Классификация и поведение насекомых. Вредители леса

Размещено на http://www.allbest.ru

Оглавление

Введение

1. Опишите строение и функции нервной системы, поведение насекомых. Инстинкты

2. Составьте схему классификации насекомых

3. Перечислите абиотические факторы среды. Приведите примеры их влияния на насекомых

4. Классификация насекомых по группам вредности. Представители насекомых каждой группы (русское и латинское название)

5. Дайте общую характеристику группе хвое- и листогрызущих вредителей, изобразите схему развития очага массового размножения

6. Заболонники: берёзовые, ильмовые, дубовые; дайте им характеристику

Заключение

Список литературы

Введение

Борьба с вредителями леса осуществляется разнообразными методами и техническими средствами. Они рассчитаны на то, чтобы предупредить повреждения леса вредными организмами. Уничтожить последних при массовом их появлении. Однако ни один из существующих методов не универсален, т. е. не пригоден для борьбы против всех вредителей, при любых условиях, в любое время и любом месте. Не существует также метода, применение которого избавило бы лесное хозяйство раз и навсегда от того или иного вредителя. Борьба с вредителями только тогда может иметь успех, когда она ведется систематически всеми доступными методами и средствами. При этом тактика борьбы может меняться. Она зависит от видового состава вредителей, степени вреда, приносимого отдельными видами, экологических и природных условий лесного массива. Регулирование численности дендрофильных насекомых в значительной мере зависит от квалифицированного надзора за массовыми видами вредителей и прогноза их численности. Характер и направление лесозащитных мероприятий определяются видовым составом вредителей, экономическими условиями района, условиями произрастания и возрастными стадиями развития древостоя. Необходимы совершенно различные приемы защиты от вредителей питомников, лесных культур и молодняков, сомкнувшихся кронами насаждений разных возрастов, семенных хозяйств, собранных семян и заготовленной древесины. В различных ландшафтно-географических зонах и лесорастительных районах видовой состав вредителей неодинаков. Кроме того, одни и те же вредители в разных географических условиях играют различную роль и в хозяйственном отношении не равнозначны. Насаждения отдельных географических районов также различаются по степени устойчивости к повреждениям. Поэтому мероприятия по борьбе с вредителями, время их, проведения и технические приемы осуществления сильно отличаются по зонам и лесорастительным районам. Методы борьбы с вредителями леса раньше принято было делить на две группы: предупредительные и истребительные. Дальнейшее развитие лесозащиты потребовало совершенствования методов борьбы с вредителями. В настоящее время все лесозащитные мероприятия делятся на следующие группы:

1) надзор за появлением вредителей,

2) карантин растений,

3) лесохозяйственные мероприятия,

4) биологический метод,

5) химический метод,

6) физико-механический метод,

7) интегрированный метод.

1.Опишите строение и функции нервной системы, поведение насекомых. Инстинкты

Нервная система регулирует все функции организма, сплачивает его в единое целое и является посредником между органами чувств и всеми другими органами. Через органы чувств организм воспринимает информацию из внешней среды, перерабатывает ее в нервных центрах и в соответствии со своим внутренним физиологическим состоянием совершает необходимые целесообразные действия.

Основу нервной системы составляют нервные клетки - нейроны, снабжены двумя видами отростков. Древовидные отростки, или дендриты, коротки и ветвятся сразу или вскоре после выхода из клетки. Другой вид отростков - аксоны; они длинны, не ветвятся и лишь на конце имеют концевое разветвление. Обычно нейрон имеет несколько дендритов и один аксон. Эти отростки служат для проведения нервного возбуждения и из них образуются нервы; с их помощью осуществляется связь нервной системы с различными органами и частями тела.

Различают три основных типа нейронов - чувствительные, двигательные и ассоциативные. Чувствительные, или сенсорные, нейроны лежат вне центральной нервной системы, обычно на периферии тела и входят в состав органов чувств, или рецепторов. Двигательные, или моторные, нейроны входят в состав нервных центров, а их аксоны заканчиваются в том или ином органе, снабженном мышцами и способном реагировать на нервное возбуждение движением или другой акцией. Ассоциативные нейроны также входят в состав нервных центров и выполняют важнейшую функцию - передачу возбуждения из одного нейрона в другой, связывая между собой нейроны двух первых типов.

Центральная нервная система насекомых имеет метамерное строение и тот же общий план, как и нервная система других членистоногих и кольчатых червей. Основу ее составляет серия парных узлов, или ганглиев, соединенных межсегментными продольными тяжами, или коннективами, а в сегменте - короткими поперечными комиссурами. В принципе каждый сегмент тела имеет по одному парному ганглию, от которого отходят нервы, образующие в совокупности периферическую нервную систему. Действительно вся система ганглиев у насекомых оказалась подразделенной на два отдела - головной и брюшной. Головной отдел состоит из крупного надглоточного узла, расположенного над кишечником, и менее развитого подглоточного узла. Оба они соединены между собой тяжами, которые опоясывают передний отдел кишечника и образуют окологлоточное кольцо. Брюшной отдел состоит из серии ганглиев, располагающихся под кишечником и в совокупности образующих брюшную нервную цепочку.

Головной мозг в виде надглоточного узла - главенствующий центр всей нервной системы насекомых и устроен очень сложно. Он состоит из трех вполне слившихся ганглиев - протоцеребрума, дейтоцеребрума и тритоцеребрума. Подглоточный узел иннервирует ротовые органы, и передний отдел кишечника произошел в результате слияния трех ганглиев челюстного отдела головы - гнатоцефалонна.

Брюшная нервная цепочка состоит у более примитивных насекомых из трех грудных ганглиев и восьми брюшных.

Сокращение числа ганглиев в брюшной нервной цепочке достигается путем объединения как брюшных, так и грудных узлов, и, в конечном счете, может привести к тому, что все узлы брюшной нервной цепочки оказываются объединенными в два-три и даже один крупный узел; это свойственно, например высшим мухам (настоящие мухи) и высшим жукам (пластинчатоусые).

Периферическая нервная система образована из нервов, отходящих от ганглиев. Центральная и симпатическая нервные системы оказываются связанными с различными органами.

