ІНСТИТУТ захисту рослин УААН

КАРЛАЩУК СЕРГІЙ ВАСИЛЬОВИЧ

УДК: 591.5+633.63:632.7+632.97

Особливості формування ентомокомплексів в сучасних агробіоценозах
центрального лісостепу України

03.00.16 — екологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ — 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інститут агроекології Української академії аграрних
наук, в лабораторії агроекології

Науковий керівник — доктор біологічних наук, професор,
член-кореспондент УААН

ФЕДОРЕНКО ВІТАЛІЙ ПЕТРОВИЧ

Інститут захисту рослин УААН, директор

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

ЧАЙКА ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ

Інститут захисту рослин УААН,

старший науковий співробітник лабораторії прогнозів

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник

КОВАЛЕНКО НАТАЛІЯ ПЕТРІВНА

Інститут землеробства УААН,

старший науковий співробітник лабораторії сівозмін

Провідна установа — Полтавська державна аграрна академія Міністерства
аграрної політики України,

кафедра ботаніки і екології, м. Полтава

Захист відбудеться 19 травня 2006 року о 10 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 26.376.01 в Інституті захисту рослин УААН
за адресою: 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 33, корпус №1, зал
засідань

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту захисту рослин
УААН за адресою: : 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 33, корпус №1,
кім. №65

Автореферат розісланий 18 квітня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради
Охрімчук В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Погіршення фітосанітарної ситуації в останні роки
вимагає якісної оцінки стану і визначення напрямків перебудови
ентомокомплексів агробіоценозів для розробки екологічно зорієнтованих
прийомів управління динамікою чисельності популяцій. У таких біоценозах
необхідний моніторинг біорізноманітності – важливої характеристики
угруповань, що є ознакою складності й стійкості, та дозволяє об’єктивно
оцінити стан гомеостазу ентомокомплексів. Моніторинг біотопів, у тому
числі екотонів, дасть можливість контролювати екологічні наслідки
застосування сучасних систем захисту рослин та інших чинників
антропічного пресу на довкілля.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано
за державними науковими програмами і тематичними планами Інституту
агроекології і біотехнології УААН “Формування сталих агроекосистем” за
завданням “Теоретично обґрунтувати і застосувати на практиці засоби та
методи генетики, екології та біотехнології для цілеспрямованого
формування генетичної компоненти та біорізноманітності сталих
агроекосистем” (№ державної реєстрації 0101 U 003297).

Мета і задачі дослідження. Провести оцінку агроландшафту за
різноманітністю його ентомокомплексів і обґрунтувати особливості їх
формування в зерно-буряковому агробіоценозі Центрального Лісостепу
України.

Для досягнення мети вирішувались такі задачі:

Встановити видовий склад і визначити різноманітність комах на поверхні
ґрунту та в травостої біотопів зерно-бурякового агробіоценозу;

Виявити зв’язок ентомофауни напівприродних біотопів з угрупованнями
комах агроценозів;

Провести оцінку різноманітності комах на екотонах в агроландшафті і
обґрунтувати їх роль у функціонуванні ентомокомплексів у
зерно-буряковому агробіоценозі;

Визначити циклічну мінливість різноманітності комах у зерно-буряковому
агробіоценозі;

З’ясувати особливості формування і функціонування угруповань
твердокрилих, клопів і цикадок у зерно-буряковому агробіоценозі;

Об’єкт дослідження: ентомокомплекси в агробіоценозах.

Предмет дослідження: структура угруповань комах, їх різноманітність у
сучасному зерно-буряковому агробіоценозі Центрального Лісостепу України.

Методи дослідження. Польовий метод – облік комах на трансектах і
майданчиках;– визначення видової належності комах; статистичний метод –
лабораторний метод математичний аналіз – розрахунки значень екологічних
і фауністичних показників, встановлення достовірності отриманих
результатів, функціональних залежностей між різними факторами і
процесами.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше прведено комплексну оцінку
різноманітності ентомокомплексів сучасного зерно-бурякового
агробіоценозу в залежності від структури ландшафту в зоні правобережної
частини Центрального Лісостепу України. Виявлено роль екотонів у
підтриманні різноманітності угруповань комах у зерно-буряковому
агробіоценозі, їх господарське значення за впливом на біорізноманітність
і фітосанітарний стан посівів. Визначено циклічну мінливість
різноманітності біоти в агробіоценозі. Проведено оцінку агроландшафту за
різноманітністю комах, що особливо актуально на сучасному етапі розвитку
агросфери в Україні.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлено роль
напівприродних біотопів, екотонів і країв полів у функціонуванні
ентомокомплексів, що дає можливість використовувати ці елементи в
агроландшафтному проектуванні з метою збереження біорізноманітності як
основи стабільності агробіоценозу. Спрямований підбір екотонів та інших
природних складових ландшафту дозволяє контролювати чисельність
шкідників. Виявлено ознаки агроландшафту сприятливі для підтримання
біорізноманітності та екологічної стійкості агроекосистем. Проведено
перевірку ефективності використання крайових принадних посівів для
підвищення урожайності люцерни в умовах Білоцерківського району.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним
дослідженням автора, в якій проаналізовано наукову літературу, висунуто
робочу гіпотезу, обґрунтовано й розроблено програму досліджень,
проведено лабораторні, польові й виробничі досліди та статистичний
аналіз одержаних результатів. Дослідження, аналіз одержаних результатів
та їх узагальнення виконані автором самостійно.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались на
науково-практичних конференціях “Тиждень науково-дослідної роботи
молодих учених та студентської молоді” (м. Біла Церква, БДАУ, 2002 р.),
“Сучасні проблеми захисту рослин” (м. Київ, 2004 р.), координаційних
нарадах спеціалістів з відділу агроекології Інституту агроекології УААН
(м. Київ, 2002-2004 рр.).

