Колебание состава и численности энтомофауны в лесозащищенных агроценозах

DOI:

Важнейшей задачей растениеводства является увеличение производства сельскохозяйственной продукции и улучшение ее качества, что невозможно без перехода к биологической защите растений [13; 21]. В ее решении ключевое значение приобретает управление биотой агроценозов. Благоприятные условия для этого формируются в обустроенных агроландшафтах [4; 11; 16; 25].

Создание системы взаимодействующих многопородных полифункциональных защитных лесных насаждений приводит к усложнению территории и трансформации экологических условий [4; 19; 22]. В результате на межполосных полях наблюдается расширение разнообразия насекомых, снижается численность вредного комплекса (в 2–3 раза), заметно по- вышается активность природных регуляторных механизмов [1; 3; 5; 10; 15; 18; 21; 24].

Особенно ярко роль системы защитных насаждений проявляется в сухостепной зоне. Плотность основных вредителей в обустроенных агроценозах снижается в 1,5–4,0 раза по сравнению с незащищенными полями. Более отзывчивы на изменение экологической обстановки пьявица, хлебные блошки и злаковые мухи. В условиях степной зоны лесные полосы оказывают менее выраженный эффект – на 15–30 %. Здесь слабее проявляется регуляторная роль лесных полос в отношении хлебных жуков, вредной черепашки, крестоцветных блошек и др.

Лесная растительность в соответствии со своими биологическими особенностями выступает как важный фактор формирования разнообразного по составу полезного энтомо-комплекса, способствует поддержанию развития ряда видов энтомофагов на промежуточных хозяевах, служит местом укрытия их в неблагоприятные периоды и т. д. [4; 6; 7; 9; 23]. Суммарное обилие энтомофагов на полях среди лесных полос превышает на 47–63 % аналогичный показатель в безлесных агроценозах (табл. 1). В большей степени на оптимизацию экологических условий реагируют паразитические насекомые, количество которых при этом возрастает в 3–5 раз. Особенно разнообразные и многочисленные комплексы паразитов формируются в трансформированных агроценозах сухостепной зоны. С продвижением в степную зону роль лесных полос в накоплении и поддержании численности этой трофической группы проявляется в меньшей степени (на 9–15 %).

Влияние лесных полос благоприятно сказывается также на состоянии хищного комплекса. Численность хищных насекомых и пауков на межполосных полях возрастает в 1,3– 2,0 раза. Лучшие условия для жизнедеятельности этих членистоногих складываются в ле-сомелиоративно обустроенных агроценозах степной зоны – на долю хищников приходится от 50 до 60 % всего состава энтомофагов.

Таким образом, общая закономерность преобразования полевого биоценоза под влиянием лесополос заключается в снижении численности хозяйственно опасных вредителей при одновременном нарастании обилия полезной биоты, что способствует стабилизации соотношения в двучленной биологической системе «энтомофаг : фитофаг». Иными словами, введение лесных полос в агроландшафт является одним из важнейших приемов управления биотой и звеньями пищевых цепей в агроценозе.

Многолетние наблюдения свидетельствуют о параллельном сглаживающем влиянии лесных полос на динамическую плотность важнейших насекомых разных трофических групп (см. рис. 1). Картина изменяется лишь при вспышках массового размножения вредителей. Но и в этом случае обилие их на полях в системе лесополос на 5–10 % ниже по сравнению с необлесенными посевами.

Представляет интерес тот факт, что в лесозащищенных агроценозах совпадают пики численности вредителей и энтомофагов, тогда как на безлесных полях подъем плотности полезной компоненты происходит спустя год после всплеска размножения вредных насекомых [2]. С улучшением экологической комфортности лесоаграрного ландшафта теснота связи размножения вредных насекомых и энтомофагов усиливается.

Процесс онтогенеза зерновых культур сопровождается колебанием численности фитофагов и полезного комплекса. С учетом данного фактора должен решаться вопрос о проведении мероприятий, направленных на сдерживание размножения вредителей при непременном максимальном сохранении природных популяций энтомофагов [3; 8; 14]. Важность данного вопроса подчеркивают многие исследователи.

Особую значимость планирования работ по борьбе с вредными насекомыми, предусматривающих сохранение и повышение активности полезной биоты, приобретает в сложных трансформированных ландшафтах.

Многолетние исследования позволили установить, что в целом видовой состав энтомо-ценоза на лесозащищенных и необлесенных посевах зерновых культур практически не отличается. Однако данный показатель претерпевает существенные изменения в процессе роста и развития растений (см. табл. 2). На

Таблица 1

Влияние лесных полос на численность энтомофагов в зерновых агроценозах

Энтомофаги	Численность, тыс. экз./га
	Степная зона		Сухостепная зона
	Лесозащищенное поле	Открытое поле	Лесозащищенное поле	Открытое поле
Паразиты	31,7 ± 2,1	9,9 ± 0,7	33,3 ± 2,3	7,6 ± 0,03
Хищники	42,0 ± 3,4	28,3 ± 1,9	26,4 ± 0,8	16,2 ± 0,5
В том числе пауки	9,8 ± 0,2	6,0 ± 0,05	12,5 ± 0,1	10,5 ± 0,1

