14816 (Обоснование системы мероприятий по защите лугового клевера), страница 3

Представители класса нематод, относящегося к типу круглых червей, освоили, вероятно, все среды обитания, но практическое значение среди них имеют паразиты растений, животных и человека. Свободноживущие формы (морские, пресноводные и почвенные) отличаются микроскопическими размерами и включают пантофанов, хищников, сапрофогов и др. столь же мелкие фитопаразиты связаны с растениями, главным образом с высшими. Зоопаразиты бывают и мелкими, и очень крупными (до 1м).

Нематоды отличаются от более примитивных плоских червей наличием сквозного кишечника, червеобразным и круглым в сечении телом, облеченным жесткой кутикулой.

Секретирующая ее гиподерма объединяется с подстилающими тяжами мышц в кожно–мускульный мешок, ограничивающий первичную полость тела, заполненную жидкостью. Наряду с поддержанием внутреннего давления и упругости тела эта жидкость выполняет транспортные и запасающую функции. Ротовое отверстие расположено на переднем конце тела, а анальное – на вентральной стороне. Пищеварительная система образована передней, средней и задней кишками и пищеводными железами. Нервная система оформлена в 10-12 продольных стволов, связанных с окологлоточным кольцом. Органы чувств включают хеморецепторы, осязательные бугорки и щетинки в головной части тела, реже – примитивные фоторецепторы и одноклеточные хвостовые железы – фазмиды. У самцов половое и анальное отверстия открываются в клоаку. Половая система самок с трубчатыми гонадами без желточников заканчивается вульвой. Личинки нематод, как и взрослые формы, лишены ресничек и при переходе от стадии к стадии совершают линьку. Всего у нематод пять стадий и четыре линьки.

В классе нематод два подкласса (афазмидиевые и фазмидиевые) с темя десятками отрядов. Число описанных видов достигает 20000.

Внутреннее строение нематод

Органы чувств. К ним относятся – органы механического, химического и сверхчувствительные органы.

Выделительная система. Представлена выделительными каналами. К производным кожным покровам относятся и кожные железы.

Пищеварительная система. Ротовая полость является началом отдела кишечника. Стенки стомы могут быть гладкими или вооруженными неподвижными зубовидными придатками или подвижными – зубами. За ротовой полостью следует пищевод, средняя кишка.

Половая система. Нематоды раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом, характеризующихся наличием вторичных половых органов. К совокупительным самца относят парные спикулы и рулек, направляющий их движение.

1.3 Экология вредителей (среда обитания; общие закономерности факторов внешней среды; абиотические факторы – климат и микроклимат, вода, почва и др.; биотические факторы – фазовая изменчивость насекомых; внутривидовые отношения; вредители и растения; строение и динамика биоценозов)

Экология исследует взаимодействия организмов со средой и друг с другом, устанавливает общие принципы этих взаимодействий и на их основе стремится организовать рациональное использование природных ресурсов.

Экология оперирует взаимодействиями трех переменных, а именно: меняющихся условий существования с пространственными и временными аспектами организации жизни.

Среди абиотических факторов к основным по взаимодействию на живую природу можно отнести излучение Солнца, температуру и влажность атмосферы, к второстепенным – влияние ветра, давления атмосферы.

Климат и микроклимат:

Совместное влияние климатических факторов определяет условия существования и жизнедеятельности насекомых в самых общих чертах. В этом смысле можно утверждать, что климат Заполярья, например, слишком суров для колорадского жука, вредоносность которого проявляется в более теплых районах.

Наряду с метеорологическими условиями для насекомых ввиду их малых размеров и подвижности особое значение приобретают микроклимат, то есть климат на уровне организма, реальные условия существования, которые определяют биологические реакции насекомого в данное время и в данном месте.

Обычные агротехнические приемы существенно меняют микроклимат пашни, который становится более суровым после жатвы и вспашки.

Солнечное излучение. Все процессы в биосфере обеспечиваются излучением Солнца, но солнечная энергия распределяется по поверхности Земли неравномерно, и, кроме того, наблюдаются ее сезонные и суточные колебания, особенно контрастные в умеренных и высоких широтах.

Определяя температуру воздуха и различных субстратов, солнечная радиация приводит к изменениям влажности и атмосферного давления

Действие света на насекомых проявляется, во-первых, через фотосинтез, в процессе которого создается органическое вещество, во-вторых, через изменения других экологических факторов. Однако примеров непосредственного воздействия света на жизнедеятельность

Температура. Температура – первичный периодический фактор, действующий на живой организм непосредственно и через изменения других факторов среды.