Публікації. Результати досліджень за темою дисертаційної роботи
викладено у 7 наукових публікаціях, з них 6 статей — у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Робота викладена на 185 аркушах
комп’ютерного набору, складається зі вступу, семи розділів, шість з яких
є експерементальною частиною, загальних висновків, рекомендацій
виробництву, списку використаних 234 літературних джерел, з яких 58 –
латинським шрифтом. Містить 24 таблиці, 25 рисунків і 6 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

огляд літератури

На основі аналізу результатів досліджень вітчизняних і зарубіжних вчених
окреслюються загальні особливості структури, функціонування і формування
угруповань комах у посівах культурних рослин. Розглядаються структурні
особливості і властивості перехідних зон — екотонів. Обговорюється
залежність різноманітності різних груп комах від особливостей
землекористування, структури ландшафту, фітосанітарного стану посівів.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Вивчення угруповань комах у зерно-буряковому агробіоценозі проводили
протягом 2002-2004 років. Лабораторні дослідження проводили в Інституті
агроекології УААН, польові – на Білоцерківській дослідно-селекційній
станції Інституту цукрових буряків УААН. Для обліку комах-герпетобіонтів
застосовували пастки Барбера, по 10 штук у кожному біотопі, відстань між
якими становила 10 метрів. Фіксатор — 4% розчин формаліну. Пастки
перевіряли кожні 7-10 діб від сівби до закінчення вегетації рослин.
Облік комах травостою (хортобіонтів) здійснювали косінням стандартним
ентомологічним сачком (по 100 одинарних помахів на одну одиницю обліку).
У кожному біотопі, екотоні за одну дату обліку здійснювали по 5 відловів
по 100 помахів кожний. Видова різноманітність у біотопі розраховували за
результатами всіх відловів за одну дату обліку. Обліки проводили кожні
4-5 днів у квітні, травні і подекадно з червня по жовтень.

Аналіз структури багатовидових угруповань комах проводили з
використанням фауністичних і екологічних показників: індексу
Бергера-Паркера (D — видова різноманітність, полідомінантність),
Шенона-Уівера (H — різноманітність, J — вирівненість видів за
чисельністю), Маргалефа (Dmg — різноманітність) (Песенко Ю.А., 1982;
Протасов А.А., 2002; Мэгарран Э., 1992).

Визначення таксономічної належності комах здійснювали за визначниками
(Ангелов П., 1978; Дядечко Н.П., 1978; Хотько Э.И., 1991; Єрмоленко
В.М., 1984; Пучков В.Г., 1966), колекціями Чернівецького Національного
Університету, Інституту захисту рослин УААН, співробітниками Інституту
зоології ім Шмальгаузена НАНУ.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

КОМАХИ ПОВЕРХНІ ҐРУНТУ (ГЕРПЕТОБІЙ) У ЗЕРНО-БУРЯКОВОМУ АГРОБІОЦЕНОЗІ

Угруповання жужелиць (Coleoptera, Carabidae) і стрибунів (Coleoptera,
Cicindellidae) в зерно-буряковому агробіоценозі. В агроландшафті
виявлено 31 вид жужелиць (Coleoptera, Carabidae) і 2 види
жуків-стрибунів (Coleoptera, Cicindellidae), які представлені переважно
мезофільними (86,69%) і ксерофільними видами (5,23%).