Симпатическая нервная система, называемая иногда также висцеральной, регулирует работу внутренних органов и мышечной системы насекомых. Она сложна анатомически и подразделяется на три отдела: рото-желудочный, брюшной и хвостовой. Рото-желудочный отдел имеет наиболее сложное строение и располагается над передним отделом кишечника. Рото-желудочный отдел обслуживает наличник, верхнюю губу, а также область передней кишки, сердце и аорту;

Брюшной, или вентральный, отдел представлен непарным нервом, который простирается в виде тонкого тяжа между коннективами брюшной нервной цепочки с парой боковых отростков в каждом сегменте. Непарный нерв регулирует работу крыловых и других мышц, и удаление его вызывает быстрое их утомление.

Возбуждение и торможение, составляет важнейшую основу всей нервной деятельности организма. Проведение возбуждение из одной части тела в другую осуществляется с помощью нервов двух типов; в одних нервах оно идет от нервной клетки к мышце или другому органу, в других случаях возбуждение имеет обратное направление. В соответствии с этим различают эфферентные, или двигательные, нервы с центробежным проведением возбуждения, и афферентные, или чувственные, нервы с центральным проведением возбуждения. Путь, по которому нервное возбуждение прошло от рецептора к центру и от центра к эффектору, составляет рефлекторную дугу, а ответная реакция на раздражение получила название рефлекса. Возбуждение имеет электрохимическую природу и проявляется в виде серии быстрых изменений потенциала, протекающих в нейронах и нервах; следовательно, возбуждение распространяется волнообразно.

Торможение является обратным процессом, но, как показали исследования, возбуждение и торможение по своей природе единые, и чрезмерное возбуждение приводит к торможению. Торможение осуществляется с помощью центров торможения, которые могут располагаться как в головном мозге, так и в других частях центральной нервной системы.

Органы чувств являются посредниками между внешней средой и организмом, то есть своего рода органами информации о состоянии внешних условий жизни.

Основу органов чувств составляют их нервно-чувствительные единицы - сенсиллы, которые в типичных случаях состоят из двух компонентов.

Механическое чувство представлено механорецепторами, которые воспринимают различные механические воздействия, и очень часто представлены всего лишь одной клеткой.

Осязательные, или тактильные, рецепторы разбросаны по всему телу в виде простых сенсилл с сенсорным, т. е. чувствительным, волоском. СЛУХ развит далеко не у всех насекомых. У прямокрылых, певчих цикад, некоторых клопов и ряда чешуекрылых слуховые рецепторы представлены тимпанальными органами. Особенно хорошо развиты они у тех насекомых, которые обладают звуковыми органами в виде стрекотания или пения.

Анатомически тимпанальные органы представляют собой скопление сколопофоров, которые связаны с утонченными в виде барабанной перепонки участками кутикулы.

Химическое чувство служит для восприятия химизма среды, именно запаха и вкуса, и представлено хеморецепторами; ввиду того, что в ряде случаев уловить отличия между обонятельными и вкусовыми рецепторами трудно. Однако физиологические различия между этими рецепторами заключаются в том, что обоняние воспринимает и анализирует газообразную среду с низкой концентрацией вещества, а вкус - жидкую среду с высокой его концентрацией.

Обоняние служит насекомым разнообразно - для разыскивания пола, распознания особей своего вида, для отыскания пищи и мест откладки яиц. Многие насекомые выделяют привлекающие вещества - половые аттрактанты, или эпагоны. Известно, например, самки ряда бабочек способны привлекать самцов с расстояния в 3-9 км; но оплодотворенная самка уже не привлекает самцов.

Обоняние, несомненно, играет выдающуюся роль также в отыскании и распознавании пищи.

ВКУС играет более специфическую роль, нежели обоняние, так как служит лишь для распознавания пищи. Установлено, что насекомые различают четыре основных вкуса - сладкий, горький, кислый, соленый.

Вкусовые рецепторы располагаются преимущественно на ротовых частях, но возможна и другая их локализация. Так, у пчелы, некоторых мух и ряда дневных бабочек они находятся на лапках ног и обнаруживают высокую чувствительность; при прикосновении подошвенной стороны лапок к раствору сахара голодная бабочка реагирует развертыванием хоботка.

Гигротермическое чувство имеет существенное значение в жизни ряда насекомых и в зависимости от условий влажности и температуры среды регулирует поведение особи; оно также контролирует водный баланс и температурный режим тела. Соответствующие рецепторы изучены недостаточно, но установлено, что ощущения влажности локализовано у некоторых насекомых на голове и ее придатках - усиках и щупальцах, ощущение тепла - на усиках, лапках и других органах.

Зрение вместе с химическим чувством, вероятно, играет ведущую роль в жизни насекомых. Органы зрения имеют сложное строение и представлены двоякого рода глазами: сложными и простыми. Сложные, или фасеточные, глаза в числе двух расположены по бокам головы, нередко очень сильно развиты и тогда могут занимать значительную часть головы. Каждый фасеточный глаз состоит из многих зрительных единиц - сенсилл, которые называются омматидиями. Число их в сложном глазу может достигать многих сотен и даже тысяч.

С помощью сложных глаз насекомые различают форму, движение, окраску и расстояние до предмета, а также поляризованный свет.

Простые глаза, или глазки, располагаются между сложными глазами на лбу и темени либо только на темени. Они малы, обычно в числе трех, и расположены треугольником. Вследствие своего положения в верхней части головы они нередко называются также дорсальными глазками. Морфологически глазки не соответствуют омматидиям сложных глаз.

Глазки развиты далеко не у всех насекомых, в частности отсутствуют у многих двукрылых и бабочек. Их роль недостаточно ясна. Установлено, что у ряда форм фокус глазка лежит за чувствительной частью, поэтому восприятия изображения в данном случае не может быть; закрашивание сложных глаз делает этих насекомых слепыми.

Поведение. Рассмотрение нервной системы и органов чувств показало, что насекомые обладают высоко развитым нервным аппаратом и разнообразной и часто очень совершенной системой воспринимающих рецепторов.

Вследствие этого насекомые отличаются высоко развитой способностью воспринимать и реагировать на многообразные сигналы из внешней среды - зрительные, химические, тактильные, слуховые, тепловые и другие. Эти сигналы поступают из двух совершенно различных источников - от особей всего вида и от экологических факторов, но организм отвечает на них совокупностью целесообразных действий, включая и наследственно обусловленные повадки. Такая совокупная единая реакция организма обозначается понятием поведения, а раздел физиологии, изучающая его - этологией. В его основе лежит ответная реакция на раздражение, то есть рефлекс. В целом поведение складывается из безусловных и условных рефлексов.

