Диссертация (Клопы (hemiptera heteroptera) в биоценозах озимой пшеницы, в районах ее первичного и вторичного ареалов на примере среднего Ирака и белгородской области)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»На правах рукописиАЛЬ ЖУХАИШИ ХАДИ АБДУЛДЖАЛИЛ НААСКЛОПЫ (HEMIPTERA: HETEROPTERA) В БИОЦЕНОЗАХ ОЗИМОЙПШЕНИЦЫ, В РАЙОНАХ ЕЕ ПЕРВИЧНОГО И ВТОРИЧНОГОАРЕАЛОВ НА ПРИМЕРЕ СРЕДНЕГО ИРАКА И БЕЛГОРОДСКОЙОБЛАСТИ03.02.08 - экология (биологические науки)Диссертация на соискание ученой степеникандидата биологических наукНаучный руководитель доктор биологических наук,доцент А.

В. ПрисныйБелгород 20172ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ3ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ПРОВЕДЕНИЯИССЛЕДОВАНИЙ1.1. Средний Ирак91.2. Белгородская область России14ГЛАВА 2. ПШЕНИЦА И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЕЕУРОЖАЙНОСТЬ2.1. Центры происхождения культурных форм хлебных злаков202.2.

Краткая история распространения пшеницы из первичных21ареалов и ее современный ареал2.3. Сортовое разнообразие и продуктивность пшеницы242.4. Факторы, определяющие снижение урожайности и качества28зерна пшеницы в Ираке и в Белгородской области (почвенные,климатические факторы, болезни и вредители)ГЛАВА 3.

МЕСТА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТОДИКИ33И МАТЕРИАЛГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ4.1. Растительность обочин полей озимой пшеницы434.2. Фауна пшеничных полей и их обочин (хортобионты)544.3. Особенности биологии и экологии клопов, вредящих68пшенице в районах проведения исследований4.4. Другие вредители944.5. Хищники и паразитоиды клопов100ГЛАВА 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ117Список литературы1203ВВЕДЕНИЕАктуальность темыПшеницаявляетсяключевымсырьемвудовлетворениипродовольственных нужд человека. Урожай пшеницы имеет глобальноестратегическое значение, поскольку служит источником пищи для более 35%населения земного шара.

Пшеница – это сборное название наиболее важныхзерновых культур, принадлежащих к порядку Злакоцветные – Poales Small(1903), семейству травянистых злаков Poaceae (R. Br.) Barnhart, 1875(=Gramineae) рода Triticum L., 1753. Она занимает наибольшую площадьпосевов на поверхности Земли по сравнению с другими продовольственнымикультурами.

Если учесть ежегодное увеличение численности населения,очевиднасоответствующаярастущаяпотребностьвувеличенииеепродукции. Это требует постоянного поддержания баланса между общимвыходом продукции и общественным спросом на нее, что может бытьреализовано через разработку научных методов повышения урожайностикультурыидостижениявысокогокачествапродукциивусловияхэксплуатации доступных ресурсов и средств: площади земельных угодий,наличия воды, семян и удобрений.Увеличение валового сбора зерна пшеницы может быть достигнутодвумя основными способами: увеличением абсолютной площади посевов иповышением эффективности производства. Ограниченность земель, занятыхпод сельскохозяйственные культуры, предопределяет приоритет второгоспособа, а именно, увеличения выхода продукции с единицы площади.Именно на это направлены основные научные разработки и технологии,такие как: селекция высокоурожайных и устойчивых к заболеваниям сортов;высокий уровень агротехники, адаптированной к конкретным зональным имикрозональным условиям; контроль над фитосанитарным состояниемпосевов (подавление сорняков, вирусных, бактериальных и грибныхзаболеваний, вредителей, создание условий для проявления и повышения4эффективностиестественныхмеханизмовподдержанияустойчивостиагроэкосистем).При этом остаются неполно изученными экологические механизмы изакономерности формирования комплекса основных вредителей пшеницы вразных районахее возделывания.Большинство исследований показывают, что естественный ареалдикого предка культурной пшеницы – двузернянки (двузерной пшеницы, илиполбы) – Triticum dicoccum Schrank, 1789 находится на Ближнем и СреднемВостоке, и в настоящее время она еще распространена в горах Ирака, Сириии в Палестине.

В культуре встречается редко, занимая малые площади.Используется в селекции новых сортов пшеницы. С другой стороны, Н.И.Вавилов (1951) указывает, что «мягкая пшеница» (пшеничный хлеб) – T.aestivum L., 1753, возникла в Центральной Азии и на Ближнем Востоке, в товремя как твердая пшеница – T. durum (Triticum turgidum subsp. durum) – вАбиссинии (современная Эфиопия). Исследователи выделяют три местностивсеверномЛеванте((общееназваниестранвосточнойчастиСредиземноморья (Сирия, Ливан, Израиль, Иордания, Палестина, Египет,Турция и др.), в более узком смысле – Сирии, Палестины и Ливана)), гденаиболее вероятно произошло появление культурной пшеницы: близнаселѐнныхпунктовИерихон,Ирак-эд-ДуббиТель-Асвад[https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0-cite_note-12], а несколько позже и в юго-восточной Турции.[Гончаров, Кондратенко, 2008].

