Энтомология
Санкт-Петербургская Государственная Лесотехническая Академия
Имени С.М. Кирова.
Кафедра зоологии и охотоведения.
Курсовая работа по энтомологии.
Выполнилf:
Ивашкова Наталья Валерьевна
Проверил:
Поповичев Борис Георгиевич
Санкт-Петербург
2010
Введение
Насекомые - это самый многочисленный по числу видов класс из типа членистоногих, включающий только в Российской Федерации около 90 тыс. видов. Число видов насекомых в несколько раз превосходит численность видов всех других классов животных вместе взятых.
Они представляют одно из замечательных явлений на планете. Лишь
10% из них причиняют вред, остальные - громаднейшая сила, работающая на пользу сельского и лесного хозяйства, санитарии и природы в целом.
Паразитические и хищные насекомые в нерасстроенных биоценозах регулируют численность вредных насекомых, препятствуя их массовому размножению. По своему месту обитания, характеру причиняемого вреда и образу жизни вредители леса распределены по группам:
- вредители питомников и молодняков,
- вредители хвои и листьев взрослых насаждений,
- стволовые вредители,
- вредители шишек, плодов и семян.
Наиболее опасными являются хвое - и листогрызущие насекомые. Появляясь в больших количествах и на значительных площадях, они уничтожают хвою и листву на деревьях, резко снижают продуктивность и вызывают усыхание лесных насаждений.
В лесах, относящихся к степной и лесостепной зоне, чаще всего наблюдаются засухи, создающие благоприятные условия для постоянного присутствия хвое - и листогрызущих насекомых, возникновения и развития вспышек их массовых размножений. Леса этой зоны подвергаются наиболее сильному воздействию со стороны человека, нарушившему природные биоценозы и их защитные свойства. Факторы, сдерживающие и подавляющие размножение насекомых насекомоядные птицы и животные, паразитические и хищные насекомые, находятся здесь на низком уровне и, наоборот, климатические факторы близки к оптимуму, необходимому для развития большинства массовых хвое - и листогрызущих вредителей.
Часто локальные вспышки возникают в насаждениях, в которых производится избыточная пастьба скота, вызывающая уничтожение цветковой растительности, нектаром которой кормятся тахины и наездники - враги вредных насекомых, а также почвозащитного подлеска - приюта насекомоядных птиц, сохраняющего влажность верхних горизонтов почвы, благодаря которой сохраняются и микроорганизмы, вызывающие массовые болезни хвое - и листогрызущих насекомых.
В настоящее время в связи с возрастающим значением охраны окружающей среды большое внимание уделяется биологическим методам защиты леса. Их применение снижает загрязнение биосферы пестицидами и уменьшает их вредное воздействие.
К приемам биологических методов защиты леса относится охрана и привлечение в насаждения насекомоядных птиц, создание в лесу экологической обстановки, благоприятной для энтомофагов. В лесных насаждениях, в отличие от сельскохозяйственных культур, можно постепенно сформировать биоценоз, рассчитанный на многолетнюю активность и оказывающий профилактическое, ограничивающее действие на численность вредных лесных насекомых. Для привлечения энтомофагов и их дополнительного питания рекомендуется сохранять травянистую растительность, вводить подлесок и лиственные породы, высевать по опушкам и на лесокультурных площадях растения-нектароносы.
Биологические методы занимают важное место в системе интегрированной защиты леса от вредителей.
Часть I
ОБСЛЕДОВАНИЕ ПОЧВ, ЗАСЕЛЁННЫХ ПОЧВЕННЫМИ ВРЕДИТЕЛЯМИ.
Глава 1
Краткая характеристика экологических особенностей корневых вредителей.
К вредным почвообитающим насекомым, представляющим угрозу для лесных культур и естественных молодняков, из отряда жесткокрылых относят пластинчатоусых, щелкунов, чернотелок, пыльцеедов и ряд других насекомых, личинки которых обитают в почве, питаясь корнями растений, чем ослабляют и не редко вызывают гибель последних.
Развитие яиц, личинок и куколок этих насекомых происходит только в почве. Жуки отрождаются в почве, а для питания и спаривания выходят на поверхность. Созревшие самки снова зарываются в почву для откладки яиц и впоследствии там же гибнут.