Загальна чисельність (N) жужелиць і стрибунів розподілялась наступним
чином: лісосмуги (N=459 особин); поля цукрових буряків (N=1256 особин);
гороху посівного (N=1618 особин); пшениці озимої (N=1925 особин); ячменю
ярого (N=2357 особин). Видова різноманітність змінювалась від поля
цукрових буряків (H=2,45(0,10 біт/особину), гороху посівного
(H=2,52(0,17 біт/особину), пшениці озимої (H=2,97(0,13 біт/особину) до
кукурудзи (H=3,01(0,13 біт/особину) і лісосмуг (H=3,65(0,17
біт/особину). Напівприродні біотопи, поля зернових і бобових
характеризувались більшою різноманітністю і чисельністю жужелиць і
стрибунів, порівняно з просапними культурами, оскільки умови в даних
біотопах є сприятливими для більшості видів місцевої фауни. Домінуючими
видами у посівах сільськогосподарських рослин були Pterostichus cupreus
L., P. melanarius L., Bembidion properans Steph., Ophonus rufipes Deg.

У посівах зернових культур відмічена висока чисельність стратобіонтів
підстилково-ґрунтових (Pterostichus cupreus L.) (49,14% від загальної
чисельності), стратобіонтів-щілинників поверхнево-підстилкових
(Bembidion properans Steph., Agonum muelleri Hbst.) (18,80%), оскільки
густий травостій і вологий мікроклімат є сприятливими для них. У місцях
з більшою вологістю та пухким ґрунтом (поле кукурудзи, лісосмуги)
переважали стратобіонти-щілинники підстилкові (Calathus melanocephalus
L., C. halensis Schall.) (10,23%), зростала частка епігеонтів літаючих і
ходячих (Cicindella germanica L., Calosoma denticolle Gebl., Carabus
excellens F.) (7,18 і 12,63% відповідно, порівняно з агроценозами, де
цей показник складає 3,52%).

Аналіз сезонної динаміки чисельності масових видів жужелиць і стрибунів
у польових біоценозах, зокрема бурякового поля, показав наявність трьох
піків — у ІІ — ІІІ декаді травня (за рахунок Pterostichus cupreus L.),
ІІІ декада липня — початок серпня (висока чисельність мультисезонного
Clivina fossor L., Pterostichus melanarius L., Harpalus distinguendus
Pft.) та в кінці серпня — на початку вересня (Pterostichus melanarius
L., Clivina fossor L., Ophonus rufipes Deg.). Закономірна зміна
чисельності видів з весняною і осінньою активністю та присутність
мультисезонних видів забезпечує високу активність цих ентомофагів в
агробіоценозі. Із сезонними змінами умов в агроценозі в напрямку
затінення посівів і більшої вологості відмічено закономірну заміну
поверхнево-підстилкових зоофагів міксофагами стратобіонтами (Calathus
melanocephalus L., C. halensis Schall.) і стратохортобіонтами (Ophonus
rufipes Deg.).

У полях озимої пшениці, які межують з полезахисними деревонасадженнями,
узбіччями транспортних шляхів, посівними площами інших культур, число
видів жужелиць (особливо зоофагів), їх різноманітність і щільність
популяцій зростали у місцях контакту з лісосмугами (рис. 1). Більші
площі лучних біотопів, полезахисних насаджень і екотонів в системі полів
сприяли нагромадженню епігеонтних ентомофагів, а отже – природному
регулюванню чисельності фітофагів.

Розглянуті ознаки карабідокомплексів у зерно-буряковому агробіоценозі є
характерними рисами угруповань жужелиць і стрибунів у культурних
біоценозах. Для карабідокомплексів відмічено зростання частки міксофагів
і підстилково-ґрунтових зоофагів стратобіонтів.

Рис. 1. Видова різноманітність жужелиць на озимій пшениці з різними
краями поля (2002-2003 рр.)

СТРУКТУРА УГРУПОВАНЬ КОМАХ В ТРАВОСТОЇ ЗЕРНО-БУРЯКОВОГО АГРОБІОЦЕНОЗУ

Видовий склад та біотопний розподіл комах-хортобіонтів. Комах травостою
напівприродних і трансформованих екосистем вивчено на прикладі
твердокрилих Coleoptera (родини довгоносикові Curculionidae, листоїди
Chrysomelidae, кокцинеліди Coccinellidae, ковалики Elateridae),
напівтвердокрилих Hemiptera і рівнокрилих хоботних, підряд цикадинові
Homoptera, Cicadellinae. Вони використані як індикатори для
характеристики біорізноманітності у зерно-буряковому агробіоценозі.

У межах дослідженого агробіоценозу різні групи комах розповсюджувались
нерівномірно. Наприклад, найбільша різноманітність довгоносикових,
листоїдів, клопів характерна для деревних насаджень, тоді як більшість
видів кокцинелід і цикадок приурочені до суходільних луків і перелогів
(табл. 1). Угруповання комах на посівах культурних рослин
характеризувались чисельним домінуванням кількох видів з кожного ряду.
Відповідно, показники домінування і вирівненості видів за чисельністю в
агроценозі поля варіювали від 50,1% до 83,4%, тоді як у напівприродних
ценозах — від 62,0 до 96,1 %.