Безусловные рефлексы - это, по акад. И.П. Павлову, врожденные реакции, то есть рефлексы, с которыми организм рождается, наследуя их от родителей. Они составляют основу нервной деятельности насекомых, необычайно разнообразны и характерны для отдельных видов, а также родов, семейств и даже отрядов.

Движение и ориентацию тела по отношению к источнику раздражения часто называют таксисами или тропизмами, хотя под этими терминами в физиологии подразумевают аналогичные движения низших животных (и растений), лишенных развития нервной системы. Некоторые исследователи, помимо таксисов, различают еще кинезы - неориентированные усиленные движения под воздействием тех или иных внешних факторов.

Таксисы у насекомых разнообразны, и в последние годы делались попытки создать их сложную классификацию. К их числу относятся термотаксис - движения по отношению к источнику тепла, гигротаксис - движение по отношению к влаге, фототаксис - по отношению к свету, хемотаксис - в химическом поле раздражения, геотаксис - по отношению к земному тяготению и прочие. Вследствие своего приспособительного значения таксисы могут быть положительными и отрицательными, то есть будут направлены или к источнику раздражения, или от него.

Инстинкты представляют собой уже более сложную форму поведения и имеют громадное значение в жизни особи и вида в целом. Инстинкты являются сложными врожденными рефлексами, не зависят от выучки и проявляются лишь под воздействием внутренних раздражителей как следствие особого физиологического состояния организма - голода, половой зрелости, фазы развития и прочего. Такими раздражителями могут быть гормоны, недостаток в организме необходимых веществ и прочего.

Условные рефлексы, по академику И.П. Павлову, составляют основу высшей нервной деятельности организма. Они индивидуальны и временны, то есть вырабатываются в течение жизни особи и способны исчезнуть. Возникают условные рефлексы под воздействием двух одновременных раздражителей - безусловно (например, воздействие пищи) и условного, или сигнального (воздействие любого фактора среды); исчезают они при отсутствии повторяющихся воздействий условного раздражителя, то есть при отсутствии подкрепления с его стороны.

Физиологической основой условных рефлексов является временная ассоциативная связь, возникающая между различными центрами высшего ассоциального отдела центральной нервной системы. Поэтому нервная деятельность на основе условных рефлексов обозначается как принцип временных связей. Последние имеют существенное значение в жизни насекомых и составляют особо заметный элемент поведения у так называемых общественных насекомых - пчел, муравьев, ос, термитов.

2. Составьте схему классификации насекомых

Известно около 1 млн. видов насекомых. Чтобы описать это множество видов, систематизировать их и составить классификацию, потребовалось очень много усилий. Работа по систематизации насекомых в связи с открытием новых видов, изучением ископаемых форм и общим развитием энтомологии продолжается и в настоящее время. Работа эта ведется во всем мире специалистами-систематиками.

Класс насекомых делится на два подкласса: первично-бескрылые (Apterygota) или крылатые (Pterygota). Первые делятся на четыре отряда: бессяжковые, ногохвостки, двухвостки, щетинохвостки. Входящие в этот подкласс насекомые низко организованы, не имеют крыльев, очень мелкие. Они встречаются в лесной подстилке и не приносят вреда древесным растениям.

Все остальные насекомые входят в подкласс крылатых. Их делят на два отдела: с неполным превращением (Hemimetabola) и полным превращением (Holometabola).

Класс насекомые, или Insecta, входящий в тип членистоногие, Arthropoda, характеризуется следующими основными признаками: три пары ног соответствующего строения, одна пара антенн, расчленение тела на 3 отдела, трахейная дыхательная система, в ротовом аппарате три пары специализированных конечностей, образующих мандибулы, максиллы и нижнюю губу.

В основу классификации отрядов насекомых положены тип развития, строение крыльев, ротового аппарата, ног и придатков брюшка.

Классификация насекомых может быть представлена следующим образом:

І. Подкласс Entognatha (скрыточелюстные)

1. Отряд Diplura (двухвостки)

2. Отряд Collembola (ногохвостки)

3. Отряд Protura (протуры, или бессяжковые)

ІІ. Подкласс Apterygota (первичнобескрылые), или Amyocerata (безмышцеусые)

4. Отряд Thysanura (тизануры, чешуйницы)

5. Отряд Microcoryphia (щетинохвостки)

ІІІ. Подкласс Pterygota (крылатые)

Инфракласс Paleoptera (древнекрылые)

6. Отряд Ephemeroptera (поденки)

7. Отряд Odonata (стрекозы)

Инфракласс Neoptera (новокрылые)

Надотряд Orthopteroidea (ортоптероидные)

8. Отряд Plecoptera (веснянки)

9. Отряд Embioptera (эмбии)

10. Отряд Pandictyoptera (тараканы, богомолы и термиты)

11. Отряд Dermatoptera (кодистокрылые, или уховертки)

12. Отряд Grylloblattidae (гриллобраттиды)

13. Отряд Orthoptera (Saltatoria) (прямокрылые, или прыгающие прямокрылые)

14. Отряд Phasmatoptera (палочники)

15. Отряд Zporaptera (зораптера)

16. Отряд Psocoptera (сеноеды)

17. Отряд Phthiraptera (пухоеды и вши)

18. Отряд Thysanoptera (трипсы)

19. Отряд Hemiptera (равнокрылые и клопы)

Надотряд Neuropteroidea (нейроптероидные) или (насекомые с полным превращением)

20. Отряд Raphidioptera (верблюдки)

21. Отряд Megaloptera (большекрылые)

22. Отряд Neoroptera (сетчатокрылые)

23. Отряд Coleoptera (жуки, или жесткокрылые)

24. Отряд Hymenoptera (перепончатокрылые)

25. Отряд Mecoptera (скорпионницы)

26. Отряд Aphaniptera (Siphonaptera) (блохи)

27. Отряд Diptera (двукрылые)

28. Отряд Trichoptera (ручейники)

29. Отряд Lepidoptera (бабочки, или чешуекрылые)

3. Перечислите абиотические факторы среды. Приведите примеры их влияния на насекомых

Влияние силы тяжести на насекомых. Гравитационное поле Земли, резко влияющее на формообразование и физиологию крупных животных, не столь существенно отражается на жизни насекомых. У насекомых нет необходимости иметь мощные опорные конечности. Падение с большой высоты обычно не приводит к гибели, так как поверхность их тела настолько относительно велика, что сопротивление воздуха резко замедляет скорость падения. Пострадать от падения на камень или асфальт могут, по-видимому, только крупные жуки и то только в том случае, если они не успеют расправить крылья.

