Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема рационального использования природных ресурсов, повышения продуктивности естественных и искусственных комплексов-биогеоценозов диктует необходимость познания биологических закономерностей формирования их структуры и функционирования. Установление этих закономерностей немыслимо без всестороннего исследования различных форм биотических связей в ценозах, важнейшими из которых являются консортивные. На важность их изучения в биоценозах впервые указали В. Н. Бек-лемыщев (1951) и Л. Г. Раменский (1952). В настоящее время консорция рассматривается как одна из основных элементарных единиц функциональной структуры биоценозов и их важнейших звеньев — фитоценозов (Корчагин, 1976). Кон-сорциология как наука еще только оформляется. Разрабатываются принципы классификации консорций, определяются направления в изучении консортивных связей.
В современных условиях с целью решения задач, выдвинутых XXVI съездом КПСС по подъему зернового производства в стране, небходимо более глубоко изучать консортивные взаимоотношения в агроценозах. Продуктивность возделываемого вида во многом зависит от воздействия кон-сортивно связанных с ним организмов, наиболее важным из которых в потреблении и трансформации органического вещества считаются грибы (Скалой, 1968) и беспозвоночные, преимущественно насекомые (Арнольди, Борисова, Скалой, 1969). Связи этих групп консортов с отдельными видами культивируемых растений до сих пор изучались независимо друг от друга и вне связи доминанта с ценотической средой.
Особое значение имеет изучение консортов пшеницы — основной продовольственной культуры. В Нечерноземной зоне РСФСР большие площади занимает мягкая яровая пшеница (Triticutn aestivum L.), 45% которых приходится на долю Уральского региона (Макарова, 1978).
Важным также представляется изучение консортивных связей пшеницы в условиях Пермской области, где площади под ее посевами за последние 15 лет составляют ежегодно в средней 340 тыс. га, а урожайность довольно низкая — 10,0 ц/га.
Исследование является одним из разделов общей темы кафедры ботаники^Пермского государственного педагогиче-
1 зэк. 409 \ l'T, ':'fi-v'V""""~~*~,7- г" 1
ского института по изучению консортивных отношений в биогеоценозах, утвержденной Научным советом АН СССР по проблемам биогеоценологии и охраны природы. Номер государственной регистрации диссертационной темы 72002240.
Цель и задачи исследований. Целью работы является установление закономерностей формирования микоснмбнотнчс-ских, паразитических и трофических консортивных связей автотрофных растений с насекомыми-фитофагами в посевах яровой пшеницы в условиях Центрального Предуралья.
В соответствии с поставленной целью в работе решались две основные задачи:
-
Дать количественную характеристику микосимбиотро-фнзма культурных и сорных растений в полевом сообществе,
-
Выявить видовой состав патогенных грибов и насекомых на пшенице и сорняках, установить их распространение и вред, проследить связи потенциально опасных возбудителей болезней и вредителей с доминантой посева.
Решение этих задач потребовало изучить посев пшеницы как сообщество культурных и сорных растений, рассмотреть его состав и строение.
Научная новизна. Тема исследования находится на стыке смежных разделов биогеоценологии— агрофитоценологии и консорциологии.
На примере биогеоценологического изучения посевов яровой пшеницы районированных сортов Центрального Предуралья впервые изучена структура агрофитоценоза в современном понимании ее объема. Выявлена неоднородность состава популяции яровой пшеницы по уровню жизненности особей. Показана роль популяционных групп в создании урожая. Экспериментально исследованы возможности повышения в составе популяции посевов сильных особей.
Впервые осуществлен комплексный подход к изучению сим биотических и патогенных грибов, а также насекомых в системе консортивных связей в полевом растительном сообществе.
Проведены инвентаризация и количественный учет гетеротрофных консортов яровой пшеницы. Определены потери урожая от наиболее опасных вредителей и возбудителей грибных болезней. Показаны сдвиги во взаимоотношениях консортов под влиянием различных условий биоэкологической среды. Выявлено, что мнкоризообразование идет успешнее при среднем уровне плодородия почвы. Основной урожай создают более микотрофные сильные особи.
Практическая ценность. Основные теоретические выводы работы будут полезны для разработки более совершенной агротехники возделывания яровой пшеницы и других хлебных злаков в условиях Пермской области.
Практические рекомендации по выбору норм посева семян пшеницы в зависимости от механического состава и плодоро-2
дня почв приняты к внедрению областным производственным управлением сельского хозяйства.
Фактический материал, характеризующий состав и строение агроценозов, может найти применение в преподавании курсов геоботаники, фитопатологии и растениеводства в вузах и общей биологии в школе.
Агроценозы Пермской области по своей структуре и функционированию во многом аналогичны агроценозам Уральского региона в целом, поэтому полученные результаты можно экстраполировать на входящие в него Свердловскую область и Удмуртскую Автономную республику.
Апробация. Материалы диссертации доложены и получили положительную оценку на научном заседании Пермского отделения Всесоюзного ботанического общества.
Отдельные положения работы докладывались на ежегодных итоговых научных конференциях ПГПИ {Пермь, 1971— 1981 гг.), на Всесоюзном совещании «Значение консортив-ных связей в организации биогеоценозов» (Пермь, 1975), на симпозиуме «Изучение грибов и биогеоценозах» (Москва, 1977 г.), на Всесоюзном совещании «Экспериментальная био-геоцеиология и агроценозы» (Ростов-на-Дону, 1979 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Объем и структура работы. Диссертация на 150 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав и приложения. Включает 34 таблицы и 4 рисунка. В приложении— 15 таблиц и 27 микрофотографий. В списке литературы 203 наименования отечественных и 31 — зарубежных авторов. Общий объем 216 страниц.