Введение к работе
Актуальность проблемы. Пчелы известны человеку с доисторических времен как объект животного мира, замечательно организованный, бесконечно гибкий, несложный и в то же время беспредельно удивительный в своем естественном совершенстве. Однако все еще предстоит раскрытие и познание экологии и биологии пчелиной семьи, изучение сущности организации ее жизнедеятельности как целостной системы и особенности их адаптации к определенным условиям. При этом и сама медоносная пчела нуждается в воспроизводстве и охране.
Изучение эколого-морфологических особенностей важно для отбора пчелиных семей по биологической продуктивности и устойчивости к последствиям антропогенного воздействия. Увеличение количества и улучшение качества пчелиных семей, а также получение стандартной, экологически чистой продукции пчеловодства, находятся в прямой зависимости от условий их места обитания и содержания. Антропогенная трансформация экологической среды создает предпосылки возникновения различных заболеваний пчел, что способствует деградации и исчезновению многих популяций медоносных пчел.
Уменьшение фитоценозов, как аграрных, так и естественных приводит к сокращению кормовой базы для пчеловодства, применение пестицидов, удобрений, существенно ухудшают условия обитания пчел, а отсутствие налаженного производства плодных пчелиных маток районированных пород приводят к снижению численности и продуктивности пчелиных семей (Мишин,2006; Жилин, 2007.).
В России, особенно за последние годы, вследствие постоянно трансформирующихся экологических условий и в связи с глубоким экономическим кризисом в стране, а так же вызываемые ими изменения в сфере аграрного комплекса численность пчелиных семей за последние 15 лет уменьшилась на 1,2-2 млн., что ставит под сомнение выполнение, прогнозируемой концепцией « Развитие пчеловодства в России в ближайшие десятилетие», увеличение численности пчелиных семей до 7 млн.шт., с производством ежегодно 133 тыс.тонн товарного меда (Радионова, 2002).
Многочисленные сообщения последних лет показывают, что сокращение численности пчелиных семей и их продуктивности происходит не только в России, но аналогичное положение наблюдается и во многих других странах мира. Материалы международных конгрессов по пчеловодству за последние 30 лет (Апимондии в 1975-2005 годах), подтверждают, что подобная ситуация является прямым последствием ухудшения состояния окружающей среды на Земле.
В отчетах НИИ пчеловодства за последние годы отмечено, что важным направлением государственной политики в области науки является разработка государственной стратегии и планов действия в области создания и развития информационных технологий, формирования банка данных в науке и производстве. На что в настоящее время должна быть нацелена основная работа ученых и производственников (Кривцов,2008).
Концепцией развития пчеловодства до 2010 года и на дальнейший период предусмотрено расширение чистопородного разведения районированных пород пчел. В связи с этим возникает проблема контроля чистопородности репродуцируемых маток в зоне разведения помесей местной популяции пчел серой горной кавказской породы.
Для решения проблемы оптимального и инновационного развития пчеловодства с целью восстановления экологического равновесия фитоценозов, в особенности в аграрных регионах России, куда относится и Дагестан, требуется разработка и совершенствование комплекса специальных теоретических и научно-обоснованных методов, проведения широкомасштабных, экспериментальных и технологических мероприятий. Следует отметить, что Республика Дагестан уникальна в своем разнообразии природно-климатических и орографических условий. И все это, в какой то мере способствовало дифференциации аборигенных пчел в течение длительного периода их становления на целый ряд локальных популяций с уникальными признаками экологической устойчивости и продуктивности.
В этих целях, прежде всего, было необходимо изучение пчел местных популяций, а также исследования их репродуктивных функций. Анализ сложившегося положения в ареале распространения серой горной кавказской расы пчел возникают сложности, связанные с отсутствием экологического и селекционного мониторинга.
В связи с этим, в диссертационной работе рассматриваются вопросы наследственной специфики морфофизиологического и биологического состава природных популяций пчел в разных поясах Республики Дагестан для эффективного их использования и восстановления экологической стабильности их разведения. Это в свою очередь сопряжено с необходимостью установления связи между концентрацией химических загрязнителей и мерой угнетения ими биологической активностью пчел. Такие исследования важны для разработки рекомендации по предупреждению последствий антропогенных воздействий и диагностики состояния среды. Всестороннее изучение пчел местных популяций, их охрана и репродукция остается одной из основных направлений увеличения численности и продуктивности медоносных пчел, воздействия на баланс сообщества в коэволюции с цветущими растениями и, соответственно, устойчивости экологической системы в целом.
