Раздел V. Методы учёта и прогнозирования

Прорабатывается литература [4;6]. Более полно этот вопрос рассматривается на специальной лекции во время очной сессии.

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

Контрольное задание выполняется после проработки соответствующих разделов учебной литературы. Оно служит для проверки усвоения материала, предусмотренного программой курса.

Следует обратить самое серьёзное внимание на срок сдачи контрольного задания. Начиная с мая месяца, преподаватели кафедры выезжают по руководству учебными и производственными практиками и для выполнения научных исследований. Поэтому работы должны быть сданы на проверку не позднее апреля месяца.

Отвечая на вопросы контрольного задания, студент не должен механически переписывать соответствующие разделы учебника. Ответ необходимо давать кратко, но исчерпывающе, своими словами на основе осмысливания литературного материала и своего опыта. Работа может быть проиллюстрирована рисунками, графиками и фотографиями.

Контрольное задание следует выполнять аккуратно, разборчивым почерком, или на пишущей машинке (1-й экземпляр). С левой стороны оставляются поля шириной 5 см для замечаний рецензента.

Задание подразделяется на восемь тем. В каждой теме содержится от двух до четырёх вопросов. В ряде тем последний представлен четырьмя вариантами. Там, где эти варианты предусмотрены, студенты, фамилии которых заканчиваются на А, Б, В, Г, Д, Е, выполняют вариант «а», на Ж, З, И, К – вариант «б», на Л, М, Н, О – вариант «в», а все остальные вариант «г».

Студенты-заочники, работающие на предприятиях, связанные с озеленением, в ответах на вопросы по экологии (тема 2), мерам борьбы (тема 3), а также по отдельным группировкам вредителей (тема 4-8) должны отражать специфику своего производства.

В порядке исключения, если студент работает не в лесном хозяйстве и не по озеленению, при ответе на вопросы, связанные с предприятием, может воспользоваться близлежащим лесхозом.

Тема 1. Вопросы систематики и биологии насекомых

1. Способы размножения насекомых.

2. Типы постэмбрионального развития насекомых.

3. Дать схему классификации от типа до вида на примере:

а) любого вида из хвое-листгрызущих насекомых;

б) то же из почвенных насекомых;

в) то же из вредителей молодняков;

г) то же из стволовых насекомых.

Тема 2. Экология насекомых

1. Главнейшие абиотические факторы и их влияние на насекомых.

2. Главнейшие биотические факторы и их влияние на насекомых.

3. Воздействие антропогенного фактора на лесных насекомых.

4. Положение и роль насекомых в лесном биогеоценозе.

Тема 3. Меры борьбы с вредной лесной энтомофауной

1. Лесохозяйственная профилактика.

2. Механические и физические меры борьбы.

3. Биологические меры борьбы.

4. Химические меры борьбы:

а) способы применения инсектицидов. Их достоинства и недостатки. Применяемые инсектициды;

б) классификация инсектицидов по действию на организм насекомых. Примеры препаратов;

в) факторы, определяющие эффективность химборьбы;

г) пути снижения отрицательного воздействия пестицидов на окружающую среду и человека. Примеры.

Тема 4. Вредители плодов и семян

1. Лесохозяйственное значение вредителей данной группы.

2. Специфика предупредительных и истребительных мер защиты урожая плодов и семян.

3. Состояние защиты семенного хозяйства на предприятии, где работает студент-заочник.

Тема 5. Вредители корней

1. Лесохозяйственное значение вредителей данной группы.

2. Предупредительные и истребительные меры защиты при осуществлении лесокультурных мероприятий.

3. Защита питомников и культур в лесхозе, где работает студент.

Тема 6. Вредители молодняков естественного

и искусственного происхождения

1. Специфика среды, оказывающая влияние на насекомых данной группы.

2. Лесохозяйственное значение насекомых-вредителей данной группы.

3. Меры профилактики и истребительные меры.

4. Состояние защиты молодняков на предприятии.