Свойства поверхности объекта – его цвет, структура, площадь – определяют интенсивность поглощения и излучения тепла, а масса объектов их теплоемкость. При уменьшение размеров объекта его теплоемкость меняется быстрее, чем способность к восприятию и передаче тепла.

В связи с тем, что насекомые очень малы, они быстрее, чем другие животные, согреваются солнечными лучами, но быстрее и остывают в тени. Не имея постоянной температуры тела, они в значительной большей степени зависят от состояния среды, и излучение тепла для них существеннее, чем температура воздуха.

Влажность. Отделить влияние влажности от воздействия других факторов трудно, а порой невозможно. Если имеются доступные источники влаги, насекомые легко переносят сухость воздуха, и лишь формы, постоянно обитающие в водоемах (гидробионты), гибнут на суше.

Сухопутных насекомых подразделяют на гигрофилов, обитающих во влажных местах, мезофиллов, менее требовательных к влажности атмосферы, и ксерофилов, приспособленных к постоянному дефициту влажности.

Влияние влажности на длительность и скорость развития обычно определяется воздействием температуры. У комнатной и зеленой падальной мухи обнаружена линейная зависимость между скоростью развития и дефицитом влаги, а перелетной саранчи скорость развития возрастает при повышение относительной влажности до 70%. При более высокой влажности развитие саранчи тормозиться и многие особи поражаются грибными и бактериальными болезнями.

Второстепенные факторы. При сильном ветре насекомые, не успевшие укрыться в убежищах, разносятся на далекие расстояния. Оказавшись в непривычных для себя условиях, они гибнут или приспосабливаются к этим условиям.

Пониженное атмосферное давление стимулирует окрыление некоторых видов бабочек и веснянок. Кроме того, насекомые при миграциях как бы следуют за снижением давления, устремляясь в те районы, где значения его ниже. Они также восприимчивы к ионизации атмосферы до и после грозы, во время лесных пожаров и электрических разрядов молний.

Биотические факторы. Особенность биотических факторов среды состоит прежде всего в том, что они взаимодействуют с подверженными их влиянию популяциями и зависят от их свойств. Если одни из этих факторов жизненно необходимы для насекомых (симбионты, половой партнер, источник пищи и др.), то действие других (конкуренты, паразиты, хищники и др.), напротив, отрицательно. Однако хищники, например, могут косвенным образом содействовать благополучию популяций за счет уничтожения ослабленных и больных особей.

Фазовая изменчивость насекомых

Всем видам вредителей свойственно изменять свою численность в течение определённого периода времени. Выделяют пять фаз популяционной изменчивости, которые обусловлены соответствующими экологическими факторами среды.

Первая фаза - депрессия. В этой фазе популяция очень малочисленна и занимает те места, где она может выжить.

Вторая фаза - расселение. Экологические условия существования популяции в тех местах, где она находится, и за их пределами изменяются в лучшую сторону, что способствует её размножению и расселению по территории.

Третья фаза - массовое размножение. На этом этапе при наличии энергетических ресурсов, благоприятных климатических условий и в отсутствии природных регуляторов численности вредитель максимально реализует свои потенциальные возможности.

Четвертая фаза - пик численности. Под действием неблагоприятных факторов среды, таких как: ухудшение кормовой базы, массовое размножение энтомофагов и возбудителей болезней фитофагов, неблагоприятные климатические условия, рост численности популяции прекращается.

Пятая фаза — спад численности. Ещё сильнее усиливается влияние негативных факторов окружающей среды. Смертность преобладает над появлением новых особей. Популяция быстро сокращается и возвращается к своему первоначальному состоянию - депрессии.

Главная цель прогноза - подавить вредителя на фазе выхода из депрессии, пока он занимает ограниченную площадь. Это прежде всего относится к чрезвычайно опасным вредителям, таким как луговой мотылёк.

Внутривидовые отношения. Наиболее явный пример внутривидовых отношений — взаимодействия половых партнеров.

Эффект группы. Объединение насекомых в группы нередко содействует их выживанию и размножению.