Цель и задачи исследования. Исходя из актуальности познания наследственно-обусловленных различий природных популяций, целью настоящей работы явилось: комплексное исследование эколого-морфологических особенностей и биологической продуктивности разных популяций пчел серой горной кавказкой расы. В связи с этим необходимо было решить следующие задачи:
-
Установить факторы и условия, определяющие продуктивность
пчелиных семей;
-
Изучить пищевые ресурсы пчел в фитоценозе и их влияние
на качество и продуктивность пчелиных семей в зональном аспекте
Республики Дагестан;
-
Проанализировать популяционный состав пчел разных
географических районов Дагестана;
-
Изучить морфологические особенности рабочих пчел популяций
различного происхождения;
-
Оценить биологическую продуктивность пчел и возможности
использования его для поддержания устойчивости экосистем;
-
Определить зависимость качеств получаемых продуктов
пчеловодства от антропогенной трансформации экосистем;
-
Изучить биоиндикационную роль Apis mellifera caucasica Gorb.;
-
На основе проведения эколого-экономического анализа определить
экономическую эффективность ведения пчеловодства с учетом
зональных особенностей на всей территории Дагестана.
-
Выявить уровень репродуктивного потенциала разных популяций
пчел серой горной кавказской расы в условиях Республики Дагестан.
Научная новизна работы. Впервые в Республике Дагестан определен популяционный состав местных пчел, дана комплексная оценка их репродуктивного потенциала и разработана система мероприятий по сохранению биологического разнообразия и устойчивого равновесия экосистемы в зоне разведения серой горной кавказской пчелы.
С учетом экологических условий Республики определены пищевые ресурсы пчел в фитоценозах, где установлено, что длительное интенсивное опыление растений, приводит к стабильной медовой продуктивности с одной стороны и устойчивому состоянию биоценозов в целом.
Получены новые данные о влиянии условий жизнедеятельности пчелиной семьи на улучшение их хозяйственно полезных показателей, в том числе на продуктивность, увеличению количества и повышению качества производимых продуктов пчеловодства и сохранения нормального физиологического состояния медоносных пчел.
Разработана система мероприятий по повышению продуктивности пчелиных семей и увеличение производства продуктов пчеловодства с учетом кратности и избирательности использования медосбора в разных ландшафтных поясах республики.
Дана качественная оценка продуктов пчеловодства на содержание пестицидов, солей тяжелых металлов, нитратов, нитритов и других различных токсичных веществ и их влияние на зимовку, и развитие пчелиных семей.
Намечены мероприятия по экологическому мониторингу окружающей среды с использованием пчелиных семей, составлена база данных наиболее нектароносной флоры, календарь цветения растений наиболее часто встречаемых и диагностическая карта-схема экологического благополучия территории республики для получения экологически чистых продуктов питания, в том числе пчеловодства.
Теоретическая и практическая значимость выполненной работы. Полученные результаты многолетних исследований и практическое их внедрение позволили оценить состояние и определить перспективы развития пчеловодства в Республике Дагестан.
Результаты выполненной работы положены в основу научно-обоснованных технологических рекомендаций и мероприятий по развитию пчеловодства. Производство экологически чистых продуктов с использованием индикаторных свойств меда пчел в разных природно-климатических поясах республики с учетом экологической обстановки и пищевых ресурсов фитоценозов, которые всецело влияют на охрану здоровья населения.
Определена биологическая продуктивность экотипов местных пчел и установлены экологические нормативы качества производимых продуктов пчеловодства в условиях Дагестана.
Полученные результаты работы способствуют решению проблем инновационного развития пчеловодства, выполнению государственных программ по сохранению генофонда местных медоносных пчел.
На основании проведенных исследований и полученных результатов предложена организация пчелозаказника по селекционно-генетическому использованию изученных популяций пчел в условиях сравнительно высокой экологической чистоты - горной части территории Дагестана.
Реализация результатов. Результаты нашей работы вошли в изданных работах - монография, учебные и справочные пособия, рекомендации и методические разработки для студентов зооветеринарного и агрономического факультетов Дагестанской государственной сельскохозяйственной академии, биологического и экологического факультетов Дагестанского государственного университета, а также для специалистов сельского хозяйства, природоохранных учреждений, пчеловодов-фермеров и пчеловодов-любителей Республики Дагестан.
