Жуки-зоофаги агробиоценозов степной зоны Украины
УДК 595.76:632.11
А. М. Сумароков
Институт зернового хозяйства УААН, Днепропетровск, Украина, col@sin.net.ua
BEETLES-ZOOPHAGES OF AGROBIOCENOSES
OF A STEPPE ZONE OF UKRAINE
A. М. Sumarokov
Institute for Grain Growing of Ukrainian Academy of Agrarian Sciences,
Dnipropetrovsk, Ukraine, col@sin.net.ua
При изучении энтомофауны, обитающей в агроценозах полевых культур, большинством исследователей основное место уделяется вредным видам фитофагов, наносящим вред культурным растениям. В качестве основного метода уменьшения вредоносности растительноядных насекомых в посевах агрокультур используется применение большого количества инсектицидов. Значительно меньшее внимание придается исследованию видового состава, динамики численности, особенностям распространения зоофагов и их роли в ограничении численности фитофагов. Вместе с тем, роль этой трофической группы насекомых в регуляции количества вредителей велика, но остается недостаточно изученной до настоящего времени.
В связи с вышеизложенным, целью проводимых нами исследований было: изучить видовой состав, сезонную динамику численности и характер распределения зоофагов, среди которых наиболее многочисленными были жесткокрылые (Coleoptera), в пределах целостного агробиогеоценоза в условиях степной зоны Украины.
Работа выполнена в 1983–1989 и 1999–2005 гг. согласно тематическим планам ВНИИ кукурузы, Института зернового хозяйства УААН и Синельниковской селекционно-опытной станции. Многолетние основные стационарные исследования проведены в Днепропетровской области. Дополнительно исследования проводились в Кировоградской, Запорожской, Николаевской, Херсонской и Одесской областях. Сбор материала проводился путем использования почвенных ловушек, почвенных раскопок, кошения энтомологическим сачком, ручных сборов при маршрутных обследованиях и др. Обследованию подлежали агрофитоценозы озимой пшеницы, ярового ячменя, гороха, кукурузы, подсолнечника и люцерны.
Всего на территории исследуемого региона на данный момент в агроценозах нами зафиксирован 781 вид жуков из 38 семейств. Среди них зоофагами были 298 видов, принадлежавших к 8 семействам. За все годы исследований собрано и обработано более 600 тысяч экземпляров жуков. Следует отметить, что довольно значительная часть материала осталась неопределенной и по мере определения видовой принадлежности будет опубликована в последующих работах.
По определению М. С. Гилярова (Тишлер, 1971), биоценоз можно охарактеризовать как совместную встречаемость организмов, способных обитать в данных условиях и образующих взаимосвязанные комплексы, основанные в первую очередь на пищевых отношениях. Такая совокупность организмов либо складывается исторически, либо закономерно возникает на основе уже сложившихся комплексов организмов при тех изменениях биотических и абиотических факторов среды, которые вызываются внешними для данного биоценоза условиями, в частности, антропогенной деятельностью. Одними из наиболее постоянных компонентов, характеризующих степень антропогенного воздействия на агроценозы, является взрыхленное состояние почвы и выращивание определенного, хотя и довольно разнообразного для различных регионов видового набора растений. Кроме этого, следует указать использование для интенсификации сельскохозяйственного производства различных форм пестицидов.
Биоразнообразие фауны жесткокрылых и других насекомых в агроценозах определилось за счет как истории их формирования, так и в результате естественного отбора. В создавшихся экологических условиях наиболее приспособленные виды жуков, главным образом зоофагов, стали доминирующими по численности за счет широкой экологической пластичности и приспособленности к обитанию в разрыхленной почве.
В аспекте этого определения можно сформулировать положение о том, что на протяжении довольно длительного процесса сукцессий в результате антропогенной деятельности произошло приспособление первичных комплексов организмов к новым условиям обитания, в результате чего в агроценозах сложились группировки, являющиеся в известной степени индикаторами данных мест. Разница между такими биоценозами и целинными участками в настоящее время обусловлена условиями среды обитания и степенью антропогенного воздействия на них.