Свободное перемещение насекомых по вертикальной поверхности, поверхности с отрицательным углом и по потолку также связано с их малыми размерами. Сцепления коготков с шероховатостью субстрата, прикрепления с помощью небольших присосок или поверхностного натяжения секрета, выделяемого на конце лапки, оказывается вполне достаточным, чтобы удержать тело насекомого от падения.

Некоторые сложности возникают у насекомого в связи с необходимостью удерживать гибкое брюшко над субстратом. Такое поддерживание требует постоянного тонуса мышц, правда, не очень большого, благодаря малому размеру насекомых и, соответственно, высокой эффективности их мускулатуры. Грифельки на брюшке щетинохвосток, по-видимому, представляют собой скользящие опоры, удерживающие брюшко. Нередко напитавшиеся или готовые к откладке яиц насекомые увеличивают свой вес вдвое и даже более. Брюшко у них провисает, поэтому такие насекомые предпочитают садиться на вертикальные поверхности вверх головой. Крупные стрекозы успешно пользуются своим весом, вылезая при линьке из шкурки.

Сила тяжести может не только непосредственно воздействовать на насекомое, но служит и сигнальным фактором. Направление против силы тяжести - это направление к выходу в открытое пространство с меньшей влажностью, большей освещенностью и обычно с более высокой температурой. Кроме того, насекомое, упавшее по каким-либо причинам с растения, возвращается к месту своего обитания по стеблю, используя силу тяжести как ориентир направления.

Такой отрицательный геотропизм у некоторых насекомых может быть очень резко выражен. Известно, что саранчовые некоторых видов, помещенные в садок, поднимаются по стенкам вверх и спускаются к корму, лежащему на дне садка, не раньше чем через двое суток.

Положительный геотропизм используют обитатели почвы. В опытах М.С. Гилярова почвенных насекомых помешали на двухслойные образцы почвы. Если вверху был влажный слой, а внизу совершенно сухой, то более четверти всех насекомых все же спускались в нижний слой и там погибали. В противоположном случае, когда влажным был нижний слой, что обычно и бывает в природе, в нем оказалось 100% выпущенных насекомых.

Геотропизм зависит также от возраста имаго. Например, только что выведшиеся дрозофилы сначала обладают резко выраженным отрицательным геотропизмом, потом он ослабевает, а позже опять усиливается. На протяжении жизни трихограммы каждые 2-3 ч происходит довольно регулярное чередование отрицательного и положительного геотропизма. Отрицательный геотропизм приводит трихограмму на верхушку растения, что способствует взлету и началу миграции с помощью токов воздуха, положительный же геотропизм обеспечивает спуск самки по растению в поисках яиц для заражения. Жертва трихограммы - яйца бабочек - чаще всего находятся на нижней части растения.

Геотропизм меняется и с сезоном. Так, подкоровые клопы Aradidae весной после зимовки стремятся подняться вверх по стволам деревьев, а осенью, наоборот, спускаются вниз. Зиму они проводят у оснований стволов деревьев в местах, хорошо защищенных от холода снегом. Сигналом, приводящим к изменению геотропизма, является устойчивое снижение температуры.

Очень интересен вопрос о приливных воздействиях силы тяжести, связанных с движением Луны вокруг Земли. Приливы имеют место не только на морях и океанах. Твердая земная кора на широте Москвы регулярно поднимается в результате притяжения Луны примерно на 30 см. Вопрос о влиянии силы тяготения Луны был экспериментально изучен швейцарским энтомологом Ф.Шнейдером (F.Schneider, 1964). В опытах регистрировалось направление оси тела майских жуков, находящихся в чашках Петри. Эти наблюдения проводили в подвальном помещении, в темноте и при постоянной температуре. Были обнаружены своеобразные и периодические изменения ориентации жуков. Автор предположил, что одной из причин таких изменений является тяготение Луны. Действительно, когда в опытах поблизости от камер с жуками помещали большой свинцовый груз, создававший локальную силу притяжения, равную лунной, ориентация жуков определенным образом изменялась. Картонные же модели свинцового груза совсем не влияли на ориентацию. Добавим, что жуки были изолированы от груза и не могли его видеть.

При длительной записи в лабораторных условиях ритма активности некоторых бабочек-совок было обнаружено отчетливое повышение их активности перед новолунием и полнолунием. Именно в это время притяжение Луны является максимальным.

Влияние ветра на насекомых. Ветер играет особенно важную роль в миграциях насекомых. Возникающие утром в ясную погоду восходящие токи воздуха подхватывают массу взлетающих мелких насекомых и поднимают их на высоту до километра и более. Там эти насекомые с горизонтальными токами воздуха перемещаются на значительные расстояния, а вечером вместе с нисходящими токами воздуха опять опускаются вниз.

Наблюдения за миграциями насекомых показывают, что, чем сильнее ветер, тем больше направление миграции совпадает с направлением ветра. Именно с ветрами связан занос насекомых на очень большие расстояния. Так, однажды на ледниках Шпицбергена было обнаружено значительное количество тлей и цветочных мух. Ближайшая точка, откуда могли прилететь эти насекомые, находится на расстоянии не менее 1300 км от Шпицбергена.

Скорость ветра зависит от рельефа местности и ее растительного покрова. Под пологом леса она может уменьшаться в 100 и более раз. Даже самые незначительные препятствия типа живых изгородей (ветроломы) способствуют возникновению благоприятных для активности насекомых зон с более спокойным воздухом. В таких зонах скапливается много мелких насекомых: галлиц и других двукрылых, тлей и жуков. Можно предположить, что именно направлениями преобладающих в данной местности ветров объясняется преимущественное заражение вредителями тех или иных участков растительности, особенно леса.

