- •Предисловие
- •Введение Предмет экологии насекомых
- •Экология насекомых и современное человечество
- •Насекомые полезные и вредные
- •Насекомые – вершина эволюции животного мира
- •Факторы, ограничивающие размеры насекомых
- •Преимущества и недостатки мелких размеров
- •Другие особенности насекомых, приведшие к их расцвету
- •Глава 1. Абиотические факторы среды и насекомые
- •1. Основные положения аутэкологии насекомых
- •Абиотические и биотические факторы среды
- •Макро, мезо– и микроклимат
- •Основные принципы воздействия абиотических факторов
- •Реакции насекомых на неблагоприятные условия
- •2. Свет
- •Общая характеристика фактора, его источники и измерение
- •Воздействие света на насекомых
- •Предпочитаемая освещенность
- •Лет насекомых на искусственный свет
- •Практическое использование лета насекомых на свет
- •Роль ультрафиолетового излучения в жизни насекомых
- •Роль инфракрасного излучения в жизни насекомых
- •Роль света в пространственной ориентации насекомых
- •3. Температура Общая характеристика фактора.
- •Измерения температуры и термостатирование.
- •Влияние температуры на поведение насекомых
- •Влияние на насекомых низких и высоких температур
- •Влияние температуры на развитие насекомых.
- •Влияние температуры на морфологию и окраску
- •Термопреферендум
- •4. Влажность Общая характеристика фактора и его измерение
- •Влияние влажности на насекомых
- •5. Осадки
- •6. Атмосферное давление
- •7. Ветер
- •8. Сила тяжести
- •9. Электрические факторы
- •10. Геомагнитное поле
- •11. Электромагнитные колебания
- •12. Геомагнитные бури
- •Глава 2. Биологические ритмы
- •1. Основные понятия
- •2. Суточные ритмы Суточная периодичность среды и активность насекомых
- •Методы изучения суточных ритмов
- •Распределение активности во времени суток
- •Сравнение ритмов разных видов подвижности и активности
- •Вариации ритмов активности
- •3. Эндогенный суточный ритм Проявления эндогенного ритма в природе и лаборатории
- •Экологическое значение эндогенного ритма
- •Суточный ритм чувствительности организма насекомого
- •Факторы среды – датчики времени
- •Время потенциальной готовности
- •Циркадианные ритмы
- •4. Сезонные ритмы Согласование жизнедеятельности насекомых с сезоном
- •Сезонные миграции насекомых
- •Сезонный покой
- •Диапауза
- •Индукция диапаузы внешними факторами
- •Фотопериодическая реакция (фпр)
- •Стадия развития, чувствительная к фотопериоду
- •Фотопериодическая реакция и температура
- •Географическая изменчивость фпр
- •Реактивация
- •Сезонные изменения чувствительности к фотопериоду
- •Количественные и качественные фпг
- •Другие проявления сезонности у насекомых
- •Сезонные адаптации паразитов и общественных насекомых
- •Сезонная периодичность–практические приложения
- •5. Лунные и приливные ритмы
- •Глава 3. Популяции насекомых
- •1. Популяции в пределах ареала, их полиморфизм и генофонд Границы между популяциями, иерархия популяций
- •Географическая популяция – аллопатрическая дивергенция
- •Экологические расы – парапатрическая дивергенция
- •Сезонные расы – симпатрическая дивергенция
- •Биологические расы – симпатрическая дивергенция
- •Полиморфизм в популяциях
- •Основание культуры насекомых
- •Изменения генофонда популяций
- •Популяции насекомых при смене корма
- •2. Характер размещения насекомых на местности
- •Равномерное размещение
- •Случайное размещение
- •Агрегированное размещение
- •3. Учет численности насекомых
- •Простейшие методы учета численности
- •Учет численности популяций с помощью проб
- •Учет с фиксированным уровнем точности и метод обратного биномиального выбора
- •Метод последовательного учета
- •Метод корреляционных функций
- •Методы учета относительной численности
- •4. Возрастная и половая структура популяции
- •Возрастной состав популяции
- •Таблицы выживания
- •Половой состав популяции
- •Партеногенез
- •5. Динамика численности популяций
- •Биотический потенциал насекомых
- •Роль абиотических факторов среды.
- •Конкуренция между особями одного вида
- •Конкуренция между видами
- •Взаимодействия насекомого–фитофага и растения
- •Эпизоотии
- •Модифицирующее и регулирующее воздействие факторов.
- •Фазовый портрет динамики численности
- •Принцип ультрастабильности
- •Типы динамики численности
- •Модели динамики численности
- •Управление популяциями
- •Глава 4. Насекомые в экосистемах
- •1. Изучение видового состава
- •2. Биомасса и поток энергии
- •3. Экологические ниши и жизненные формы Экологические ниши
- •Жизненные формы
- •4. Взаимосвязи в экосистемах
- •Негативные и позитивные взаимодействия в популяциях.