Рис. 1. Динамика численности вредителей и энтомофагов на лесозащищенных ( а ) и необлесенных ( б ) посевах озимой пшеницы:

1 – хлебные жуки; 2 – вредная черепашка; 3 – пшеничный трипс; 4 – злаковые мухи; 5 – энтомофаги

Таблица 2

Изменение состава фаунистического сообщества по фазам онтогенеза озимой пшеницы

Фазы онтогенеза Состав фауны Фитофаги Энтомофаги Всходы-кущение Хлебные блошки, цикадки, слепняки, шведская муха, песчаный мед-ляк, личинки хлебных жуков, долгоносики, щелкуны Жужелицы, стафилиниды, кокцинеллиды, быстрянки, паразиты Трубкование Пшеничный трипс, шведская муха, меромиза, вредная черепашка, хлебные блошки, цикадки, злаковые тли, пьявица Жужелицы, быстрянки, кожееды, стафили-ниды, кокцинеллиды, набиусы, наездники, тахины, афидиусы, полосатый трипс Колошение-цветение Вредная черепашка, пшеничный трипс, злаковые мухи, хлебный клопик, злаковые тли, пьявица, хлебный пилильщик, хлебные жуки Жужелицы, кожееды, сирфиды, быстрянки, хризопы, наездники, набиусы, мягкотелки, тахины, афидиусы, златоглазки, полосатый трипс, ктыри, верблюдки, пауки Молочновосковая спелость Вредная черепашка, пшеничный трипс, хлебные жуки, злаковые тли, малый медляк Жужелицы, быстрянки, кокцинеллиды, ста-филиниды, сирфиды, хризопы, набиусы, ктыри, наездники, тахины, набиусы, афи-диусы, златоглазки, мягкотелки, верблюдки, полосатый трипс ранних фазах онтогенеза (всходы-кущение) комплекс фитофагов представлен преимущественно многоядными герпетобионтами (песчаный медляк, щелкуны, личинки хлебных жуков, долгоносики, хлебные блошки и др.). Полезная биота в данный период включает в основном многоядных хищных насекомых (жужелицы, стафилиниды, быстрянки, кокцинелли-ды). Участие паразитов (афидиусы) невелико.

В период выхода в трубку – трубкования происходит интенсивное заселение посевов имаго пшеничного трипса, в 3–4 раза увеличивается количество вредной черепашки, злаковых тлей, а в отдельные годы пьявицы красногрудой. Сохраняется обилие в составе вредного комплекса цикадок, злаковых мух и начинается снижение доли хлебных блошек (в 1,3–1,5 раза).

В конце фазы трубкования в стеблестое наблюдается широкое распространение хлебного клопика, выходящего из мест зимовки. Для полезных насекомых в указанный период характерно абсолютное доминирование паразитов (наездники, афидиусы, тахины), достаточно велико обилие полосатого (хищного) трипса. Появляются хищные клопы, златоглазки, верблюд-ки и начинает повышаться активность пауков.

Далее на фазах колошения и цветения в комплексе насекомых-фитофагов резко возрастает обилие пшеничного трипса и вредной черепашки, появляются особи нового поколения, злаковых тлей. Изменение состава выражается также в появлении имаго хлебных пилильщиков, существенном движении обилия хлебных блошек и цикадок. Для данного этапа характерно значительное колебание качественного и количественного состава энтомофагов.

На заключительных этапах вегетации озимой пшеницы из состава энтомокомплекса выпадают ряд фитофагов, но в то же время он пополняется за счет вылетевших имаго хлебных жуков. Активность последних максимальна в период налива-созревания зерна. С наступлением восковой спелости жуки завершают питание и численность их снижается более, чем в три раза. В этот период на посевах наблюдается существенное нарастание количественного обилия вредного комплекса за счет подъема плотности популяций сосущих вредителей: клопы, бахромчатокрылые, тли, цикадки.

Изменение численности насекомых-фитофагов сопровождается подъемом численнос- ти полезной биоты. Качественный состав эн-томофагов по сравнению с предыдущей фазой практически не изменяется. Отличие заключается в нарастании их плотности, в первую очередь за счет появления хищных мух (кты-ри), относящихся к числу важных природных регуляторов хлебных жуков.

Более наглядно сезонное изменение численного обилия основных вредителей и энто-мофагов иллюстрирует рисунок 2.

Анализ количественной структуры фаунистического сообщества показывает, что по мере роста и развития пшеницы происходит увеличение числа особей в стеблестое агроценозов. Максимального значения плотность энтомофа-уны достигает в фазу молочно-восковой спелости зерна. Ход сезонной динамики численности насекомых разных трофических групп не совпадает. Причиной тому в первую очередь являются особенности их биологии и экологии. Начало активности пшеничного трипса, одного из важнейших вредителей озимой пшеницы, приходится на фазу колошения. На следующих этапах происходит резкий подъем плотности популяции. Наиболее высоких значений этот показатель достигает в период налива зерна. Аналогичная тенденция характерна и для других фитофагов с ротовым аппаратом колюще-сосущего типа (вредная черепашка, цикадки). Исключение составляет хлебный клопик. Максимальная плотность популяции данного вредителя совпадает с фазой цветения пшеницы.