Ветер может существенно влиять и на активность насекомых, особенно на их лет. Большинство насекомых не взлетают при скорости ветра выше определенного уровня. Например, скорость ветра более 3,2 м/с является пределом для полета равнокрылых стрекоз, взлет мелких цикадок невозможен при скорости ветра более 3 м/с, а злаковых мух - больше 1 м/с.

Ветер заметно влияет на поведение кровососущих двукрылых. Он мешает выходу имаго из куколок, роению, а также нападению на человека. Пороговые скорости ветра, препятствующие нападению комаров, - 2 - 3,5 м/с, мошек и мокрецов - 1 - 2 м/с. При скорости ветра более 4,5 м/ с комары вообще не способны к самостоятельному полету.

Влияние атмосферного давления на насекомых. Атмосферное давление в его естественных пределах существенно не отражается на жизнеспособности насекомых, но может заметно влиять на их поведение.

На необычно высокую активность насекомых перед ухудшением погоды, явно имеющую приспособительное значение, уже давно обратили внимание. Но вплоть до настоящего времени вопрос о влиянии атмосферного давления на насекомых остается малоизученным. Большинство авторов сходятся на том, что пониженное давление стимулирует высокую активность лета, питания и спаривания насекомых. По-видимому, пониженное атмосферное давление стимулирует выход бабочек из куколок и вылет веснянок.

Неоднократно отмечалось, что при миграциях насекомые следуют за областями низкого атмосферного давления. Например, массовый лет лугового мотылька явно связан с понижением давления, возникающим при прохождении атмосферного фронта. Очень часто наблюдается концентрация мигрирующей саранчи в областях с низким давлением. Такие скопления, скорее всего, объясняются заносом насекомых ветром, который направлен в зону с низким давлением.

Влияние электромагнитных колебаний на насекомых. Частотный спектр электромагнитных колебаний, возникающих по разным причинам в атмосфере и называемых атмосфериками, очень широк и колеблется от 0,01 Гц (и ниже) до десятков мегагерц. В быту хорошо известны атмосферики радиочастотного диапазона, создающие радиопомехи. Их уровень меняется в зависимости от близости атмосферного фронта, отражательной способности ионосферы, а также от состояния геомагнитного поля, например от геомагнитных бурь.

Широко известно, что поведение насекомых зависит от погоды, даже если работа проводится в лаборатории, а следовательно, может коррелировать с атмосфериками. Именно такая корреляция наблюдалась при изучении поведения пчел, а также регулярных определениях интенсивности дыхания термитов. Однако в этих случаях вопрос о влиянии самих атмосфериков, а не других факторов, связанных с погодой, является сомнительным.

Электромагнитные поля, возникающие при искрении контактов, совершенно не влияли на поведение дрозофил. Однако электромагнитные поля инфразвуковых и звуковых частот, создаваемые с помощью электромагнитов, оказывали несколько возбуждающее действие на некоторых жуков-листоедов. Такое же действие было отмечено и на малых мучных хрущаках Tribolium confusum Dim, но оно проявлялось только на фоне резко пониженного атмосферного давления, а также в дни геомагнитных бурь. Эти поля могут воздействовать также на плодовитость насекомых, что было показано на примере акациевой тли Acythosiphon caraganae Cholodk. Влияние электромагнитного поля на тлей может быть различным в зависимости от сезона. В наших опытах в начале лета, когда происходил рост популяции, постоянное воздействие полем приводило к повышению плодовитости примерно на 30%. Осенью же во время естественного спада численности тлей то же самое поле снижало плодовитость на 25%. Между этими периодами воздействие поля менее определенно (В.Б. Чернышев, В.М. Афонина, 1971).

Температура. Насекомые не имеют постоянной температуры тела. Если насекомые находятся в состоянии покоя, то температура их собственного тела определяется температурой окружающей среды. В полете, температура их тела повышается. При этом дыхание становится более интенсивным и поглощение кислорода увеличивается. Регуляция теплообмена достигается насекомыми благодаря охлаждающему действию испарения с поверхности тела, через стигмы при дыхании и особенно за счет активных перемещений. . Активная деятельность насекомых ограничена определенными температурными границами. Нижний температурный порог равен примерно +5-8°С, верхний не превышает 40°С.

Влажность. Насекомые испаряют много воды через покровы тела и трахейную систему и поглощают воду в пище и при дыхании с водяными парами воздуха.

Вода в теле насекомого находится в свободном состоянии или адсорбирована различными веществами тела. При недостаточном поступлении извне организм использует воду, образующуюся при окислении жира. Чем больше жира и меньше воды в теле насекомого, тем лучше оно переносит низкие температуры. Через пищу влажность влияет и на скорость развития. По отношению к влажности воздуха делятся на влаголюбивых, сухолюбивых и мезофиллов (промежуточные).

Осадки - один из самых мощных факторов среды. Они влияют на насекомых прямо и косвенно, через изменение влажности, растительность и температуру почвы зимой. При сильных наводнениях, ливнях и крупном граде погибает огромное количество насекомых, очень немногие случайно избегают гибели. При очень сильной засухе также наблюдается депрессия организма и часто очень большая смертность особей данного вида.

Свет. При прямом влиянии света большое значение имеют его дозировки. Ночным и почвенным насекомым нужно мало света, а виды с круглосуточной активностью требуют много света.

Освещенность определяет ряд важнейших жизненных процессов: оплодотворение, яйцекладку, выход имаго из куколки.

Большое значение в жизни насекомых имеет тепловое действие солнечной радиации. Обогревание солнечным светом повышает температуру тела насекомого на 10°С и больше. Под влиянием солнечной радиации происходит нагревание частей дерева и почвы, которые выбирают для своего поселения или которых избегают насекомые.

Почвенные факторы. Почва служит средой для обитания многих насекомых. Многие насекомые используют почву как временное убежище (зимовка, укрытие от высоких температур, окукливание). Обитающие в почве личинки насекомых-фитофагов имеют целый ряд приспособлений для передвижения. Эти приспособления зависят от типа почв, в которых обитают насекомые, и служат видовыми признаками. Насекомые живут в самых разнообразных почвах, однако большинство широко распространенных видов предпочитает легкие песчаные и супесчаные почвы.

Выживаемость почвообитающих насекомых зависит также от почвенных условий (температура, влажность, кислотность почвы и др.). Многие виды очень тонко реагируют на изменение кислотности, температуру, влажность.

