Введение к работе
Актуальность темы. В генеративных органах хвойных растешій битает довольно разнообразны!*! и сложный комплекс насекомых, .ключающии фитофагов, их естественных врагов и различного рода :омменсалов. Эта специфическая группа взаимосвязанных ыезду обой насекоынх, ведущих эндофитный образ жизни в условиях пс-тояшю меняющегося по объему пищевого ресурса, представляет :сключлтелышй іштерес кшс в биологическом отпадении, так и в юзяйственном аспекте.
В отличие от хвоечпистогрызущих и подкорових насекомых ОбИ-ателп генеративных органов по-преннему остаются наиболее слабо [зучсшюй группой, в шишках хвойных обнаруживаются все новые и ювые виды насекомых, многие из которых вооощэ оказываются новині для наугаї. В больїіппіствє имеющихся публикаций в основном рассматривается видовой состав насекомых, обитающих в шишках хвой-1ых, причем чаще какоімшбо одной породы, биология, экология и зредоносность наиболее массовых и опасных вредителей в тех или mux регионах, и лишь в немногих работах ( Bakke, 1963; Стад-піцкиіі, І97Я; Стадницкий и др., 1978; Дішіїн, 1982; Стадшщгаїй, -іортник, 1982) имеются теоретические обобщения.
На северо-востоке Европейской части СССР, большую часть герриторіш которого заіпшает Комі ССР, сосредоточено свыпе 50 /' токрытои лесом площади Европейского Севера (Лазарев, 1966). Вместе с тем, з результате интенсивной вырубки лесов в этом регионе разрыв мо.^ду рубкой леса и лесовосстаноапением постоянно увеличивается.
Поскольку естественное возобновление леса в условиях севера происходит крайне медленно и неудовлетворительно ц связано со сменой хвойных пород лиственными, необходимо увеличить объемы лесовосстансвителышх работ за счет искусственных посевов и посадок. Для этого требуется большое количество высококачественных семян, а лесосемеиная проблема пока остается нерешенной. За Г965-Г9В5 гг. планы заготовок семян хвойных пород в кош ССР выполнялись ли;:;ь п 1965, Т972, 1974, Т975, Т983 годах. В остальные годы приходилось закупать семена из других областей, часто нарупая при этом принцип лесосемешюго районирования. В результате чего, культуры, создшшые с использованием пнорайошых семян, отличаются низкой сохранностью, хотя первоначальная прики-
_ 4'-
ваемость посевов бывает достаточно высокой (Ларин, паутов, 1984)
дефицит семян обусловлен как неблагоприятными климатически-: ми условиями и нестабильностью плодоношения хвойных пород, так и деятельностью насекомых-вредителей, которые ежегодно уничтожают значительную часть урожая "семян.
для обеспечения лесовосстановительных работ высококачественными семенами хозяйствегаю ценных хвойных пород в республике созданы семенные плантации, однако они, как любая искусственная система, очень неустойчивы и особенно сильно подвергаются нападению насекомыми, поскольку создавая хорошие условия для растений, мы одновременно способствуем созданию оптимальных условий для вредителей. Для правильной организации защитных мероприятий необходтш знания видового состава вредителей, их биологии, особенностей динамики численности, фенологии, взаимоотношений насекомых между собой и с кормовыми породами.
Исследования проводились в соответствии с планом научно-исследовательских работ сыктывкарского университета, включенным в координационные планы важнейших НИР по биологии All СССР и Государственного комитета по народному образованию СССР (раздел 2.33.3 "Биологические основы освоения, реконструкции и охраны животного мира") и в комплексную программу государственного комитета РСФСР по делам науки и высшей школы "Механизмы интеграции биологических систем" на I98I-I985 и 1986-1990 гг.
Цель и задачи исследования, цель работы - изучить комплекс насекомых, влияющих на семенную продукцию хвойних пород в условиях северо-востока Европейской части СССР. Для осуществления этой цели поставлены следующие задачи:
-
Установить видовой состав и структуру комплекса насекомых, прямо или косвенно связанных с репродуктивными органами хвойных растений.
-
Выявить видовой состав фитофагов, влияющих на семенную продукцию, изучить биологию и экологию важнейших и малоизвестных видов.
-
Исследовать влпшше насекомых на ыорфо-анатошческне, /нзиолого-биохимические изменения в шишках, на выход и качество :СМЯН.
-
Определить видовой состав паразитов и их роль в регуляции численности массовых и опасных видов насекомых-фитофагов, влияющих на семенную продукции хвойных пород.