Личинки корневых вредителей передвигаются (в вертикальном и горизонтальном направлении) путём активного прокладывания ходов. Личинки чаще всего наталкиваются на корешки растений, поэтому у них развита многоядность. Большинство личинок питается корнями самых разнообразных растений, однако их выживаемость, рост и развитие зависят от вида пищи. В соответствии с этим и численность отдельных видов корневых вредителей зависит не только от почвенных условий, но и от растительного покрова.
Распространение и вредоносность насекомых зависят от многих причин, но прежде всего от механического состава, влажности, температуры, аэрации и кислотности почвы. Почти все насекомые избегают вечной мерзлоты и болотных почв. На лёгких почвах фауна насекомых очень разнообразна и многочисленна, здесь же и причиняется наибольший вред растениям.
Температура оказывает очень большое влияние на выбор места для откладки яиц и на последующее выживание потомства. Разным видам необходима для развития различная температура почвы. Но при температуре выше 32-36о С тепла и ниже 3-5о С холода личинки почвенных насекомых гибнут. Температура влияет также на сроки развития личинок и их перемещение в почве.
Влажность почвы оказывает разнообразное влияние на почвообитающих насекомых. Личинки щелкунов, яйца хрущей и щелкунов в период развития поглощают воду из почвы, увеличиваясь в объёме, а в сухой почве быстро испаряют влагу и гибнут. Недостаток влаги в почве личинки восполняют за счёт питания сочными корешками растений. При высокой влажности почвы ухудшается аэрация в ней, дыхание затрудняется, и личинки погибают от недостатка кислорода.
Кислотность почв оказывает большое влияние на распространение насекомых. Каждый вид или группа видов заселяет участки, характеризующиеся определённой кислотностью почвы, отвечающей их требованиям. Личинки почвообитающих насекомых реагируют также на содержание солей в почве.
Большое влияние на колебание численности корневых вредителей оказывают насекомые и другие хищные беспозвоночные, обитающие в почве, а также звери и птица.
Наибольший вред в условия Северо-Западного региона приносят два вида хрущей: восточный майский хрущ и июньский хрущ.
Глава 2
Биологические и экологические особенности Восточного майского и Июньского хрущей.
Восточный майский хрущ (Melolontha hippocastani).
Относится к отряду Жесткокрылых (Coleoptera), семейству Пластинчатоусых (Scarabaeidae). Это буро-жёлтый жук с каплевидным, почти отвесным, пигидием. Длина тела 20-22 мм.
Хрущ распространён в Европейской части России, кроме Предкавказья, в Западной и Восточной Сибири.
Весной одновременно с распусканием листьев берёзы (май и первая половина июня) при температуре на глубине 10 см 9-14о С начинается массовый вылет жуков из почвы. Лёт продолжается около месяца, но наиболее интенсивен в течение 10-13 дней. Самцы вылетают раньше самок на несколько дней. Жуки питаются молодой листвой дуба, берёзы, яблони, ив и тополей.
Самки откладывают яйца в почву на глубине 10-15 см в два приёма. Каждая самка может отложить до 70 яиц, и после яйцекладки погибает. Фаза яйца длится 4-6 недель.
Вышедшие из яиц личинки питаются сначала тонкими корешками и гумусом. По мере роста они переходят на более толстые корни. В основном личинки повреждают корневую систему сосновых культур, также они вредят естественным молоднякам и питомникам. Наибольший вред приносят личинки третьего и третьего-А возраста. Вызывают усыхание древесных растений. Вред ощущается в насаждениях до 20-25-летнего возраста.
Летом личинки, не готовящиеся к окукливанию, залегают на глубине от 10 до 40 см. В начале осени начинается уход личинок в глубь почвы (1-1,5 м). Глубина залегания личинок зимой зависит от температуры. В мае они концентрируются в пределах верхних 10 см. С середины июня личинки, готовящиеся к окукливанию, начинают уходить в глубинные слои, а в конце июля окукливаются. Вскоре куколки превращаются в жуков, которые вылетают из почвы только весной следующего года.
Восточные майские хрущи предпочитают селиться на сухих и песчаных почвах, в хорошо освещённых и сильно задернелых местах. Личинки хруща избегают мест, заросших крестоцветными, плохо развиваются под покровом люпина, эспарцета, клевера, жёлтой акации и бузины. Густые посевы мака, гречихи и других сельскохозяйственных культур, настолько затеняют почву, что майский хрущ не откладывает яиц в этих местах. Это же имеет место и в очень густых зарослях вереска.