Тема 7. Хвое- и листогрызущие вредители

1. Лесохозяйственное значение насекомых данной группы.

2. Профилактические и истребительные меры защиты насаждений от повреждений хвое- и листогрызущими насекомыми.

Тема 8. Стволовые насекомые

1. Специфика среды обитания стволовых насекомых, ее влияние на строение и поведение насекомых.

2. Лесохозяйственное значение стволовых насекомых.

3. Профилактические и истребительные меры.

Сбор насекомых и повреждений

Для лучшего знакомства с систематикой насекомых, видовым составом энтомофауны, особенностями личинок и взрослых форм, студентам-заочником рекомендуется в течение летнего периода, предшествующего очным занятиям и сдаче зачета и экзамена, коллекционировать насекомых и наносимые ими повреждения древесным и кустарниковым растениям.

При этом необходимо строго придерживаться правила: ограничить сбор самих насекомых только видами, наносящими вред лесу. Ни в коем случае сбору не должны подвергаться редкие и исчезающие виды, подлежащие охране и включенные в «Красную книгу» СССР и РСФСР.

Собранный материал, кроме лабораторных занятий, может быть использован для пополнения коллекций учебного Музея лесной энтомологии Лесотехнической академии, а также использоваться самими студентами, после уточнения видовой принадлежности, для организации уголков лесозащиты на своих предприятиях. Наиболее подходящими местами сбора насекомых служат различные части живых и отмирающих растений (листья, цветы, почки, побеги, кора и т.д.). Можно собирать насекомых также и при раскопках почвы и разделке заготовленной сухостойной древесины. Целесообразно использовать и различные приманки. Например, для стволовых вредителей - ловчие деревья. В случаях осуществления надзора с помощью ультрафиолетовых или феромонных ловушек, также можно успешно проводить сборы.

Пойманные насекомые консервируются и сохраняются по-разному. Взрослых представителей отряда жесткокрылых, двукрылых, перепончатокрылых полужесткокрылых и др. полагается первоначально умерщвлять в специальных морилках. В качестве морилки может быть использован любой широкогорлый стеклянный сосуд с герметически закрывающейся пробкой. В сосуд обязательно помещают узко нарезанные ленточки из бумаги, для того, чтобы по ним могли переползать помещённые в морилку насекомые, не повреждая друг друга. В качестве убивающего насекомое вещества в морилку помещается в маленьком сосудике, закупоренным плотным марлевым тампоном, серный или уксусно - кислый эфир, либо хлорофором. После умерщвления и высушивания насекомые должны раскладываться на ватные матрасики. Мелких насекомых можно быстро умерщвлять путём помещения в пробирку и опускания последней в горячую воду, так, чтобы вода не попадала в пробирку. Бабочек можно умерщвлять путём простого сжатия грудного отдела большим и указательным пальцами.

Высушенные мёртвые насекомые раскладываются на ватный матрасик следующим образом: на дно картонной или лучше деревянной коробки кладётся слой ваты толщиной не более 1 см, на который аккуратно раскладываются насекомые, ногами вниз или вбок так, чтобы они не касались друг друга. Поверх насекомых кладётся лист бумаги, на котором отмечаются место и дата сбора, характер наносимых повреждений и другие необходимые данные. Затем может быть уложен следующий слой ваты и т. д. до полного заполнения коробки. Коробки с ватным сбором следует держать в сухом месте во избежание загнивания и появления плесени. При раскладке на вату целесообразно крупных и мелких насекомых раскладывать отдельно.

Личинки, а иногда и взрослые насекомые могут консервироваться в специальных жидкостях. Наиболее доступными являются этиловый спирт в концентрации 70% и формалин в концентрации 2-4%.

В одном сосуде можно консервировать одновременно разных насекомых. Если необходимо избежать их перемешивания, обычно отдельные экземпляры или несколько экземпляров одного вида заворачивают в бумагу, обвязывают ниткой или складывают наподобие аптекарского порошка. На бумаге простым карандашом наносится соответствующая надпись.