У зерно-буряковому агробіоценозі на злакових культурах відмічено високу
різноманітність та чисельність коваликів, довгоносиків, клопів, цикадок,
на цукрових буряках – листоїдів і кокцинелід (див. табл. 1). Полям
зернових бобових (вика яра, горох посівний) була властива
різноманітність листоїдів, довгоносиків.

Таблиця 1 — Залежність видової різноманітності комах (біт/особину) від
особливостей біотопу у зерно-буряковому агробіоценозі

(2002-2004 рр.)

Біотопи Ряд, родини

Твердокрилі Coleoptera Клопи Hemiptera Цикадки Homoptera, Cicadinea

Довгоносики Curculionidae Листоїди Chrysomelidae Ковалики Elateridae
Кокцинеліди Coccinellidae

1 4,84±0,22 4,69±0,21 2,61±0,25 2,43±0,14 4,86±0,13 2,50±0,11

2 4,65±0,12 4,22±0,21 2,43±0,12 2,91±0,21 4,80±0,04 3,38±0,21

3 4,29±0,24 3,40±0,15 2,10±0,25 2,61±0,12 2,67±0,11 2,78±0,07

4 3,61±0,11 2,58±0,25 1,27±0,12 1,21±0,16 2,18±0,19 1,98±0,06

5 3,54±0,12 2,11±0,25 1,53±0,24 2,01±0,14 2,93±0,14 2,56±0,19

6 3,43±0,12 2,14±0,21 2,04±0,11 2,20±0,10 2,94±0,13 2,62±0,13

7 3,41±0,22 4,23±0,13 3,01±0,15 2,41±0,34 4,67±0,10 3,06±0,05

8 3,35±0,14 2,54±0,22 1,47±0,24 2,34±0,15 2,18±0,03 1,95±0,15

9 3,21±0,25 2,40±0,25 1,85±0,24 2,23±0,11 3,87±0,10 2,54±0,16

10 3,19±0,12 2,18±0,22 1,69±0,20 1,31±0,12 2,30±0,25 1,87±0,16

Примітка. 1. Полезахисні деревонасадження; 2. Перелоги; 3. Поле
насінників цукрових буряків; 4. Поле вики ярої; 5. Поле пшениці ярої; 6.
Поле пшениці озимої; 7. Суходільні луки; 8. Поле цукрових буряків; 9.
Поле ячменю ярого; 10. Поле гороху посівного.

Ентомокомплекси напівприродних і природоохоронних екосистем в
агроландшафті і їх зв’язок з угрупованнями комах у посівах культурних
рослин. Вплив полезахисних лісосмуг на ентомокомплекс в окремому
агроценозі проявлявся у зменшенні загальної різноманітності
комах-хортобіонтів і чисельності ентомофагів в міру віддаленості від
деревних насаджень (рис. 2, 3).

Рис. 2. Залежність видової різноманітності комах на пшениці озимій від
відстані до полезахисних насаджень (2002-2004 рр.)

Рис. 3. Залежність чисельності ентомофагів на пшениці озимій від
відстані до полезахисних насаджень (2002-2004 рр.)

Чисельність комах-мезофілів (Coccinella septempunctata L., Coccinula
quatuordecimpustulata L., Cassida nebulosa L., Anisoplia austriaca Hb.,
Dolichosoma lineare Rossi, Thea vigintiduopunctata L.) поступово
зменшувалась в напрямку віддалення від полезахисних насаджень, а
ксерофільних (Eurygaster austriacus Schrk., Dolycoris baccarum L., Nabis
ferus F., Trigonotulus ruficornis Geoffr.) зростала (рис. 4).

Рис. 4. Розподіл чисельності деяких видів клопів на пшениці озимій на
різній відстані від полезахисних насаджень (2002-2004 рр.)

Різноманітність в ентомокомплексах зерно-бурякового агробіоценозу.
Встановлено, що найбільшою видовою різноманітністю комах
характеризувались напівприродні екосистеми (сінокісні, рекреаційні,
пасовищні і гідромеліоративні). На перелогах формувались різноманітні
комплекси членистоногих, але з чисельним переважанням шкідливих
фітофагів – прямокрилих, клопів і цикадок. Агроценози характеризувались
меншою різноманітністю комах, але більшою щільністю популяцій окремих
представників.

