поля, обилия цветков, длины трубочки венчика, количества нектара, доступности пыльцы, близости других растений, которые могут конкурировать с клевером в качестве источников нектара, удаления пасеки или гнезд шмелей от поля, условий лета и наличия насекомых-вредителей на клевере. На маленьком поле пчелы и шмели распределяются большей частью равномерно, но на больших полях их численность снижается от краев поля к центру. Некоторые шмели вскрывают цветы сбоку, чтобы добраться до нектара. Мнение, что это делают преимущественно шмели Bombus terrestris, необосновано. Представители этого вида могут вести себя как нормальные опылители, а, с другой стороны, другие виды шмелей и даже медоносные пчелы могут иногда добывать нектар, прогрызая цветок. На острове Зеландия (Дания), например, Bombus terrestris наряду с В. lapidarius и В. distinguendus принадлежат к важнейшим опылителям клевера. Фактически различное поведение особей одного и того же вида основано на памяти животных, которой они руководствуются при дальнейших посещениях цветов. Неудачные попытки добыть нектар тех цветов, в которых он трудно доступен, заставляют насекомых прибегать к насильственному вскрытию цветка. Однако в пределах по меньшей мере одного района поведение разных видов может отличаться. Так, в центральных районах Финляндии почти все особи Bombus lucorum занимались хищением нектара, а В. agrorum оставались нормальными опылителями.

Так как численность шмелей и пчел при выращивании клевера на пашне недостаточна, это навело на мысль размещать ульи вблизи клеверных полей и ставить перед ульями раствор сахара, к которому пчелы могут добраться только через соцветия красного клевера. Таким образом, у пчел выработали реакцию на запах клевера и заставили их летать на клеверное поле. При усиленном посещении клевера пчелами урожаи семян повышаются почти на 40%. Правда, нет еще единого мнения об эффективности этого метода. Он успешно применялся в Германии и России, но в Голландии и Финляндии он оказался не очень успешным). Мнения специалистов о значении длиннохоботных рас пчел также пока еще расходятся.

Цветок люцерны имеет иное строение. Прежде всего, благодаря набухающей ткани тычиночная колонка сжата лодочкой, а пыльники и рыльце спрятаны на дне цветка. Когда подходящее насекомое садится на цветок, тычиночная колонка освобождается, и пыльники ударяются о брюшко насекомого. Медоносные пчелы в качестве опылителей люцерны имеют большее значение в сухих и теплых областях земного шара. В Канаде, на севере США и на большей части Европы важнейшими опылителями люцерны бывают другие представители пчелиных: Bombus, Halictus, Andrena, Melitta, Melitturga, Eucera, Megachile. В США известно более 100 видов пчелиных в качестве посетителей цветков люцерны, из которых более 50 видов из одного лишь штата Юта. Примерно 90 видов опылителей установлено в Венгрии, но из них лишь немногие-доминируют; Melitta leporina, Eucera clypeata и Andrena ovatula составляли на люцерновых полях в среднем за много лет более 56% пойманных ловушками пчелиных.

В районах с достаточной численностью диких пчел не следует увеличивать численность медоносных пчел на люцерновых полях, так как в результате конкуренции привлекательность посевов люцерны для диких пчел может быть уменьшена. Правда, диких пчел часто недостаточно при слишком больших площадях семенных посевов люцерны. Нужно способствовать сохранению мест, где дикие пчелы могли бы устраивать свои гнезда, например полевых меж. Чем разнообразнее фауна пчелиных, тем, естественно, она более эффективна, так как на протяжении как одного года, так и многих лет, то одни, то другие виды имеют большее значение. Значение вида как опылителя определяется числом посещений ими цветов за 1 минуту, процентом удачных опылений (открытие цветков) и плотностью популяции на единицу площади в период цветения. Негодными оказываются мелкие виды (менее 6-7 мм) и, с другой стороны, такие, как Anthophora, некоторые длиннохоботныс шмели, а также пчелы - сборщицы нектара. В то время как пчелы, собирающие пыльцу, опыляют примерно 1% посещаемых ими цветков, сборщицы нектара опыляют лишь 1% цветков. В районах с сырой и прохладной погодой или там, где другие растения являются лучшими источниками пыльцы, медоносные пчелы вообще не собирают пыльцу люцерны.

3. Динамика фауны

У некоторых групп животных максимум активности вне зависимости от погоды наблюдается вскоре после полудня. К таким группам относятся тли, трипсы, многие паразитические - Hymenoptera, Sciaridae, Phoridae, Phytonomus variabilis. Наоборот, Chalcididae на люцерновых или клеверных полях очень активны уже в предполуденные часы. Другие насекомые, как, например, Phytonomus punctatus, Otiorrhynchus ligustici, Sitona, Ce-cidomyidae, Drosophilidae и некоторые цикады - это сумеречные или даже ночные животные (рис. 5).

Рис. 5 - Суточный ритм активности насекомых на полях люцерны. Плотность популяций указана в разных масштабах: белые фигуры - большая встречаемость

Помимо суточного ритма, состав фауны меняется также и на протяжении года, в зависимости от биологии отдельных видов. Благодаря этому создаются определенные сезонные аспекты (рис. 6). Плотность энтомофауны в травостое в целом приблизительно пропорциональна плотности растительного покрова. На поверхности почвы максимальная плотность насекомых достигается перед смыканием растительного покрова в апреле - мае, после чего происходит постепенное снижение к концу года с небольшим вторым повышением осенью.