Иная ситуация отмечается среди насекомых грызущего типа. Так, наивысшая численность имаго хлебных блошек, когда они причиняют особый вред посевам, зафиксирована на начальных этапах (всходы-кущение) развития озимой пшеницы. Дальнейший период характеризуется резким сокращением их количества. Аналогично изменяется численный состав злаковых мух. Более поздний переход к активному состоянию зафиксирован для имаго хлебных пилильщиков и жука-кузьки (фазы цветения и молочно-восковой спелости соответственно).

Общий ход изменения численности разных групп полезной биоты в течение сезона также не совпадает. У паразитических насекомых выраженный подъем плотности популяций зафиксирован в фазу трубкования, а абсолютное обилие их наблюдается в фазу цветения. Переход к активному состоянию у хищников начина- ется в конце фазы цветения. Затем происходит некоторое снижение численности этих членистоногих, но в конце фазы колошения количество их начинает возрастать и максимум обилия приходится на период налива зерна.

Изменение показателей сезонной динамики численности энтомофагов определяется хищными насекомыми. В течение сезона у них прослеживаются два пика активности: вторая половина фазы трубкования и фаза молочно-восковой спелости. Наиболее актив- ны эти хищники в летний период. Для пауков же отмечено равномерное нарастание количественного состава в течение сезона. Кульминация данного процесса совпадает с фазой молочно-восковой спелости зерна, после чего доля их в ценозе резко сокращается.

Сезонная динамика численности напочвенного комплекса имеет некоторые отличия. Пик численности фитофагов приходится на фазу кущения – 257,6 тыс. экз./га (табл. 3). В дальнейшем наблюдается спад, который заканчи-

Рис. 2. Сезонная динамика численности насекомых в лесозащищенном агроценозе озимой пшеницы:

1 - вредная черепашка; 2 - злаковые мухи; 3 - пшеничный трипс; □ - энтомофаги

Таблица 3

Динамика численности трофических групп герпетобионтов в межполосных зерновых агроценозах

Трофические группы насекомых	Численность по фенофазам, тыс. экз./га
	Кущение	Трубкование	Колошение	Цветение	Молочно-восковая спелость
Фитофаги
Медляки	175,5	141,0	85,8	179,1	140,1
Клопы	64,2	26,7	11,3	28,7	9,3
Прочие	27,9	21,0	2,6	0,5	0,1
Энтомофаги
Жужелицы	98,6	48,3	21,9	55,9	43,3
Быстрянки	27,1	51,0	86,3	478,0	281,3
Сапро			аги
Чернотелки	57,2	51,5	24,8	54,9	28,8
Стафилиниды	13,3	14,8	9,9	6,2	2,9

вается в конце фазы колошения. При цветении пшеницы количественное обилие герпетобион-тов достигает почти первоначального уровня (208,3 тыс. экз./га) и далее вновь начинается снижение количества напочвенной группы. В течение всего вегетационного периода среди населяющих агроценоз растительноядных насекомых доминируют медляки – 65,8–93,8 % от общего количества.

Для хищных насекомых-герпетобионтов характерно некоторое колебание численности на начальных этапах развития культуры. Значительный рост (почти в 5 раз) количества обитающих в зерновых агроценозах напочвенных хищников наблюдается в фазу цветения. В период налива зерна их численность снижается в 1,5–2 раза. Надо отметить, что если на первых этапах вегетации пшеницы (кущение) в составе комплекса хищных герпетобионтов доминируют Carabidae (78,4), то начиная с фазы колошения отмечается преобладание Anthicidae – 76,0–89,9 %.

Сапрофаги на защищенных лесополосами полях наиболее многочисленны в весенний период (70,5–86,3 тыс. экз./га). В последующие фазы онтогенеза растений обилие этих насекомых снижается в 1,6–2,7 раза. Абсолютным доминантом в указанной группе на протяжении всего вегетационного периода является чернотелка Anatolica abbreviata .

Характерно, что в межполосных агроценозах фаунистические сообщества насеко-мых-герпетобионтов начинают проявлять активность на 4–7 дней раньше по сравнению с необлесенными полями. Лишь хлебные жуки показали иную реакцию – на полях трансформированных агроландшафтов они появляются на 2–3-е суток позднее.

Таким образом, при планировании и проведении активных защитных мероприятий на полях среди лесных полос необходимо учитывать особенности динамики численности вредного и полезного комплексов насекомых [12; 17]. Истребительные мероприятия против важнейших вредителей (с применением химических средств защиты растений) следует приурочивать к периоду трубкование-колошение зерновых культур – период максимальной численности вредителей. Борьбу с вредной черепашкой целесообразно осуществлять после выхода вредителя из мест зимовки в лесополосах и не допускать перелета клопов на посевы.