4. Классификация насекомых по группам вредности. Представители насекомых каждой группы (русское и латинское название)

Насекомые - одна из самых древних, многочисленных и разнообразных групп животных на Земле. Они составляют самый большой класс животного царства - более миллиона видов, распространены повсюду и играют огромную роль в биологическом круговороте веществ, образовании почвы и опылении растений. Виды растительноядных насекомых составляют основную и наиболее значимую часть вредителей леса, а многие виды хищных и паразитических насекомых относятся к группе естественных врагов вредителей леса - энтомофагов.

Основную часть вредителей древесной растительности составляют насекомые и растительноядные клещи. Насекомые-вредители, достигая определенного уровня численности, способны причинять ощутимый ущерб лесу и лесной продукции, вызывать снижение устойчивости и продуктивности и нарушать средозащитные, средообразующие и другие функции насаждений и (или) вызывать их гибель.

Типы повреждений, наносимые растениям вредителями, объединены по сходным признакам и зависят от способа питания вредителей, а также от физических свойств и физиологических реакций самого растения. Некоторые типы повреждений характерны только для отдельных видов насекомых.

К основным повреждениям относятся: - грубое объедание или обгрызание листьев и хвои;

- скелетирование листьев;- минирование листьев и хвои;

- галлы;- загибание, скручивание и деформация листьев и хвои;

- выгрызание ямок, площадок и ходов, нанесение насечек и надрезов на поверхности коры побегов, веток, стволов и корней;

- протачивание под корой и в древесине ходов;

- искривление побегов, ветвей и стволиков молодых растений;

- разнообразные повреждения почек, плодов, цветков и семян.

Основой классификации вредителей леса на группы является среда обитания, характер питания, характер наносимых повреждений.

В зависимости от указанных критериев выделяют:

вредителей листьев и хвои;

стволовых вредителей;

вредителей корней;

вредителей плодов и семян.

Вредители листьев и хвои. Группа хвое- и листогрызущих насекомых объединяет виды насекомых, чьи личинки питаются хвоей и листвой древесных растений. Их часто называют насекомыми-дефолиаторами, так как они способны частично или полностью уничтожать хвою или листву деревьев и этим лишать их фотосинтезирующего аппарата. К группе так называемых массово хвое- и листогрызущих насекомых относятся представители двух отрядов: чешуекрылые или бабочки (Lepidoptera), и перепончатокрылые (Hymenoptera).Их объединяет способность к периодическим вспышкам массового размножения, характер наносимых повреждений и их последствия. Во время вспышек массового размножения численность популяций хвое- и листогрызущих насекомых на несколько порядков увеличивается.

Вредители хвойных пород. Личинки насекомых, обгрызающие хвою и молодые побеги, чаще встречаются на деревьях во время активного роста и развития побегов, пока не произошло их одревеснение. Сильнее всего повреждаются ель европейская, е. сербская и е. канадская, и почти не страдает е. колючая. Несмотря на повреждение хвои, почки следующего года при этом, как правило, не погибают и в будущем сезоне хвоя восстанавливается, если нет повторного появления вредителя. Сильнее от пилильщиков страдают сосны.

При сильном повреждении происходит массовая гибель ветвей. Особенно страдают сосна кедровая и с. Веймутова, в меньшей степени с. горная и с. обыкновенная. Главное - вовремя разглядеть первое появление вредителей и провести локальные обработки инсектицидами. Для этого можно взять любые контактные препараты, например «Фьюри» или «Актеллик». Самое важное - периодически осматривать растения начиная с средины мая до конца июня, во время активного роста молодых побегов. Следует отметить, что можжевельники, тисс, туи в средней полосе России практически не повреждаются листогрызущими вредителями.

Подробнее рассмотрим некоторых наиболее известных вредителей хвойных пород.

Сосновый коконопряд (Dendrolimus pini) - крупная бабочка (размах - 6-8 см), крайне изменчивая по окраске, обычно сходной с цветом сосновой коры. На передних крыльях широкая, неправильной формы красно-бурая полоса и маленькое белое полулунное пятно; задние крылья одноцветные. Начиная с половины июня и до конца июля, бабочки откладывают кучками яйца на хвою, а при массовом размножении также на ветви и стволы. Самка может отложить свыше 300 яиц. Через 2-3 недели из яиц вылупляются гусеницы, которые начинают грызть молодую хвою. Взрослая гусеница достигает в длину 7-8 см. Основной тон окраски изменчив - от бурой до пепельно-серой. На втором и третьем сегментах две темно-синие бархатные полосы; волосяной покров красноватый. Осенью гусеницы уходят на зимовку под лесную подстилку, где лежат, свернувшись в клубок. Весной они поднимаются на деревья и объедают в массе старую хвою. В это время они очень прожорливы. Сосновый коконопряд - сухолюбивый вид, поэтому устойчивые очаги этого вредителя обычно возникают в сосняках, расположенных на возвышенных местах или на бедных сухих почвах и песках. Вспышки массового размножения чаще всего повторяются в Восточной Украине, на Алтае и в Казахстане и могут длиться по 7-8 лет.

Пилильщик сосновый рыжий (Neodiprion sertifer). Перепончатокрылое насекомое с типичной формой тела и явным половым диморфизмом. Самец в основном черный, сильно блестящий, только совсем незаметно на нижней стороне брюшка, на верхней стороне груди немного красноватый. Длина тела 6-8 мм. Ноги бурые. Самка светлая, красно-желто-коричневая с одиночным красноватым рисунком. Усики мелко-пиловидные. Ноги красно-желтые. Длина тела 7-9 мм. Оплодотворенные самки откладывают яйца в хвою, кладки содержат до 12 яиц. Имаго рыжего соснового пилильщика выходят из кокона в конце лета или начале осени. В голарктической области, в низинах и холмистых местностях насекомые появляются в августе-сентябре, но кульминация наступает обычно во второй половине сентября или в начале октября. В северных областях и горных условиях с имаго можно встретиться еще в середине ноября. Рыжий сосновый пилильщик широко распространен в ареале сосны. Его очаги возникают в сосняках естественного происхождения и культурах разных возрастов, при разной полноте и в разных типах леса, начиная от сосняков-беломошников до сосняков сфагновых.

Вредители лиственных пород. Число видов вредителей лиственных пород велико. Рассмотрим наиболее известных.