Массовый эффект. В отличие от эффекта группы массовый эффект, вызванный перенаселением среды, часто обусловливает сокращение популяций. Массовый эффект можно наблюдать на примере вредителей запасов, заселяющих элеваторы и мукомольные предприятия.

Внутривидовая конкуренция. Конкурентные отношения между особями одного вида проявляются в территориальном поведении, содействующем равномерному использованию имеющихся ресурсов, во внутрипопуляционной иерархии, а также в некоторых особых формах взаимодействия особей.

Межвидовые отношения. Влияния, оказываемые разными видами друг на друга, могут быть положительными и отрицательными, обоюдными и односторонними. Различают отрицательные формы взаимодействий между видами, к которым относятся аменсализм, конкуренция, хищничество и паразитизм, а также положительные формы — мутуализм, синойкия, комменсализм, сотрудничество.

Конкуренция. Конкурирующие виды противодействуют друг другу в борьбе за пищу, укрытия, места откладки яиц. Следует отличать непосредственные влияния (аменсализм), когда присутствие одного вида невыносимо для другого из-за выделяемых им метаболитов или из-за агрессивных форм его поведения, от конкуренции, или соперничества, за источники существования и воспроизводства.

При активном соперничестве, именуемом также интерференцией видов, один из них лишает другого доступа к источникам пищи и возможным местообитаниям.

Пассивная конкуренция, или эксплуатация, развивается при совместном использовании ресурсов. В этом случае более конкурентоспособный вид постепенно вытесняет соперника.

Хищничество и паразитизм. При этих формах взаимодействия популяций агрессивных хищников и паразитов противостоят способности их жертв к самозащите и усиленному воспроизводству.

Отличия хищников от паразитов состоят в том, что первые используют свою жертву однократно и умерщвляют ее, вторые более «расчетливы»; не заинтересованные в быстрой гибели хозяина , они пользуются им долговременно. Хищники, как правило, крупнее своей добычи; паразиты обычно мельче хозяев и нередко существуют в их теле, получая не только корм, но и защиту.

В реальных условиях при резком сокращении числа жертв многие хищники и некоторые паразиты переключаются на другие виды и тем самым избегают последствий собственной прожорливости. Их численность остается стабильной. На этом основано утверждение о том, что видовое разнообразие сообществ сопряжено с их стабильностью и всякое нарушение стабильности биоценоза провоцирует выделение доминирующих видов при общем сокращении видового разнообразия.

Хищничество – обычное явление среди насекомых; к их жертвам, как правило, относятся другие насекомые. Однако крупные тропические богомолы легко справляются с мелкими ящерицами, плотоядные личинки стрекоз ловят мелких рыбок, а некоторые осы, вступая в единоборство с пауками, уносят их в свои гнезда в парализованном состоянии. Даже среди таких типично растительноядных форм, как бабочки, имеется не менее 60 хищных видов.

Значение хищничества кроме показанного выше определяется влияниями на популяции жертв. Особи, избежавшие воздействия хищничества, дают начало потомкам, наследующим способности своих родителей и передающих их, в свою очередь, своим потомкам. Среди популяций хищников также происходит отбор: выживают и оставляют потомство только те из них, которые сумели настигнуть свои жертвы и победить их в борьбе.

Явление паразитизма значительно сложнее, чем хищничество. Существует несколько форм взаимодействия паразита с хозяином; самая распространенная – облигатный паразитизм. К ним относятся – пухоеды, вши, блохи и веерокрылые, которые вообще не способны существовать без хозяев, оказывая на их организм воздействие. Обычно паразит угнетает активность хозяина, но иногда, наоборот, содействует более интенсивному потреблению пищи или провоцирует его к таким действиям, которые выгодны самому паразиту.

Подавлению защитных сил пораженного организма способствует выбор наименее устойчивых к заражению фаз развития хозяина. В начале онтогенеза, когда форменные элементы гемолимфы представлены лишь прогемоцитами, защитных соединительных капсул не образуется. Поэтому выбор для заражения яиц и личинок младших возрастов гарантирует паразиту относительно спокойное существование.

Мутуализм или симбиоз, представляет собой взаимовыгодное, часто необходимое сосуществование разных видов. Пример: симбиоз термитов с населяющими их кишечник жгутиконосцами. Утратив симбионтов, термиты гибнут от голода, не имея собственных ферментов для переваривания клетчатки. Сами симбионты вообще не способны существовать во внешней среде и в организме других насекомых, кроме некоторых тараканов.