Научная новизна. Выполненная работа вносит существенный шад в изучеігае насекомых-конобиснтов. ;<] результате многолетне исследований на северо-востоке Европейской части СССР выяв-эно 134 вида насекомых, так пли иначе сзязаіпінх с генератив-ьвли органами хвойных растений. Из них 6 видов списаны как новые чя науки, 14 - оказались ранее не известными на территории ZCP, 108 - впервые указываются для исследованного региона и [ вид впервые выведен из репродуктивных органов хвойных пород.
Впервые изучены анатомические и биохимические изменения в шксах под воздействие!» насекомых-фитофагов, позволившеє раскрыть зханизм воздействия насекомых на выход и качество семян, уста-эвлено, что в период интенсивного питания личинок вредителей здержание углеводов, особенно моносахаров, белков и микроэле-энтов, которые являются наиболее усвояемыми для насекомых ком-энентами корма, з поврежденных ими шишках, а соответственно и семенах, меньше по сравнению с контролем, что является прпчи-эй снижения их посевных качеств.
Показано, что в ходе длительной коэволюции насекомые-фитофа-I, образ жизни которых во многом определяется особенностями бис— эгии кормового растения, хорошо адаптировались к обитанию в ге-зративных органах хвойных, у некоторых из них 'выработался очень южный мехаїпізм проникновения в семяпочку. В частности, еловая шлица - семеед, откладывая яйца во время рецептивной фазы жен-сих стробилов через микропиле семезачатка на знутрегашп поэерх-зсть интегумента, использует тот se путь, по которой проникает шьца.
Практическое значение работы. Впервые достаточно полно зы~ злен весь комплекс насекомых, связшшый с генеративними орга-«ж практически всех хвойных пород, проязрастапдак на севере— зостоке Европейской части СССР. Определены роль и значзішз сдельных групп насекомых, выявлены наиболее массовке и опасные їда фитофагов, изучены их биология, распространение, числэн->сть и влияние на выход и качество семян. Получены сведения по вдовому составу и биологии естественных врагов насекомых, влия-щх на семенную продукцию хвойных, их роли в регуляции числен->сти своих хозяев, таким образом заложена основа для экологи-іского обоснования и разработки системы мероприятий по защите хжая семян хвойных пород от насекомых-вредителей з лєсосемен-к хозяйствах.
- б -
На защиту выносятся видовой состав и структура энтомокомп-лекса генеративных органов хвойных, пути адаптации конобионтов к специфическим условиям обитания, механизмы воздействия насекомых на плодоношение растений, выход и качество семян и возможности использования естественных врагов в регуляции численности вредителей.
Личный вклад автора в разработку проблемы. Автором разработаны программы и методики исследований, осуществлены сбор материала, полевые наблюдения и лабораторные эксперименты, анализ и обобщение полученных результатов.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались: на IX симпозиуме "Биологические проблемы севера" (Сыктывкар, 1981); на Всесоюзном совещании "Фауна и экология насекомых Урала" (Миасс, 1983); на УІ совещании энтомологов Сибири (Новосибирск, 1985); на Всесоюзном совещании "система мониторинга в защите леса" (Красноярск, 1985); на совещании энтомологов Урала (Свердловск, 1986); на П Всесоюзном симпозиуме "Биологические проблемы Севера" (Якутск, 1986); на научно-техш' ческой конференции "Основные направления научно-технического прогресса в лесном комплексе Коми АССР" (Сыктывкар, 1988); на Всесоюзном совещании "Насекомые в биогеоценозах Урала" (Свердловск, 1988); на УП совещании энтомологов Сибири (Новосибирск, 1989); на Всесоюзном совещании "Экология лесов Севера" (Сыктывкар, 1989); на X съезде ВЭО (Ленинград, 1989); на 2-й Всесоюзной конференции по промышленному разведению насекомых (Москва, 1989); на 2-м Всесоюзном совещании "Животный мир южного Урала" (Оренбург, 1990); на У Всесоюзном диптерологическом симпозиуме "Теоретические и практические проблемы диптерологии в СССР" (Не восибирск, 1990); на Всесоюзном совещании "защита питомников и молодняков от вредителей и болезней" (Челябинск, 1990); на Межвузовской конференции "проблемы кадастра, экологии и охраны животного мира России" (Воронеж, 1990); на 2-й Всесоюзной научно-технической конференции "Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов" (Москва, 1991).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано более 3( работ, в том числе 3 монографии, из которых 2 - в соавторстве.
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы из 494 наименований (в том числе 156 работ зарубежных авторов) и 4 приложений. Её содержа-
ше изложено на 316 страницах, включая 51 таблицу и 78 рисунков.