Непарный шелкопряд (Lymantria dispar) - бабочка из семейства волнянок. Один из самых распространенных и известных вредителей лесов, садов и декоративных насаждений. Самка с размахом крыльев до 75 мм, с толстым массивным брюшком, на конце покрытым густыми бурыми волосками, крылья грязновато-белые с несколькими черными зигзагообразными линиями. Размах крыльев самца до 45 мм, брюшко тонкое, усики перистые, крылья буровато-серые с широкими прерывистыми темными поперечными полосками и бахромкой в темных пятнах по краю. Лёт начинается в июле. В кладке содержится 300-450 яиц. Непарный шелкопряд - многоядный вредитель. В северных районах излюбленные породы - береза и ива.

Волнянка ивовая (Stilponota salicis). Бабочки целиком снежно-белые, за исключением темных ног и темных усиков. Размах крыльев до 50 мм. Гусеницы темные, с белыми спинными пятнами и крупными красными бородавками. На боковых сторонах имеется тонкая желтая линия. Тело покрыто редкими волосками, образующими пучки на его переднем и заднем концах. Живет в густых влажных насаждениях. Основными кормовыми породами являются тополь и ива. Лёт в июне-июле. Кладка 50-200 яиц.

Система защиты леса от хвое- и листогрызущих вредителей.

Для профилактики появления вредителей необходимо создание смешанных, сложных по составу и структуре равномерно сомкнутых насаждений, которые наиболее гармонично и полно используют условия внешней среды, концентрируют наибольшее количество полезных организмов и поэтому отличаются необходимой биологической устойчивостью. Этого достигают путем направленной системы рубок ухода за лесом и обоснованным выбором типа и состава лесных культур. В случае если же не удалось предотвратить распространение вредителей, необходимо использовать активные истребительные методы от хвое- и листогрызущих насекомых (авиаобработки, физико-механические методы и интегрированные методы защиты леса).

Стволовые вредители.

К группе стволовых вредителей относятся насекомые, обитающие на стволах, ветвях и корневых лапах деревьев, питающиеся тканями коры и древесины. Это представители отрядов жесткокрылые (семейства короеды, усачи, златки, долгоносики и др.), перепончатокрылые (надсемейство рогохвосты, семейство ксифидрии) и чешуекрылые (семейство древоточцы и стеклянницы). Их личинки протачивают ходы различной конфигурации глубины в коре, под корой и в древесине ослабленных, усыхающих и сухостойных деревьев, в неокоренной древесине и свежих пнях.

В устойчивых насаждениях стволовые насекомые выполняют роль деструкторов отпада, они являются обязательным и важным компонентом лесных экосистем, так как вместе с другими беспозвоночными животными, бактериями и грибами участвуют в разрушении наиболее крупных элементов фитодетрита, тем самым, ускоряя круговорот веществ в экосистемах.

Подробнее остановимся на некоторых видах из вышеперечисленных отрядов.

Большой черный еловый усач (Monochamus sartor) - жук длинной от 15 до 37 мм. Тело удлинено, цилиндрическое, черного цвета. Переднеспинка с острым бугорком по бокам. Надкрылья в грубой скульптуре, перед серединой с прогибом, их вершины без густого волосяного опушения. У самок имеются светлые волосяные пятна на надкрыльях. Усики самца в два раза длиннее его тела, у самки лишь немного заходят за надкрылья. Усики самки со светлыми кольцами на первой половине члеников, щиток густо опушен волосками, без голой срединной линии. Имеет широкое распространение в Европе. Приурочен к хвойным лесным массивам. В основном предпочитают горную местность. Встречается на вырубках и буреломах. Взрослые насекомые обгрызают хвою, корни и луб молодых ветвей хвойных. Лёт длится со второй декады июня по сентябрь. В основном личинки предпочитают ель обыкновенную, а также сосну обыкновенную и пихту. Кладка обычно 1, реже 2 яйца.

Ксифидрии (Xyphydriidae), семейство насекомых отряда перепончатокрылых подотряда сидячебрюхих (Symphyta). Тело длиной 7-22 мм, веретеновидное, чёрное, иногда со светлым рисунком. Распространены широко в лиственных лесах, преимущественно в тропиках. В РФ и СНГ - около 20 видов. Генерация одно- и двухгодовая. Лёт с конца мая по июль. Яйца (1-20) откладывают в верхние слои древесины, располагая их в ряд по высверленному яйцекладом каналу. Личинка цилиндрическая, с короткими грудными ногами; прокладывает петлеобразный ход, заполненный тонкой буровой мукой и оканчивающийся куколочной колыбелькой в 10-20 мм от поверхности ствола. Ксифидрии обитают в древесине многих лиственных пород. Заселяют ослабленные и здоровые молодые и средневозрастные деревья и кустарники, предпочитая изрежённые насаждения. Пронизывая древесину ходами, ускоряют её разрушение. Массовое размножение Ксифидрии ограничивается деятельностью хищных и паразитических насекомых и насекомоядных птиц. Часто встречаются ольховая Ксифидрия (Хуphydria camelus), повреждающая ряд лиственных пород, но особенно ольху и берёзу, и длинношеяя Ксифидрия (X. longicollis) - древесину дуба, берёзы, клёна, груши.

Стеклянница тополёвая большая (Sesia apiformis) - чешуекрылое из семейства стеклянниц легко определяемая по жёлтому окрасу головы, чёрно-коричневой груди с двумя пятнами возле крыльев. Взрослая особь появляется в июне и июле, и встретить их можно сидящих на стволах ближе к полудню. Размах крыльев достигает 45 мм. У стеклянницы большой тополевой крылья прозрачные с коричневым окаймлением. Голова жёлтая, грудь чёрно-коричневая грудь и два жёлтых пятна перед крыльями со стороны головы. Первый и четвёртый сегменты тёмно-синие, почти чёрные, задние края остальных сегментов сине-черного цвета или коричневые. Отличить самку от самца можно по форме окончания брюшка и структуре сегментов усиков, которые у самца ясно пиловидные. Гусеница светлая, бело-желтая с темной, иногда незаметной полосой на спине. Гусеница последней стадии достигает в длину 25 мм. Широко распространена по всей территории Европы, за исключением самого севера, а также на территории бывшего СССР, включая Крым и Кавказ, а также в лесной зоне и лесостепи Сибири, Урала, Алтая, в горах Средней Азии, в Передней Азии и Северной Америке. Гусеницы стеклянницы тополёвой большой чаще живут и питаются в древесине чёрной ольхи, или осокори, но могут также встречаться в других видах тополей.