Анализ полученных данных показал, что среди всей колеоптерофауны агрофитоценозов доля зоофагов составляла на разных посевах агрокультур от 38,2 % на полях ячменя до 52,4 % на люцерне. В среднем же для целостного агробиогеоценоза этот показатель был равен 43,2 %.
Установлено, что наиболее разнообразными в видовом отношении среди зоофагов были жужелицы (Carabidae) – 145 видов, затем стафилиниды (Staphylinidae) – 82 вида, карапузики (Histeridae) – 26, коровки (Coccinellidae) – 21, мягкотелки (Cantharidae) – 8, малашки (Melyridae) – 7, нарывники (Meloidae) – 4, плавунцы (Dytiscidae) – 3 вида. В количественном отношении среди зоофагов доминировали жужелицы, на долю которых приходилось от 63 до 95 % всех хищных жесткокрылых, обитающих в агроценозах.
Среди жужелиц-зоофагов наибольшим видовым разнообразием отличались представители из рода Bembidion Latr. – 16 видов, Pterostichus Bon. – 15, Carabus – 12, Brachinus Web. и Poecilus Bon. – по 8, Agonum Bon. – 7, Calathus Bon. и Cymindis Latr. – по 6, Chlaenius Bon. и Acupalpus Latr. – по 5 видов. Жужелицы из других родов были представлены 1–4 видами.
Оценка общности видового состава хищных жесткокрылых, обитающих в различных агрофитоценозах, показала, что для массовых и обычных по численности видов коэффициент видового сходства составлял от 40,7 до 63,2 %.
Общая активность карабид и других зоофагов в агрофитоценозах поддерживается на протяжении всего вегетационного периода на достаточно высоком уровне благодаря наличию на полях жужелиц с различными типами сезонного размножения и активности имаго. Закономерная смена обилия видов с весенним и осенним типами размножения в сочетании с постоянным присутствием в агроценозах видов с мультисезонным размножением обеспечивает относительную стабильность и активность жужелиц.
Установлено, что распределение практически всех видов зоофагов не зависело от вида возделываемой агрокультуры и определялось наличием пищи и отдельными элементами микроклимата.
Многими исследователями, изучавшими характер питания зоофагов, отмечено, что в их рацион входит большинство вредных для агрокультур видов фитофагов. Однако, до последнего времени большинство исследователей отказывали существованию в агроценозах механизмов саморегуляции, способных сдерживать численность вредных фитофагов на экономически безопасном уровне за счет природных популяций энтомофагов. Это оправдывало необходимость широкомасштабного применения пестицидов с целью ограничения численности вредной энтомофауны.
Нашими исследованиями было доказано, что основным лимитирующим фактором для проявления эффективной деятельности энтомофагов в условиях агроценозов было зачастую как раз бесконтрольное применение пестицидов. Нами установлено, что в последнее десятилетие на фоне значительного снижения (в 10–15 раз) количества применяемых химических отравляющих веществ произошли существенные изменения в структуре фауны жесткокрылых и других энтомокомплексов. На фоне произошедших изменений видовое разнообразие зоофагов, обитающих в агробиоценозах, увеличилось почти вдвое, а их численность возросла в среднем по агробиогеоценозу почти в 12 раз. При этом не отмечено увеличения численности и повышения вредоносности фитофагов.
Нами установлено, что агробиогеоценозы, как целостные природные структуры с определенной степенью антропогенной нагрузки на них, за счет наличия в них процессов саморегуляции, присущих всем природным биогеоценозам, способны обеспечивать относительно стабильное существование системы на уровне динамического равновесия всех трофических групп только при условии существенного уменьшения количества применяемых человеком отравляющих химических соединений.
Даже при значительном уменьшении количества пестицидов природные популяции зоофагов, обитающие в агроценозах, в достаточно широком диапазоне способны самостоятельно, без применения химического метода, поддерживать равновесие внутри системы и предотвратить массовое размножение тех или иных видов вредных фитофагов.
Zoocenosis — 2007
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 299-301.