Ватные сборы и законсервированный материал можно пересылать по почте или привозить с собой на кафедру для использования.

Повреждения листвы (выгрызание, скелетирование, минирование, галлообразование и др.) засушиваются теми же способами, что и при составлении гербариев. Образцы повреждений коры аккуратно вырезаются и подсушиваются под прессом. Образцы повреждений древесины выпиливаются.

Весь материал должен бать тщательно этикитирован.

Наиболее желательно производить одновременный сбор самих насекомых и наносимых ими повреждений.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Целью изучения дисциплины является профессиональная подготовка инженеров лесного хозяйства специальности 1512 в области лесной энтомологии.

Задача дисциплины состоит в том, чтобы студенты овладели необходимыми теоретическими и практическими знаниями в области лесной энтомологии, необходимыми для проведения мероприятий по защите леса и их научного обоснования.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать внешнее и внутреннее строение насекомых, основы их экологии и классификации;

уметь различать по основным систематическим признакам и внешнему виду главнейших насекомых – вредителей леса и наносимые ими повреждения;

знать образ жизни, распространение и причины массового размножения основных вредителей лесных насекомых;

знать основные группы болезней насекомых и их главнейших энтомофагов в целях использования для защиты леса;

освоить методы учёта вредных лесных насекомых, надзора за их появлением и прогнозирования их численности;

уметь проектировать системы лесозащитных мероприятий и производить оценку их экономической эффективности; знать главнейшие инсектициды, биопрепараты и другие средства активной защиты лесов и уметь их применять;

освоить технологию лесозащитных работ.

В процессе изучения дисциплины должны быть изложены достижения отечественной и зарубежной науки, рекомендуется использовать кинофильмы и телефильмы о новых достижениях в области защиты леса. Лекции и лабораторные работы рекомендуется проводить в специализированных аудиториях, имеющих наглядные пособия.

Введение

Возникновение энтомологии как науки о строении и жизни насекомых. Место насекомых в системе животного мира. Предмет и задачи лесной энтомологии. Её связь с другими биологическими дисциплинами и лесоводством. Роль энтомологии в выполнении продовольственной программы и повышении продуктивности лесов. Лесная энтомология как теоретическая основа лесозащиты. Место лесозащиты в общей системе лесного хозяйства, определённой «Основами лесного законодательства Союза ССР и союзных республик».

Краткий очерк истории лесной энтомологии. Русская лесоэнтомологическая школа. Роль Н. А. Холодковского и И. Я. Шевырева в развитии лесной энтомологии. Лесная энтомология на современном этапе её развития в СССР и за рубежом. Литература по лесной энтомологии.

Вопросы общей энтомологии

Строение насекомых.

Внешнее строение насекомых. Сегментация тела. Голова и её придатки: усики, ротовой аппарат, глаза. Грудь и её придатки: ноги, крылья. Брюшко и его придатки: яйцеклад, церки, грифельки. Наружный скелет. Кожные покровы; мышечная система, полость тела.

Анатомия и физиология.

Органы пищеварения. Механическая и химическая переработка пищи. Гидролиз. Роль ферментов в процессе пищеварения. Переваривание насекомыми древесины. Внекишечное пищеварение у хищных насекомых.

Кровеносная система. Строение кровеносной системы и её особенности у насекомых. Гемолимфа, её состав, свойства, функции.

Органы дыхания. Строение органов дыхания. Процесс дыхания, интенсивность газообмена, дыхательный коэффициент.

Органы выделения. Экскреторная система. Мальпигиевы сосуды, жировое тело, нефроциты. Функции органов выделения.

Железы и секреция. Экзокринные железы, их назначение. Эндокринная система насекомых и внутренняя секреция.

Нервная система. Строение и функции нервной системы. Основные типы нейронов и их строение. Надглоточный ганглий (мозг насекомых), его устройство и функции. Периферическая и симпатическая нервная система.

