Введение
1. Характеристика группы хвое- и листогрызущих насекомых 7
1.1 Особенности биологии и экологии массовых хвое- и листогрызущих насекомых 7
1.2 Закономерности возникновения и развития вспышек массового
размножения хвое- и листогрызущих насекомых 13
1.3 Непарный шелкопряд Lymantria dispar L 15
1.4 Боярышница Aporia crataegi L 22
2 Район и методы исследования 26
2.1 Характеристика района исследований 26
2.2 Объекты и методы исследования 27
3 Результаты исследований и их обсуждение 33
3.1 Модель оптимального потребления корма насекомыми 33
3.2 Баланс потребления корма гусеницами боярышницы 36
3.3 Баланс потребления корма гусеницами непарного шелкопряда 49
Заключение 68
Список использованных источников
Важную роль в лесных экосистемах среди насекомых-фитофагов играют чешуекрылые, так как их популяции многочисленны и им свойственны вспышки массового размножения и высокая скорость размножения. Многочисленные литературные данные свидетельствуют о важной роли корма в динамике численности насекомых-филлофагов [1; 10; 17; 49; 51; 52]. У насекомых пищевые ресурсы потребляются на стадии личинки, реже - на стадии имаго, так называемое, дополнительное питание [8].
Модифицирующее влияние корма на динамику численности популяций эруптивных видов проявляется через систему биоценотических связей и в ряде случаев может служить прогностическим критерием качественного изменения популяции [18; 41; 46; 47]. Уровень метаболических процессов в хвое и листве оказывает непосредственное влияние на выживаемость гусениц, особенно младших возрастов [17; 75].
Одним из важнейших факторов, влияющих на динамику численности лесных насекомых, является плодовитость особей, определяющаяся массой имаго и тесно коррелирующей с ней массой куколок или гусениц старших возрастов перед окукливанием. В связи с этим возникает зависимость между массой особей, количеством доступного корма и его биохимическими характеристиками.
Существование этих связей подтверждено многочисленными экспериментами по выкармливанию гусениц в лабораторных условиях [6; 24; 40; 56; 57; 64; 65]. В этих экспериментах оценивались балансовые соотношения между количеством потребленного корма и массой потребляющей корм гусеницы. Энергия, потребленная особью с пищей, расходуется на прирост биомассы, на покрытие метаболических расходов и выделяется с экскрементами [6].
Очевидно, что изучение динамики численности насекомых имеет практическое значение, позволяя выполнить задачи по защите растений [27].
Цель данной работы: исследование энергетики процессов питания и роста гусениц лесных насекомых. Для описания закономерностей потребления корма насекомыми - филлофагами использована модель оптимального потребления корма (Суховольский В.Г. и др., 2008)
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Провести анализ баланса потребления корма гусеницами разных видов хвое- и листогрызущих насекомых.
2. Оценить экологическую эффективность потребления корма гусеницами боярышницы и непарного шелкопряда в зависимости от пола особи.
3. Определить связь между эффективностью потребления корма гусеницами и плодовитостью будущих взрослых особей каждого вида.
4. Проанализировать особенности потребления корма гусеницами различных фенотипов непарного шелкопряда.
В качестве объекта исследования были взяты гусеницы боярышницы Aporia crataegi L. и непарного шелкопряда Lymantria dispar L.
Данная работа проводилась на кафедре экологии и природопользования отделения экологии и географии ИЭУиП СФУ под руководством профессора О.В.Тарасовой.
Выражаю искреннюю благодарность д.б.н., вед.н.с. Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН Владиславу Григорьевичу Суховольскому за полезные консультации.
В результате проведенного анализа баланса потребления корма гусеницами разных видов хвое- и листогрызущих насекомых, можно сделать следующие выводы:
1. Для составления баланса потребления корма отдельных гусениц хвое- и листогрызущих насекомых необходимо использовать следующие показатели: масса гусеницы, масса личиночной шкурки, масса экскрементов, масса нового корма, масса оставшегося корма, момент времени, эффективность усвоения корма p1, эффективность биосинтеза p2, эффективность потребления корма q.
2. Определены показатели эффективности потребления корма гусениц боярышницы: эффективность усвоения корма p1 не зависит от пола особей и равна 0,9 - 1,0; эффективность биосинтеза р2 не зависит от пола особи и близка к величине 0,1; эффективность потребления корма q=p1-p2 для всех особей практически постоянная величина (0,07 и 0,08).
3. Определены показатели эффективности потребления корма гусениц непарного шелкопряда: эффективность усвоения корма p1не зависит от пола особей и равна 0,9 - 1,0; эффективность биосинтеза p2 не зависит от пола особи и колеблется от 0,01 до 0,04; эффективность потребления корма q=p1-p2 для всех особей практически константа, равная 0,02.
4. У гусениц непарного шелкопряда разных фенотипов показатели эффективности питания достоверно различаются.
5. Плодовитость особи не зависит от массы потребленного ею корма, но линейно связана с эффективностью потребления корма, и чем больше эффективность потребления корма q особи, тем выше ее плодовитость.