Основные положения диссертационной работы нашли практическое применение в рекомендациях, которыми руководствуются пчеловоды фермерского хозяйства «Нектар», муниципального унитарного предприятия «Маджалисский», учебно-опытного хозяйства Дагестанской сельскохозяйственной академии, Ботанического сада Дагестанского государственного университета и на любительских пасеках Республики Дагестан. Отдельные положения диссертации, нашли свое отражение в кандидатских диссертациях и многочисленных дипломных работах выпускников биологического и экологического факультетов ДГУ.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Характеристика географической сочетаемости популяций пчел встречаемых на Кавказе, как исходного материала для дальнейшей их репродукции;
- Специфика популяционной морфологии рабочих пчел различного происхождения и экологическая оценка биологической продуктивности популяций серой горной кавказской пчелы в условиях юга России (на примере Республики Дагестан);
- Качественный анализ получаемых продуктов пчеловодства и влияние их микроэлементного состава на зимовку и развитие пчелиных семей;
- Характеристика пищевых ресурсов пчел в фитоценозе республики в зональном аспекте;
- Использование индикаторных свойств медоносных пчел и продуктов их жизнедеятельности;
- Рекомендация по организации в республике репродуктора для сохранения и воспроизводства генофонда пчел популяций серой горной кавказской расы.
Апробация результатов исследований. Материалы диссертационной работы доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ДГСХА (Махачкала 1994, 1995, 1996 и 1997); республиканских научно-практических конференциях по охране природы Дагестана (Махачкала, ПИБР ДНЦ РАН,1995, 1997, 2001, 2003); IV региональной научной конференции «Химики северного Кавказа - производству» (Махачкала, 1996); республиканской научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития животноводства» (Махачкала, 1996); республиканской научно-практической конференции «Проблемы сельскохозяйственной экологии» (Махачкала, 1996); во всероссийской научной школе-конференции молодых ученых и аспирантов (Москва, МСХА им. К.А. Тимирязева, 1997); республиканской межвузовской конференции по проблемам экологии и образования (Махачкала, 1999); III международной научно-практической конференции «Биологическое разнообразие Кавказа» (Махачкала, 2000); республиканской научно-практической конференции «Проблемы рационального использования и воспроизводства природного потенциала» (Махачкала, 2001); региональной научно – методической конференции «Актуальные проблемы преподавания естественных дисциплин в средней и высшей школе» (Махачкала, 2001); международной конференции «Проблемы мониторинга экосистем Каспийского моря» (Махачкала, 2002); научно-практической конференции, посвященной 35-летию Прикаспийского зонального НИВИ (Махачкала, 2003); кафедре пчеловодства МСХА им. К.А. Тимирязева (Москва, 2004); VI международной конференции «Современные проблемы адаптации и биоразнообразия» (Нальчик, 2004); XVIII межреспубликанской научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 2005); III международной конференции «Человек и животные» (Астрахань, 2005); всероссийской научно-практической конференции «Современные аспекты экологии и экологического образования» (Казань, 2005); международной конференции «Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов» (Элиста, 2005); международной научной конференции «Проблемы биологии, экологии и образования: история и современность» (Санкт-Петербург, 2006); международной научной конференции «Современные проблемы адаптации и биоразнообразия» (Махачкала, 2006); V международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в системе образования» (Тамбов, 2007); международной конференции посвященной 100 - летию П.Л.Львова «Научные и методологические проблемы современного биологического ресурсоведения» (Махачкала, 2008); всероссийских научно-практических конференциях посвященной памяти профессора Ш.И.Исмаилова «Современные проблемы биологии и экологии» (Махачкала, 2008, 2009); II международной научно-практической интернет - конференции «Актуальные вопросы энтомологии» (Ставрополь, 2009); 11 международной конференции «Биологическое разнообразия Кавказа» (Магас, 2009); ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ДГУ (Махачкала, 1999-2010 гг.);
Основные положения по завершенным работам опубликованы: в журналах - Пчеловодство, Зоотехния, Вестник Дагестанского научного центра РАН, Вестник Дагестанского государственного университета; Юг России – экология, развитие; в научных трудах Научно - Исследовательского Института пчеловодства РАСХН, в монографиях, рекомендациях и учебных пособиях.
Всего по теме диссертации опубликовано 53 научных работ, в том числе 11 в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в перечень ВАК РФ, в которых отражены более 75 % основных положений, выносимых на защиту диссертационной работы.
Объем и структура работы. Работа изложена на 281 страницах текста компьютерного набора, состоит из введения и 7 глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа проиллюстрирована 31 таблицами, 20 рисунками. Библиография включает 392 источников, в том числе 129 на иностранных языках.