- •Потребности и взаимодействия в экосистемах
- •5. Сукцессии
- •Конструктивные сукцессии
- •Деструктивные сукцессии
- •6. Антропогенные экосистемы
- •Агробиоценозы
- •Насекомые города
- •Культуры насекомых
- •Мониторинг и антропогенные воздействия
- •Охрана насекомых
- •Глава 5. Экологическая эволюция насекомых
- •1. Предки насекомых и их местобитание
- •2. Местообитания древнейших насекомых на суше
- •3. Возникновение полета и экологическая дифференциация имаго и личинок
- •4.Эволюция питания насекомых
- •5. Коэволюция насекомых и растений
- •Основная литература
- •Оглавление
- •Глава 1. Абиотические факторы среды и насекомые……………………..9
- •Глава 2. Биологические ритмы…………………………………………………… 48
- •Глава 3. Популяции насекомых…………………………………………................84
- •Глава 4. Насекомые в экосистемах…………………………………………….140
- •Глава 5. Экологическая эволюция насекомых………………………….170
Деструктивные сукцессии
Все деструктивные сукцессии представляют собой разложение органического субстрата до почти полной его минерализации. Эти сукцессии легко наблюдать на примере постепенного изменения опада растительности – подстилки. Так как опад поступает в подстилку более или менее регулярно, то в подстилке возникает слоистость, содержащая субстрат на разных стадиях разложения и, соответственно, с разным набором бактериальной флоры и фауны. В целом для подстилки характерно большое экологическое разнообразие (Н.М.Чернова, 1977). Здесь обитают сотни видов нематод и членистоногих. В число последних входят клещи, ногохвостки, личинки различных двукрылых, жуки. В подстилке низка степень доминирования массовых форм и имеется большое количество видов с устойчиво низкой численностью.
Наблюдения за сукцессиями в составе фауны подстилки осложняются миграциями членистоногих, связанными со степенью увлажнения подстилки (погодой) и сезоном. В течение сукцессии четко прослеживается все же постепенная смена поверхностно живущих форм членистоногих подстилочно–почвенными, а затем почвенными формами.
Время, необходимое для минерализации и гумификации хвойного и лиственного опада в умеренном климате, равно примерно 9–12 годам. Членистоногие играют существенную роль в этом процессе, механически измельчая субстрат и пропуская его сквозь кишечник, где он вместе с бактериальной и грибной флорой обрабатывается пищеварительными ферментами.
Иные комплексы видов насекомых принимают участие в разложении древесины, например упавших стволов деревьев или пней. Можно различить 4 стадии этого процесса (Б.М.Мамаев, 1960). Первая стадия имеет место, когда отмершая древесина остается еще твердой, хотя в ней уже поселяются различные деревоокрашивающие грибы. На этой стадии в древесине живут личинки разных усачей, а слой коры интенсивно потребляется жуками–короедами и личинками усачей–рагиев. На второй стадии древесина приобретает бурый цвет и легко раскалывается на пластинки. Дерево продолжают разрушать усачи, а позже к ним присоединяются личинки жуков–рогачей. На третьей стадии древесина становится очень ломкой и имеет красный цвет. Основное население такой древесины – муравьи. Упавшие стволы на этой стадии разложения обычно покрыты мхом. Наконец, древесина превращается в темно–коричневую труху, заселенную дождевыми червями, многоножками, личинками комаров Bibionidae и другими насекомыми. Отметим, что при разложении древесины отдельные комплексы фауны могут и выпадать, хотя итог разложения древесины всегда один и тот же.
Значительно быстрее протекает сукцессия на субстратах, богатых азотом. В целом на первых стадиях разложения любых таких субстратов раньше других появляются яйца и личинки мух (особенно Muscidae, Calliphoridae, Sarcophagidae), некоторые жуки и форезирующие членистоногие, в основном клещи, заносимые этими насекомыми. Постепенно они замещаются почвенно–подстилочными видами и, наконец, почвенными. Различия в видовом составе, связанные с типом субстрата, очень заметны на первых этапах разложения, а потом постепенно сглаживаются. Правда, при низкой влажности на сухих остатках трупов очень долго сохраняются жуки–кожееды и моли.
Н.М.Чернова описывает следующие изменения во времени фауны конского навоза. Навоз, пролежавший не более суток, содержит много мелких нематод, яйца мух–дрозофил, некоторых форезирующих клещей. На 3–й день в навозе помимо той же фауны, начинают попадаться личинки жуков–стафилинид. На десятый день могут быть обнаружены личинки водолюбов (Cercyon) и взрослые жуки тех же видов, а также жуки–карапузики. В двенадцатидневном навозе обильны ногохвостки (Hypogastrura) а также мелкие жуки семейства Ptiliidae.
На богатых органических субстратах возникает жесткая конкуренция между его потребителями. Так, навоз может очень быстро утилизироваться жуками. В южных районах скарабеи и некоторые другие навозники делают из навоза шары, которые катят с открытого места в специально делаемые укрытия, позволяющие избавиться от конкурентов. Жуки–могильщики Necrophorusс той же целью зарывают трупы мелких животных в почву.
Очень сложная и напряженная конкуренция между насекомыми, грибами и нематодами требует от первых заселителей большой скорости развития, что облегчается разогревом субстрата до 30–40° С. Так, комнатная муха в свином навозе способна развиться от свежеотложенного яйца до куколки за 5–6 суток. Большое значение имеет групповое внекишечное пищеварение, выделение ряда веществ, убивающих конкурентов или тормозящих их рост, и также изменения рН субстрата. Естественно, что большая концентрация насекомых в быстро разлагающихся субстратах привлекает многих хищников и паразитов. Даже среди Muscidae есть виды, личинки которых поедают личинок мух других видов. Первая стадия разложения субстрата, богатого белками, длится не более нескольких дней. Далее следуют другие менее напряженные в отношении конкуренции стадии, где практически полностью сменяются все группировки насекомых.