Распространению очагов хруща способствует нарушение правил ведения лесного хозяйства. На ограничение численности хруща наибольшее влияние оказывает погода, определённое значение имеют энтомофаги и заболевания. Природные колебания численности майского хруща отличаются длительным характером – около 20-30 лет.
Относится к отряду Жесткокрылых (Coleoptera), семейству Пластинчатоусых (Scarabaeidae). Это жук длиной 14-18 мм, бурый со светлыми надкрыльями. Тело покрыто густыми жёлто-бурыми торчащими волосками. Личинки длиной до 45 см. Лёт жуков в июне-июле, он растянут, и длится около 1-1,5 месяца.
Самки созревают спустя 5-10 дней после отрождения из куколок, и после спаривания зарываются в почву, где откладывают яйца. Через 20-30 дней вылупившиеся из яиц личинки линяют, переходя во второй возраст. В следующем году летом личинки переходят в третий возраст и зимуют. Перезимовавшие личинки третьего возраста некоторое время питаются и в мае окукливаются. Фаза куколки длится 2-4 недели. Генерация двухгодовая, а в более северных районах – трёхгодовая.
Июньский хрущ распространён в России повсеместно в Европейской части, кроме Северной тайги; на юге Западной и Восточной Сибири до Забайкалья. Он обладает большой биологической пластичностью и заселяет самые разнообразные стации. Однако повсеместно предпочитает задернелые почвы. Представляет опасность для питомников и молодых посадок, особенно зарастающих травой, в условиях суглинков и на глинах.
Личинки хруща с мая до октября держатся в самых поверхностных слоях почвы и часто зимуют в промерзающем слое почвы. Личинки повреждают корни сеянцев древесных пород в питомниках и культурах, особенно, если за последними ведётся недостаточный уход. Жуки не питаются и хозяйственного значения не имеют. Дополнительное питание проходят на листьях берёзы и осины.
Глава 3
Методика проведения почвенных раскопок.
Обследование почвы на заселённость корневыми вредителями проводят в питомниках, на площадях, подлежащих закультивированию, в культурах до их смыкания.
Для определения заселённости почвы корневыми вредителями на площади, подлежащей обследованию, выкапывают прямоугольные почвенные ямы глубиной 40-50 см, из которых послойно ямы глубиной 40-50 см, из которых послойно выбирают почву и всех почвообитающих насекомых для их учёта и определения.
Учёт численности восточного майского хруща проводится выкапыванием почвенных ям размером 1х1 м или 0,5х0,5 м, глубина ямы зависит от глубины залегания личинок. Количество почвенных ям на обследуемой площади зависит от численности хруща и заданной точности определения.
Наиболее удобный период для проведения почвенных раскопок – вторая половина лета, после завершения линьки и окукливания майского хруща.
Обследование очагов хруща производится по станциям в зависимости от возраста и степени разреженности участка лесных культур. Минимальная вырубка – размер ям 1х1 метр – 10 штук, 0,5х),5 – 16 ям.
При однородной экологической характеристике участков почвенные ямы закладывают по диагонали или в случайном порядке.
При разнообразном рельефе или неравномерном распределении растительности, неравномерном задернении почв ямы располагают группами по 3-4 шт. в отдельных экологических разностях.
Глава 4
Камеральная обработка полученных материалов.
После проведения почвенных раскопок, полученные данные заносят в сводную ведомость.
ВАРИАНТ 6
Сводная ведомость почвенных раскопок, проведённых в августе 2010 года на территории Ленинградской области, перед созданием лесных культур.
Микростация |
№ ямы |
Майский хрущ, шт. |
Июньский хрущ, шт. | ||||||||
Возраст личинок |
Куколки |
Жуки |
всего |
Возраст личинок | |||||||
1 |
2 |
3 |
3а |
1 |
2 |
всего | |||||
Свежая |
51 |
12 |
2 |
1 |
1 |
16 |
2 |
4 |
6 | ||
53 |
1 |
1 |
|||||||||
54 |
|||||||||||
55 |
14 |
14 |
|||||||||
56 |
11 |
2 |
13 |
||||||||
57 |
2 |
1 |
3 |
2 |
2 |
4 | |||||
58 |
2 |
1 |
3 |
1 |
1 | ||||||
59 |
1 |
4 |
2 |
2 |
9 |
4 |
4 | ||||
60 |
|||||||||||
Всего |
43 |
9 |
1 |
3 |
3 |
59 |
5 |
10 |
15 | ||
Глава 5
Расчёт показателей заселённостей почвы -C,B,A(отдельно по каждому хрущу).