Вредители корней. Корневые вредители относятся к группе почвообитающих насекомых. Повреждают корни растений личинки многих видов жесткокрылых из семейства щелкуны, чернотелки, долгоносики, пластинчатоусые. Корневые шейки растений повреждают гусеницы некоторых чешуекрылых из семейства совки, подсемейства подгрызающие, или земляные, совки.

Все почвообитающие насекомые выполняют важную роль в почвообразовании, обогащая почву органическим веществом и воздействуя на ее структуру и порозность.

К вредителям корней древесных пород особенно опасных и широко распространенных относят хрущей. Рассмотрим наиболее известного в нашей местности восточного майского хруща.

Хрущ майский восточный (Melolontha hippocastani) -длина тела 20-29 мм. Самцы меньше самок. Тело крупное, продолговато-овальное, выпуклое. Окраска весьма изменчива. Последний членик челюстных щупиков удлиненный, несколько изогнутый. Голова в довольно густых точках, с довольно густыми, длинными торчащими светлыми желто-серыми волосками. Глаза средней величины, довольно выпуклые. Голова довольно маленькая, втянута в переднеспинку. Пигидий сильно отвесный, у вершины вдруг утончается в отросток, который у самца не особенно длинный, перед вершиной суженный, а на вершине опять расширен и закруглен, у самки короткий, одинаковой ширины на всем протяжении, иногда отсутствует. Половой диморфизм также заключаются в зубчатости голени передних ног у самки и количестве пластинок булавы усиков: у самца 7-члениковые и примерно в 2 раза крупнее, чем у самки, у которой булава усиков 6-члениковая. Передние голени снаружи с 3 или 2 зубцами, причем основной зубец тупой. Лапки тонкие. Из хвойных питаются на лиственницах и соснах. Лёт жуков на севере ареала и в европейской части, происходит в середине мая до конца июня. Самки откладывают до 70 яиц в 3-4 приема, в почву на глубине 20-30 см.

Чёрный щелкун (Athous niger) - вид щелкунов из подсемейства Dendrometrinae. Жук длиной 10-14 мм. Щелкун чёрный полностью окрашен в чёрный цвет и имеет слабый металлический оттенок. Проволочник (личинка щелкуна) в длину достигает 27 мм, развивается в почве от 3 до 5 лет. Лёт начинается в мае-июне.

Обыкновенная медведка (Gryllotalpa gryllotalpa) - крупное насекомое с длиной тела (без усов и церок) до 5 сантиметров. Брюшко примерно в 3 раза больше головогруди, мягкое, веретенообразной формы, диаметром у взрослых особей около 1 см. На конце брюшка заметны парные нитевидные придатки - церки, длиной до 1 см. Грудной панцирь твердый, строение его таково, что голова может частично убираться под его защиту. На голове хорошо заметны два больших сложных глаза, длинные усы-антенны и две пары щупалец, обрамляющих ротовой аппарат грызущего типа. Передняя пара конечностей у медведки видоизменена по сравнению с другими двумя, являясь превосходным инструментом для рытья земли. У взрослых особей крылья в сложенном состоянии имеют вид двух длинных тонких чешуй, часто превышающих длину брюшка. Окраска тела: брюшко тёмно-бурое с верхней стороны, светлеющее до оливкового к низу. Такой же расцветки конечности. Голова и грудь тёмно-бурые.

Система защиты корней. Большое влияние на распространение размножение вредителей корней оказывает обработка почвы. При вспашке разрушаются камеры окукливания насекомых, личинки их попадают в поверхностные слои почвы, где гибнут вследствие нарушения условий обитания, уничтожаются режущими частями почвообрабатывающих орудий, птицами, запахиваются в глубокие слои почвы, откуда не могут выбраться.

Вредители плодов и семян.

Вредители плодов и семян растений, или карпофаги - разнородная в систематическом и экологическом отношении группа насекомых, личинки которых развиваются за счет репродуктивных органов древесных пород: генеративных почек, завязей, шишек, плодов и семян. В эту группу входят преимущественно представители четырех отрядов насекомых: чешуекрылых (огневка Шютца, шишковая хвойная огневка, акациевидная огневка, еловая шишковая листовертка, листовертка-чешуйчатая и т. д.). Жесткокрылых (еловый шишковый точильщик, шишковая смолевка, ореховый долгоносик и т. д.), двукрылых (еловая шишковая и лиственничная мухи, елово-лиственничная лонхеида и др.), перепончатокрылых (наездники-яйцееды и др.).

Охарактеризуем главнейшие виды карпофагов. Еловая шишковая листовертка (Cydia strobilella) - бабочка из семейства листоверток (Tortricidae) Размах крыльев 16 мм, они серо-бурые с металлическим блеском. На передних крыльях ряд косых волнистых полосок свинцового цвета. Задние крылья с беловатой бахромой. Гусеница желтовато-белая, со светло-коричневой головой. Лёт в мае - июне. Яйца (по 1-6 шт.) бабочки откладывают между чешуйками раскрытых женских почек ели.

Гусеницы отрождаются после закрытия чешуи и поворота шишек вершинками вниз. Они питаются сначала мякотью чешуи, а потом уходят в стержень шишки, выедая его и семена. Зимуют в шишках и весной в них окукливаются. Особенность еловой шишковой листовертки - диапауза ее гусениц, наблюдающаяся в неурожайные для шишек ели годы. В такие годы гусеницы после зимовки весной не окукливаются, а остаются в шишках до следующего года, а иногда и в течение 2 лет. Количество окукливающихся гусениц пропорционально урожаю шишек. Поэтому генерация листовертки может быть одно, двух и даже трехлетней. Распространение шишковой листовертки совпадает с ареалом сибирской и европейской елей. По внешнему виду поврежденные шишки мало отличаются от здоровых; единственным признаком служит смола на чешуйках. Опадающие шишки обычно не раскрываются. Еловая шишковая листовертка - опасный вредитель, количество поврежденных ею шишек достигает иногда 60-90%. Такие шишки дают семена пониженной всхожести.

...