Вивчення різноманітності комах у полях цукрових буряків, пшениці озимої
та полезахисних лісосмугах протягом вегетації показало наявність
декількох піків різноманітності, що пов’язано із змінами поколінь у
сезонній динаміці комах, міграціями членистоногих з напівприродних
біотопів і екотонів (рис. 5). Встановлено, що піки різноманітності комах
у напівприродних біотопах супроводжуються зростанням їх багатоманітності
на полях сівозміни, особливо на початку вегетації.

Отже, динаміка чисельності комах у напівприродних біотопах завдяки
міграції визначає їх різноманітність в агроценозах.

ЕНТОМОКОМПЛЕКСИ ЕКОТОННИХ ДІЛЯНОК В ЗЕРНО-БУРЯКОВОМУ АГРОБІОЦЕНОЗІ

°

$ Z ? ? ¬ O *

b

?

&

x

x

Ikd 

;о ряд видів не типових для поля, а також відмічено високу щільність
популяцій фітофагів Gastroidea polygoni L., Lacon murinus L., Prosternon
tesselatum L., ентомофагів Adonia variegata Gz., Coccinella
quatuordecimpustulata L. Отже, екотони у агроландшафті є коридорами
поширення видів комах, що сприяє підтриманню високого рівня
біорізноманітності.

Примітка. 1. – лісосмуга; 2. – пшениця озима; 3. – цукрові буряки.

Рис. 5. Сезонна динаміка різноманітності комах у біотопах
зерно-бурякового агробіоценозу (2002-2004 рр.)

У просторовому розподілі різноманітності і чисельності комах в
зерно-буряковому агробіоценозі найбільша частка припадає на екотони
’’поле — лісосмуга’’, оскільки вихідні біотопи характеризувались
найбільшою контрастністю умов і рівнем видової різноманітності
членистоногих. Мікроекотони в агробіоценозі відрізнялись від
мезоекотонів меншою різноманітністю комах (Hзагальне для
мікроекотонів=2,91 біт/особину; Hзагальне для мезоекотонів=4,40
біт/особину), короткочасністю існування і мінливістю площ, а також
відсутністю специфічних видів і наявністю еврибіонтних фітофагів.

Серед мікроекотонів високу різноманітність комах зареєстровано на
ділянках між просапними (цукрові буряки) і зерновими культурами
(Hmax=3,58 біт/особину). На них спостерігалась висока забур’яненість,
яка сприяє різноманітності видів комах. Встановлено, що чим більше
відрізняються умови у вихідних біотопах, тим вища різноманітність
організмів у зоні контакту між ними.

Зв’язок між ентомокомплексами агроценозів і суміжних ділянок. З’ясовано,
що міграція ряду видів комах (Phyllotreta vittula L., Lygus rugulipennis
Popp., Aelia acuminata L., Nabis ferus F.) на поля починалась з
екотонних ділянок, з лісосмуг. Екотони були схованками для цих видів
комах після жнив і в кінці вегетаційного сезону.

За впливом на фітосанітарний стан посівів найбільшу небезпеку складали
екотони між полями зернових та перелогами, оскільки були місцями
існування небезпечних шкідників, наприклад цикадки-буйвола
(Stictocephala bubalus F.) (чисельність — від 23 до 51 екз. на 100
помахів сачком).

Встановлено, що екотони в агробіоценозі є біотопами для різних груп
ентомофагів і паразитів, сприяючи природній регуляції чисельності
фітофагів. Наприклад, щільність популяцій їздців у полі пшениці озимої
становила 6,6±1,9 екз. на 100 помахів сачком, на узліссях – 19,3±4,9
екз. на ту ж одиницю обліку.

Оцінка впливу різних типів екотонів, які відрізнялись за площею,
периметром, часткою полів у ньому, на різноманітність комах в
зерно-буряковому агробіоценозі показує, що високі значення показника
Шенона мали ділянки з великою площею (від 150 м2), невеликі фрагменти
округлої форми, а також екотони, сформовані полями і напівприродними
біотопами у рівних співвідношеннях. Це визначає їх цінність у
ландшафтному проектуванні з метою створення середовища, сприятливого для
високої різноманітності організмів.

Особливості угруповань комах в сучасному зерно-буряковому агробіоценозі

Ентомокомплекси, що формувались у посівах сільськогосподарських рослин в
зерно-бурякового агробіоценозі Центрального Лісостепу України
характеризуються типовими ознаками угруповань комах в культурних
ценозах. В межах зерно-бурякового агробіоценозу склад ентомокомплексів
визначається неоднорідністю середовища.

Для агроландшафту, що досліджувався, характерним є великі площі
перелогів та екотонів при збереженні сівозміни. Саме у таких ділянках
підтримувалась висока чисельність прямокрилих (84 екземплярів на 100
помахів сачком), клопів, цикадок. Перелоги збільшують площі екотонів в
агробіоценозі. Сукцесійні процеси в екотоні знаходяться на початкових
етапах, що сприяло підтриманню високої чисельності прямокрилих і клопів.