На основании схемы развития майского хруща определяют его лётное колено, год минимального и максимального вреда.
Полученные количественные данные используют для вычисления основных показателей размножения хруща:
- С – степень распространения вредителя – показатель, характеризующий частоту встречаемости личинок. Выражается в процентах и вычисляется по формуле:
С=n/N*100%
Где n – число ям с наличием вредителя
N – общее число ям
Для Восточного майского хруща:
С=7/10*100=70%,
то есть степень распространения вредителя равна 70%
Для Июньского хруща:
С=4/10*100=40%,
то есть степень распространения вредителя равна 40%
- В – плотность залегания вредителя – свидетельствует о концентрации размещения насекомых в пределах одной почвенно-растительной разности (микростации).
Выражается в шт./м2
В=K/n
Где n – число ям с наличием вредителя
K – общее число найденных личинок
Общее число найденных личинок (К) вычисляется по формулам:
K=N1*0.25+N2*0.5+N3*1+N3a*1+K*
K=N1*0.5+N2*1+N3*1+N3a*1+K*1+
Для Восточного майского хруща:
К=43*0,25+9*0,5+1*1+3*1=21
В=21/7=3 [шт./м2]
То есть плотность залегания майского хруща около 3 вредителей на квадратный метр.
Для Июньского хруща:
К=5*0,5 +10*1=12,5
В12,5/4=3,12=3 [шт./м2]
То есть плотность залегания июньского хруща примерно 3 вредителя на квадратный метр.
- А – средняя заражённость почв в пределах выдела.
Выражается в шт./м2 и вычисляется по следующей формуле:
А=K/N
Где K – общее число найденных личинок
N – общее число выкопанных ям
При определении средней заражённости почв выдела следует учитывать микростацию.
Сухая микростация:
А<1 – заражённость низкая
1<А<3 – заражённость средняя
А>3 – заражённость высокая
Свежая микростация:
А<2 – заражённость низкая
2<А<4 – заражённость средняя
А>4 – заражённость высокая
Для Восточного майского хруща:
К=21
А=21/10=2,1
То есть средняя заражённость почв выдела майским хрущом составляет около 2 вредителей на квадратный метр. Заражённость низкая.
Для Июньского хруща:
К=12,5
А=12,5/10=1,25
То есть средняя заражённость почв выдела июньским хрущом составляет около одного вредителя на квадратный метр. Заражённость низкая.
Одновременно с выяснением степени заражённости почвы личинками хрущей уточняют глубину их залегания, генерацию, вычисляют процент больных и паразитированных личинок.
Непосредственная угроза повреждения культур определяется уровнем численности личинок в почве и их возрастным распределением. Повреждение культур максимально в годы, когда личинки будут находиться в третьем возрасте (в эти годы не рекомендуется создание питомников), минимально – в годы лёта жуков и преобладания личинок первого возраста. Одновременно уточняются годы массового лёта жуков.
На основании полученных данных определяют целесообразность осуществления защитных и истребительных мероприятий на обследованном участка, основываясь на допустимых нормах заражённости песчаных почв в условиях лесной зоны, принятых для главных почвенных вредителей.
Схема развития майского хруща при пятилетней генерации.