На полях многолетних бобовых культур можно проследить определенную сукцессию в отношении не только сорняков, но также и энтомофауны. Животное население поверхности почвы (жужелицы, коротконадкрылые жуки, пауки) сначала сходно с фауной посевов других культур, но позднее больше напоминает фауну лугов. В травостое численность фитофагов с годами возрастает. Долгоносиков на клевере и люцерне в год высева намного меньше, чем на второй или третий годы. В последующие годы, в зависимости от снижения густоты стояния культуры и наступления сорных растений и злаков, иногда происходит снижение их численности. Численность люцерновой цветочной галлицы (Contarinia medicaginis) на семенных посевах люцерны может значительно возрастать от первого до второго и последующих лет.

Так же как и на лугу, скашивание люцерны означает значительное вмешательство в жизнь животных. Некоторые животные погибают (часть тлей и Apion) или покидают поле (трипсы, большинство Apion, Lygus, Cantharidae, Hymenoptera, посещающие цветки). Другие виды остаются, причем их численность может сильно сократиться, хотя у части видов она снова быстро возрастает.

Рис. 6 - Периодичность появления насекомых на люцерновых полях на протяжении года. Черным выделены доминантные виды

С началом отрастания люцерны бросается в глаза быстрое увеличение плотности популяций тлей, цикад, Sitona, Sminthuridae, мелких жуков и клещей (рис. 7).

Рис. 7 - Влияние скашивания на фауну членистоногих люцернового поля: а - перед скашиванием (14-22/VII), б - во время скашивания и вскоре после него (22/VIII-8/IX), в - через длительное время после укоса (8/IX-25/X); 1 - Sitona; 2 - трнпсы; 3 - мелкие жуки; 4 - Lygus; 5 - хальциды; 6 - цикады; 7 - пауки; 8 - тли; 9 - ногохвостки; 10 - Apion

Из трипсов на люцерновых полях перед первым укосом поселяются убиквисты (например, Frankliniella intonsa, Thrips tabaci), обитатели сорняков (Thrips angusticeps) и злаков (Limothrips denticornis, L. cerealium, Ste-nothrips graminum, Haplothrips aculeatus). В период цветения люцерны на передний план выступают антофильные насекомые (Thrips flavus, Taeniothrips atratus, Odontothrips confusus, из которых два первые встречаются также на цветках сорняков). Уже после второго укоса на люцерновых полях остаются только лишь убиквисты, а после третьего укоса они также почти полностью исчезают. Можно было бы думать, что от скашивания страдают только беспозвоночные, обитающие в травостое. Однако это не так, и в качестве примера можно привести данные учета (в ловушках) двух видов насекомых, обитающих на поверхности почвы, и одного вида, Frankliniella intonsa, Thrips tabaci), обитатели сорняков (Thrips angusticeps) и злаков (Limothrips denticornis, L. cerealium, Ste-nothrips graminum, Haplothrips aculeatus). В период цветения люцерны на передний план выступают антофильные насекомые (Thrips flavus, Taeniothrips atratus, Odontothrips confusus, из которых два первые встречаются также на цветках сорняков). Уже после второго укоса на люцерновых полях остаются только лишь убиквисты, а после третьего укоса они также почти полностью исчезают. Можно было бы думать, что от скашивания страдают только беспозвоночные, обитающие в травостое. Однако это не так, и в качестве примера можно привести данные учета (в ловушках) двух видов насекомых, обитающих на поверхности почвы, и одного вида, обитающего в травостое (Sitona), до и после скашивания (разделены косой чертой).

При переносе сроков скашивания на более ранние нормальный жизненный цикл некоторых насекомых чувствительно нарушается. Это было использовано при борьбе с Phytonomus variabilis, некоторыми видами Apion, Subcoccinella 24-punctata и Contarinia теdicaginis. Особенно длительно сказываются последствия скашивания на птиц, например жаворонков, трясогузок, чеканчиков, куропаток, фазанов. Численность этих птиц иногда сильно сокращается.

Некоторые обитатели посевов клевера и люцерны переходят также на однолетние бобовые, такие, как вика, люпины или зернобобовые культуры. Это относится, прежде всего, к тлям и трипсам, а также к долгоносикам (рис. 8). Тли Acyrthosiphon pisum являются переносчиками вируса деформирующей мозаики с люцерны на горох и фасоль. Из трипсов следует назвать Kakothripsrоbustus, который одинаково охотно сосет сок цветков и верхушек побегов клевера, гороха, фасоли и вики. Долгоносики Sitona lineatus после скашивания охотно переходят с клевера или люцерны на соседние поля гороха и фасоли, где особенно сильно страдают края полей.

Рис. 8 - Трофические связи долгоносиков в посевах бобовых культур

долгоносик люцерна фауна бобовый

Каждому новому сочетанию растений соответствует особое сочетание животных. В злако-клеверных или злако-люцерновых смесях встречаются насекомые, обитающие на бобовых и на злаках, причем обитатели злаков часто скоро начинают доминировать.

Литература

1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., “Колос”, 1971.

2. Основы общей и сельскохозяйственной экологии: Ю.А. Захваткин - Санкт-Петербург, Мир, 2003 г.- 360 с.

3. Лекции по экологии: О.В. Богданкевич - Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002 г.- 208 с.

4. Общая экология: М.В. Гальперин - Санкт-Петербург, Форум, Инфра-М, 2007 г.- 336 с.

Размещено на Allbest.ru