Видова різноманітність комах у біотопах зерно-бурякового агробіоценозу
змінюється в широких межах (рис. 6).

В сучасному агробіоценозі з розширенням площ перелогів і екотонів
зростає різноманітность комах.

Рис. 6. Багаторічна динаміка різноманітності комах на цукрових буряках і
пшениці озимій

Найвища видова різноманітність комах притаманна полезахисним лісосмугам,
неорним землям (табл. 2). На частку біотопів із значенням H вище
середньої (4,74 біт/особину) припадає 56,25%. Враховуючи складну
структуру ландшафту, а також розвинену мережу екотонів, його можна
оцінити як такий, що сприяє збереженню біорізноманітності в антропічному
середовищі.

Таблиця 2 — Загальна різноманітність комах в основних типах
агроекосистем у ландшафті (2002-2004 рр.)

Біотопи Видова різноманітність, біт/особину

Поля Від 4,567 до 5,472

Лісосмуга 5,943

Суходільні луки 5,910

Перелоги 6,324

Пасовища 5,171

Отже, частку біотопів із значенням показника різноманітності вище
середньої для даної місцевості можна використовувати для оцінки
агробіоценозів.

У зерно-буряковому агробіоценозі напівприродні біотопи, перелоги,
екотони зумовлюють зростання різноманітності комах, зокрема частки
ентомофагів в угрупованнях.

Важливими рисами агроландшафту, сприятливого для збереження
біорізноманітності, є складна просторова структура, багатоманітність
культур в сівозміні, мережа екотонів і наявність біотопів з високою
біорізноманітністю.

ВИРОБНИЧА ОЦІНКА ТА ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ СТВОРЕННЯ ПРИНАДНИХ ПОСІВІВ
ПО КРАЯХ ПОЛІВ

Виробнича перевірка ефективності крайових принадних посівів навколо
полів з люцерною у приваблюванні ентомофагів і запилювачів проводилась у
Білоцерківському районі Київської області на площі 200 га. Навколо полів
з люцерною висівались суміші багаторічних трав (люпин, конюшина,
буркун), гірчиці та ріпаку у вигляді принадних смуг довжиною 100 м, 2-3
м шириною. Встановлено, що створення навколо полів люцерни принадних
смуг сприяло зростанню чисельності ентомофагів (сирфід) на 57,5%
(7,3±1,8 особин на 100 помахів сачком), порівняно з контрольними полями
без крайових смуг (4,2±0,9 особин на помахів сачком). Чисельність
запилювачів (бджоли, джмелі) в період цвітіння люцерни складала 4-6
особин на 1м2 на полях з крайовими смугами, у той час як на контрольних
полях – 1-3 особини на 1м2.

Урожайність насіння люцерни на посівах із крайовими смугами була на
рівні 7,1 ц/га, перевищуючи контроль на 1,3 ц/га.

Від релізації продукції, вирощеної на полях з крайовими посівами,
прибуток зростає на 13,8%. Рентабельність застосування крайових
принадних посівів складає 34,90%, що перевищує еталонні поля люцерни.

ВИСНОВКИ

1. Встановлено, що ентомокомплекси польових екосистем характеризуються
невисоким рівнем видової різноманітності (H=4,567-5,472 біт/особину),
полідомінантності (D=4,61) і вирівненості за чисельністю (J=65%),
порівняно з напівприродними біотопами (H=6,06 біт/особину; D=7,74;
J=81%).

2. Визначено зміну видової різноманітності комах, чисельності
ентомофагів і паразитів з віддаленням від полезахисних насаджень. В
центрі поля, порівняно з крайовими ділянками, ці показники зменшуються
на 40,39 та 71,12% відповідно.

3. Відмічено велику різноманітність і своєрідність ентомофауни у
екотонах в агробіоценозі. Мезоекотони типу “поле – лісосмуга”
характеризуються найбільшими рівнем різноманітності комах в
агробіоценозі. Це обумовлює важливість створення і збереження лісосмуг,
напівприродних біотопів у культурному ландшафті. Встановлено, що із
зростанням контрастності умов у вихідних біотопах, збільшується
різноманітність організмів у зоні контакту між ними.

4. Показано, що мікроекотони у зерно-буряковому агробіоценозі
відрізняються від мезоекотонів меншим рівнем видової різноманітності
комах (H=2,91 біт/особину), короткочасністю існування і мінливістю площ,
порівняно з мезоекотонами (H=4,40 біт/особину) Тому угруповання
членистоногих на таких ділянках характеризуються відсутністю специфічних
видів і наявністю еврибіонтів, серед яких переважають шкідливі фітофаги.