Год развития |
Фазы развития и возрасты личинок по месяцам | ||||||||
март |
апрель |
май |
Июнь |
июль |
Август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь-февраль | |
1 (2010) |
Ж |
Ж |
ЖжЯ |
ЯЛ1 |
ЯЛ1 |
Л1 |
Л1 |
Л1 |
Л1 |
2 (2011) |
Л1 |
Л1 |
Л1 |
Л1 |
Л1Л2 |
Л2 |
Л2 |
Л2 |
Л2 |
3 (2012) |
Л2 |
Л2 |
Л2 |
Л2 |
Л2Л3 |
Л3 |
Л3 |
Л3 |
Л3 |
4 (2013) |
Л3 |
Л3 |
Л3 |
Л3 |
Л3а |
Л3а |
Л3а |
Л3а |
Л3а |
5 (2014) |
Л3а |
Л3а |
Л3а |
Л3аК |
Л3аК |
КЖ |
Ж |
Ж |
Ж |
6 (2015) |
Ж |
Ж |
ЖжЯ |
||||||
В таблице использованы следующие обозначения:
Ж – жуки в почве
ж – жуки, вышедшие из почвы, питающиеся на деревьях
Я – яйца
Л1 – личинки первого возраста
Л2 – личинки второго возраста
Л3 – личинки третьего возраста
Л3а – личинки четвёртого года жизни
К - куколки
Таким образом, если учитывать, что наибольший вред лесным культурам наносят личинки третьего возраста (Л3), то годами наибольшего вреда со стороны майского хруща будут: 2012 год с август по февраль и 2013 год с марта по июнь.
Годами наименьшего вреда являются 2010 и 2011.
В 2014 году жуки будут зимовать.
Лётным годом майского хруща является шестой год развития. Жуки летают в мае 2015 года.
Глава 4
Меры борьбы с восточным майским и июньским хрущами.
В первую очередь проводятся профилактические меры, которые направлены на поддержание естественной устойчивости насаждений, и создание неблагоприятных условий для развития и размножения вредителей. Лесные культуры необходимо создавать сразу после рубки древостоя, т.к. естественное размножение вредителей возрастает. Отсрочка их создания может быть, только если почва уже заселена. Обязательно обследование почвы! Способы подготовки почвы:
- Сплошная(раскорчёвка пней и вспашка) на территории вырубки ограничивается частичной подготовкой почвы. Между пнями работают плугом(где возможно), а затем либо в дно либо в гребень борозды укладывают сеянцы.
- Подбор древесных пород: биологические особенности культуры(породы) должны соответствовать условиям произрастания. Необходимо создавать смешанные культуры.
- Отбор семенного и посадочного материала. Необходимо брать местного происхождения или из районов одной лесорастительной зоны.
Семена анализируются на всхожесть и повреждаемость насекомыми. Сеянцы должны соответствовать ГОСТу. Плохие, больные отсеваются. Густота культур должна быть оптимальной для данного типа произрастания. Нужно стремиться к быстросмыкающимся культурам. Необходимо ежегодное дополнение лесных культур. Где возможно-рыхление между рядей. Можно применять удобрение, но это дорого. Возможно введение в междурядье почвоулучшителей:чаще всего люпин.
Мера борьбы |
Сроки проведения данных мероприятий, дозировка препаратов и фаза развития вредителя |
Обоснование |
Восточный майский хрущ | ||
1. Надзор и прогнозирование |
Ежегодно во второй половине лета проводить почвенные раскопки. |
Раскопки проводят для определения численности хруща, вторая половина лета наиболее удобна, т.к. все личинки уже перелиняли. |
2. Химические |
Май 2012 года (в период дополнительного питания жуков):
|
Первая обработка – с распусканием листьев берёзы. Вторая обработка – с распусканием листьев осины.
В городских условиях и в питомниках. |
3. Физико-механические |
Перепашка почвы вскоре после схода снега. (Применяется и сбор насекомых на разных фазах развития, с дальнейшим их уничтожением) |
Личинки уже поднялись в верхние слои почвы. Перепашка приведёт к тому, что они окажутся на поверхности и в ночное время погибнут от ночных заморозков. |
С июньским хрущом борьба не ведётся, так как он водится в основном в городских посадках. В черте города химическая обработка запрещена, поэтому применяют только механические меры борьбы при вспышках массового размножения.
Часть IV
ОБСЛЕДОВАНИЕ ДРЕВОСТОЕВ НА НАЛИЧИЕ СТВОЛОВЫХ ВРЕДИТЕЛЕЙ (КОРОЕДОВ).
Глава 1
Общие положения.
Стволовые вредители – это группа насекомых, питающихся тканями стволов дерева. Ведут скрытый образ жизни в фазе личинки.
Насекомые этой группы – причина ослабления и усыхания древостоя, вызывают большие качественные и количественные потери древесины и преждевременное отмирание отдельных деревьев и участков леса.