Собственно эти территории и считаютсяпервичным ареалом культурных форм пшеницы. А археологический анализпоказывает, что одомашнивание пшеницы происходило в период от 10200 до6500 лет назад. В настоящее время, по данным ФАОСТАТ, площадь посевовпшеницы, включая ее вторичный ареал, составляет 215,5 млн. га – это самаябольшая площадь среди всех сельскохозяйственных культур (на второмместе кукуруза – 177,4 млн. га, на третьем месте рис – 163,2 млн.

га).5Лидерами по выращиванию пшеницы являются Китай, Индия, США,Франция и Россия (Пшеница ... , 2014).В получении высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственныхкультур,втомпроизводителейчислехлебныхпродукциизлаков,земледелия,аотвечающихтакжетребованиямперерабатывающейпромышленности, важная роль принадлежит использованию лучших сортови гибридов, а также высокого уровня агротехники. В то же время во всехрегионах возделывания пшеницы, ячменя и ржи урожайность этих культур икачество зерна не достигают максимально возможных значений из-задействия ряда абиотических (погодные условия) и биотических (вредители,болезни, сорняки) экологических факторов.Опыт земледелия многих стран показал важность примененияинорайонного сортового материала культурных растений.

Использованиерастительных форм инорайонного происхождения связано с интродукциейрастений – переносом в какую-либо страну или область видов и сортоврастений, ранее не произраставших в данной местности и потому неимеющихздесьспециализированныхпотребителейивозбудителейзаболеваний.

Тем не менее, как показано в многочисленных исследованиях,вредные организмы со временем проникают в районы интродукции культурыи, не имея здесь эффективных естественных механизмов регуляциичисленности, становятся экономически значимыми.Особая ситуация связана с культурами, происходящими из степных илесостепных районов, ландшафтные аналоги которых представлены на всех,исключая Антарктиду, континентах, и насчитывающими многовековуюисторию распространения. К таким культурам, в частности, относятсяхлебные злаки, основные патогены и потребители которых в настоящеевремя сопутствуют им почти повсеместно или замещаются экологическими«дублерами».

Однако соотносительная значимость этих групп в районахперичного и вторичного ареалов пшеницы ранее не оценивалась.6Степень разработанности темы.Проблема формирования региональных или локальных комплексоввредителей хлебных злаков, введенных в культуру в Передней Азии иАбиссинии, в их первичных и вторичных ареалах до настоящего времени неполучила должного анализа в научной литературе.

Явно недостаточноизучены и агробиоценозы зерновых культур: для Ирака таких работ нам неизвестно, а для Белгородской области России известно лишь несколькопубликаций по жукам-щелкунам (Elateridae) (Кабанов, 1974) и жукамлистоедам (Chrysomelidae) (Андреева, Присный, 2012, 2013; Палий, 1970).Цель исследования: произвести сравнительный анализ экологии видовподотряда Клопы – Heteroptera, связанных пищевыми отношениями срастениями пшеницы, в (модельных) районах ее первичного и вторичногоареалов – в Среднем Ираке (Месопотамская низменность) и Белгородскойобласти России (юг Среднерусской лесостепи).Задачи исследования:1) уточнить фауну пшеничных полей в районах проведения исследований;2) уточнить видовой состав клопов, питающихся на растениях пшеницы вСреднем Ираке и в Белгородской области;3) изучить экологию клопов, вредящих пшенице в Среднем Ираке и вБелгородской области;4) изучить динамику численности клопов на полях озимой пшеницы врайонах проведения исследований;5) выявить биотические экологические факторы, сдерживающие ростчисленности локальных популяций клопов, питающихся на растенияхпшеницы в Среднем Ираке и в Белгородской области и оценить ихфактическую и потенциальную значимость.Научная новизна.На основе изучения сообществ растений и животных пшеничных полейс их обочинами в Вавилоне (район первичного ареала пшеницы) и7окрестностях Белгорода (фрагмент вторичного ареала пшеницы) полученыследующие результаты:– дана сравнительная характеристика фито- и зооценозов агрикультурныхландшафтов в Среднем Ираке и в окрестностях Белгорода Белгородскойобласти России;– дана сравнительная характеристика комплексов полужесткокрылых,заселяющих поля озимой пшеницы в районах проведения исследований;– произведено сравнение особенностей экологии, включая прохождениедиапаузы, клопов в рассматриваемых районах;– показана динамика заселения основными, вредящими озимой пшенице,видами клопов в Вавилоне и в окрестностях Белгорода;– дана сопоставительная характеристика энтомофагов клопов надсемействаPentatomoidea в Среднем Ираке и в Белгородской области России.Теоретическая и практическая значимость работы.Проведенныеисследованияэкологическихособенностейгетероптерокомплексов полей озимой пшеницы в районах первичного ивторичного ареалов пшеницы могут служить дополнительным материаломдля создания и совершенствования моделей изучения вредителей ииспользования их энтомофагов в пределах их глобальных современныхареалов.

В процессе проведения биоценологических исследований полученыновые сведения о фауне сопоставляемых территорийПрактическая ценность исследования заключаетсяв уточненииэкологии клопов, вредящих пшенице и другим культурным злакам в СреднемИраке и Белгородской области России, которые отличаются ландшафтноклиматическими условиями, но составляют единый современный ареалпшеницы, что важно для совершенствования защитных мероприятий.Методология и методы.Методологическаяосноваисследования–сопоставительнаяхарактеристика фауны и экологии клопов, вредящих озимой пшенице вструктуре зоокомплексов пшеничныз полей в районах первичного и8вторичного ареалов пшеницы.