5. Встановлено, що міграція комах, в тому числі шкідливих фітофагів, на
посіви сільськогосподарських культур починається з екотонних ділянок та
лісосмуг. Екотони є схованками для комах (Phyllotreta vittula L., Aelia
acuminata L., Psammotettix striatus L. та інші) після жнив і в кінці
вегетації.

6. З’ясовано, що мезоекотони (площею від 200 до 1300 м2), мікроекотони
між зерновими злаковими і цукровими буряками або їх насінникам (довжиною
від 20-50 до 170-250 м, шириною 1,5-2 м), ділянки великої площі (від 150
м2) або округлої форми, які тісно контактують з полями (частка полів в
периметрі від 30 %), є важливими елементами у ландшафтному проектуванні,
оскільки характеризуються видовим багатством комах та високою
чисельністю ентомофагів і паразитів.

7. Виявлено, що однією з ознак сучасного зерно-бурякового агробіоценозу
є зростання різноманітності комах (від 5,3 у 1983 р. на цукрових
буряках, 22 у 1990 р., 24 у 2004 р., значення за індексом Маргалефа), що
пов’язано з впливом напівприродних біотопів, перелогів, екотонів.

8. Встановлено, що видова різноманітність комах у напівприродних та
польових екосистемах протягом вегетаційного сезону набуває кількох
максимальних значень (у травні – 4,3 біт/особину, в кінці червня – на
початку липня – 5,2 біт/особину, 3,5 біт/особину – на І декаду серпня
для агроценозу поля пшениці озимої). Піки чисельності комах у
напівприродних біотопах завдяки міграції супроводжуються зростанням їх
різноманітності на полях сівозміни, зокрема на початку вегетації.

9. Виробнича перевірка ефективності використання крайових принадних
посівів навколо полів з люцерною у приваблюванні ентомофагів і
запилювачів показала економічну доцільність цього заходу, оскільки
сприяє збільшенню урожайності насіння люцерни на 1,3 ц/га та прибутку на
13,8%.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Рекомендується створити у місцях біотопів з природним і
напівприродним рослинним покривом (лісосмуги, балки) мікрозаповідники із
забороною господарської діяльності. Запобігати знищенню або скошуванню
рослинності по краях поля, на екотонах округлої форми, ділянках між
зерновими злаковими і цукровими буряками та великої площі (від 150 м2)
або округлої форми, які тісно контактують з полями (частка полів у
периметрі – від 30%), оскільки підтримують високу чисельність
ентомофагів і запилювачів у полях, що межують з ними.

2. Доцільно створювати по краях полів смуги (від 50 до 100 м довжиною,
2-3 м шириною) з багаторічних трав (люцерни, люпину, конюшини), ріпака,
буркуну, що забезпечує агроценоз ентомофагами і запилювачами.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Федоренко В.П., Карлащук С.В. Видова структура угруповань турунів у
типовому агроландшафті Центрального Лісостепу // Захист рослин. – 2003.
– №10. – С. 6-8. (Особистий внесок здобувача 60%. Проведено обліки та
спостереження, узагальнено отримані дані, зроблено висновки).

2. Карлащук С.В., Федоренко В.П. Ентомокомплекси на екотонах типового
агроландшафту Центрального Лісостепу України // Карантин і захист
рослин. – 2004. – №5. – С. 27-28. (Особистий внесок здобувача 70%.
Проведено обліки та спостереження, узагальнено отримані дані, зроблено
висновки).

3. Карлащук С.В., Федоренко В.П. Угруповання напівтвердокрилих (Insecta,
Hemiptera) сучасних агроекосистемах Центрального Лісостепу України //
Карантин і захист рослин. – 2004. – №8. – С. 13-14. (Особистий внесок
здобувача 70%. Проведено обліки та спостереження, узагальнено отримані
дані, зроблено висновки).

4. Федоренко В.П., Карлащук С.В. Ентомокомплекси в агробіоценозах
зерно-бурякової сівозміни Центрального Лісостепу України // Карантин і
захист рослин. – 2004. – №9. – С. 5-7. (Особистий внесок здобувача 70%.
Проведено обліки та спостереження, узагальнено отримані дані, зроблено
висновки).

5. Карлащук С.В. Видова різноманітність комах на посівах цукрових
буряків в Центральному Лісостепу України // Захист і карантин рослин:
Міжвідомчий тематичний науковий збірник. – Київ, 2004. – №50. – С.
114-122.

6. Карлащук С.В. Ентомокомплекси в сучасному агроландшафті // Карантин і
захист рослин. – 2005. – №6. – С. 20-22.

7. Карлащук С.В. Особливості формування ентомокомплексів в сучасних
агроценозах // Сучасні проблеми захисту рослин: Тези доповідей конф.
молодих вчених. – К.: Колообіг, 2005. – С. 19-21.