К группе стволовых вредителей относятся семейства короеды, усачи, златки, долгоносики – отряд жесткокрылые; рогохвосты – отряд перепончатокрылы; древоточцы и стеклянницы – отряд чешуекрылые. Активность стволовых вредителей зависит от экологических условий, в которых они живут.
Короеды большую часть жизни проводят на дереве. Живут под корой. Это достаточно маленькие насекомые, тело овальной формы, ноги полукопательные, окраска тёмно-коричневая, усики коленчато-булавовидные. Генерация одно- или двухгодичная. У всех короедов, кроме древесинников на конце брюшка имеется вдавление надкрылий, называемое тачкой.
Семейство короеды подразделяются на 3 подсемейства:
- Ipinae – настоящие короеды. Голова сверху не видна. Вся переднеспинка покрыта бугорками, точечками и вдавлениями, которые сконцентрированы в передней её части.
- Hylesinae – лубоеды. Голова сверху видна. Переднеспинка равномерно покрыта бугорками, точечками и вдавлениями, в профиль она практически горизонтальна. У основания надкрылий бугорок или выступ.
- Scolytinae – заболонники. Голова сверху видна. Надкрылья практически горизонтальные. Брюшко со второго сегмента кососрезано к вершине надкрылий.
Большинство видов короедов монофаги, то есть имеют узкую специализацию при питании.
Большинство стволовых вредителей олигофаги и встречаются на нескольких родственных древесных породах. При полёте насекомые ориентируются по запаху, находя подходящие для заселения деревья. Изменение физиологического состояния дерева обычно зависит от нарушения их водного режима.
Лесное хозяйство требует организации планомерной борьбы в лесными вредителями. За период существования очагов стволовые вредители успевают нанести значительный ущерб. При массовом размножении вредителей лес приходится вырубать задолго до наступления его спелости.
К очагам относят ослабленные древостои, где имеются более 10% заселённых вредителями деревьев. В ослабленных древостоях насекомые находят избыток пищи за счёт потерявших жизнеспособность деревьев. Это ведёт к быстрому росту популяции стволовых вредителей. Очаги образуются в результате засухи, зимних морозов, резкого нарушения уровня грунтовых вод или затопления, эрозии, массового повреждения дефолиантами, позвоночными животными, пожарами, ветром, газом, грибными, вследствие нарушения в лесах санитарных правил, уплотнения почвы и повреждения корневых систем при пастьбе скота и т. д.
Организация планомерной системы лесопатологических обследований позволяет отслеживать динамику численности насекомых и своевременно прогнозировать развитие очагов массового размножения.
Малый сосновый лубоед (Tomicus minor)
Малого соснового лубоеда называют ещё поперечноходным. Он относится к семейству лубоеды. В отличие от большого соснового лубоеда на скате надкрыльев второй промежуток покрыт точками (опушён). Они предпочитают сосну среднего возраста и встречаются вместе. Селится в районах тонкой и переходной коры. Летает малый сосновый лубоед в апреле – мае, на 1-2 неделю позднее большого соснового лубоеда. Генерация 1 год. Зимуют у основания стволов в области корневых лап и в подстилке. Дополнительное питание осуществляют в середине лета (июнь, июль)-выгрызают полости в побегах текущего года (до 70%). Ходы простые поперечные двусторонние (в виде скобки). Вид тенелюбивый.
Личинки усачей
Личинки белые, передняя часть головы и роговые конечности окрашены в темно-коричневый цвет; тело более или менее цилиндрическое или плоское; переднегрудь шире остальных члеников тела и длиннее, чем средне- и заднегрудь, вместе взятые. Голова у личинок представляет большую хитиновую капсулу с сильно развитыми боковыми пластинками, называемыми плеврами.
Полосатый древесинник(Trypodendron lineatum)
Полосатый древесинник относится к Настоящим короедам. Не имеет “тачки”! Являются техническими вредителями и селятся по всему стволу. Летает в апреле-мае. Предпочитает хвойные деревья, селятся на отмирающие деревья, также заселяют и лесоматериалы. Ходы очень короткие, стенки темнеют. Разносят синеву древесины. Жуки с одногодичной генерацией, зимуют в подстилке. Во время дополнительного питания самки высевают споры гриба – Manilia candida, которым питается амброзия.