Карлащук С.В. Особливості формування ентомокомплексів в сучасних
агробіоценозах Центрального Лісостепу України. — Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських
наук за спеціальністю 03.00.16 — екологія. Інститут захисту рослин УААН,
Київ, 2006.

Досліджено структуру угруповань і різноманітність комах у біотопах
зерно-бурякового агробіоценозу в залежності від структури ландшафту.
Вивчено вплив напівприродних біотопів на просторовий розподіл
чисельності і різноманітності комах в агроценозі. Проаналізовано
характер циклічної мінливості різноманітності комах у біотопах
зерно-бурякового агробіоценозу. Вивчено роль екотонів у функціонуванні
угруповань комах у зерно-буряковому агробіоценозі. Проведено оцінку
агроландшафту за різноманітністю комах.

Ключові слова: ентомокомплекси, зерно-буряковий агробіоценоз,
різноманітність, екотони, агроландшафт.

Карлащук С.В. Особенности формирования энтомокомплексов в современных
агробиоценозах Центральной Лесостепи Украины. — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных
наук по специальности 03.00.16 — экология. Институт защиты растений
УААН, Киев, 2006.

Исследовано структуру сообществ насекомых в биотопах зерносвекловичного
агробиоценоза в условиях правобережной части Центральной Лесостепи.
Определено, что наибольшая доля общего разнообразия насекомых в
агроландшафте и их численности приходится на полуестественные биотопы.
Их влияние на энтомокомплексы проявлялось в уменьшении разнообразия
насекомых-хортобионтов и численности энтомофагов по мере отдаления от
них.

Большие площади полуестественных биотопов и искусственных насаждений
благоприятствовали популяциям эпигеонтных энтомофагов в агробиоценозе.
Изучена циклическая изменчивость видового разнообразия насекомых в
биотопах зерносвекловичного агробиоценоза. Исследовано структуру
энтомокомплексов на экотонах. Микроэкотоны отличались от мезоэкотонов
меньшим уровнем разнообразия насекомых (H (индекс Шенона) общее для
микроэкотонов составляет 2,91 бит/особь, для мезоэкотонов — 4,40
бит/особь), кратковременностью существования и изменчивостью площади.
Миграция некоторых видов насекомых на посевы сельскохозяйственных
культур начинается с экотонов и насаждений. Изучение влияния экотонов
разной площади и расположения на разнообразие насекомых показало, что в
этом отношении наиболее важными являются мезоэкотоны, а также участки
большой площади или округлой формы, которые тесно контактируют с полями
культурных растений.

Для оценки агробиоценозов рекомендуется использовать долю биотопов со
значением разнообразия выше средней для данной местности величины.

Определено, что увеличение площади перелогов, экотонов, а также
мозаичности биотопов в агроландшафте сопровождается увеличением
разнообразия насекомых. Важными свойствами агроландшафта, который
характеризуется высоким биоразнообразием являются сложная
пространственная структура, многообразие культур в севообороте, развитая
сеть экотонов.

Ключевые слова: энтомокомплексы, зерно-свекловичный агробиоценоз,
разнообразие, экотоны, агроландшафт.

Karlashchuk S.V. The peculiarity of insect assemblages formation in the
contemporary agrarian biocenosis under conditions of the Central
forest-steppe zone of Ukraine. — Manuscript.

The thesis for receiving the degree of candidate of agricultural
sciences on the specialty 03.00.16 — ecology. The Institute of Plant
Protection of UAAS, Kiev, 2006.

The structure of the insect communities in the biotopes in agrarian
biocenosis was investigated. The estimation of the diversity of
above-ground and grass-living insects and it landscape structure
dependence was developed. The influence of the field-protective forests,
dry meadows and rough meadows on the space distributions of insect
number and diversity in agribiocenosis was studied in details. The
influence of presence of the natural and seminatural biotopes in sowing
area on the level of biodiversity in agribiocenosis is positive.

The character of seasonal dynamics and of several years dynamics of
diversity in the insect assemblages in the fall wheat, sugar beet
agrocenosis and in the field-protective forests was analyzed. The
increase of the biodiversity level in the main agrarian ecosystems was
indicated The role of ecotones in the insect communities function was
founded.

The typical signs of the insect assemblages for agribiocenosis and their
peculiarities caused by the phytosanitarian state of modern agrarian
ecosystems were indicated. The estimation of the agrarian landscape
under conditions of the Central forest-steppe zone with the direct and
indirect biodiversity indexes using the insects as indicators was
developed.

Key words: insect assemblages, agrarian biocenosis, biodiversity,
ecotones, agrarian landscape.

PAGE 17

Похожие записи