Органы чувств. Нервно-чувствительные сенсиллы. Механическое чувство (осязание). Органы зрения. Фасеточные глаза и их устройство. Химическое чувство (обоняние, вкус). Органы вкуса и их устройство.

Нервная деятельность насекомых. Таксисы, рефлексы, инстинкты.

Половая система и размножение насекомых. Строение половой системы, плодовитость, способы размножения.

Развитие насекомых. Эмбриональное и постэмбриональное развитие. Метаморфоз. Фазы метаморфоза, их характеристика. Гистолиз и гистогенез. Жизненный цикл насекомых, диапауза.

Общественный образ жизни, защитные приспособления, полиморфизм насекомых.

Основные принципы систематики. Классификация. Характеристика главнейших отрядов (термиты, прямокрылые, полужесткокрылые, равнокрылые, трипсы, жесткокрылые, сетчатокрылые, чешуекрылые, перепончатокрылые, двукрылые).

Экология и динамика численности лесных насекомых

Основные сведения по факториальной экологии лесных насекомых.

Основные термины и определения. Экологические факторы, их классификация. Влияние абиотических факторов на насекомых (температура, влажность, осадки, свет, ветер, почва). Влияние биотических факторов на насекомых. Взаимосвязь насекомых с древесными породами. Характер питания, специализация питания насекомых, смена кормовых пород. Влияние питания на рост, развитие, плодовитость и выживаемость лесных насекомых. Типы повреждений растений, наносимые насекомыми. Устойчивость растений к повреждениям насекомыми. Межвидовые отношения у насекомых (симбиоз, паразитизм, хищничество, конкуренция). Внутривидовые отношения. Свойства популяций насекомых (плотность, пространственная структура, рост, динамика численности). Факторы, зависящие от плотности популяции.

Распространение насекомых в лесах.

Место насекомых в лесных экосистемах, цепи питания и трофические уровни. Распространение насекомых по ландшафтно-географическим зонам и типам экосистем. Понятие о стациях и экологических нишах. Правило смены стаций. Роль насекомых в лесных экосистемах.

Динамика численности лесных насекомых.

Колебание численности насекомых и вспышки их массового размножения. Основные теории и модели динамики численности лесных насекомых. Рождаемость и смертность. Таблицы выживания. Модификация и регуляция. Влияние погоды и космических факторов. Эффект группы, миграции.

Методы и технические средства защиты лесов

от вредных насекомых

Профилактические методы и средства защиты.

Общие понятия о методах лесозащиты и их классификация. Зональные системы лесозащитных мероприятий, их эколого-экономическое обоснование.

Лесопатологический надзор. Виды надзора, его задачи и принципы организации. Лесопатологическая служба в лесном хозяйстве. Карантин растений, лесохозяйственные мероприятия, направленные на повышение биологической устойчивости насаждений.

Биологические методы борьбы.

Общие сведения (термины и определения). Краткая история развития биометода, его достоинство и недостатки. Использование энтомофагов для защиты леса (интродукция и акклиматизация, сезонная колонизация, внутриареальное переселение, создание благоприятных экологических условий для размножения, охраны энтомофагов). Использование энтомопатогенных организмов (грибов, бактерий, простейших, гельминтов, вирусов). Характеристика главнейших биологических препаратов, особенности их действия на насекомых. Безвредность для окружающей среды. Технология применения биопрепаратов, учет эффективности их действия. Использование насекомоядных птиц и млекопитающих. Охрана полезных животных в лесах. Место биологического метода в общей системе лесозащитных мероприятий, интеграция с другими методами защиты леса.

Химические методы борьбы.

Общие сведения (термины и определения). Действие химических веществ на насекомых. Токсичность. Концентрация и норма расхода. Действие инсектицидов на растения, теплокровных животных, полезных насекомых, лесные экосистемы, человека. Рабочие составы инсектицидов.

Классификация пестицидов и инсектицидов. Характеристика основных инсектицидов, применяющихся в лесном хозяйстве. Способы применения пестицидов (опыливание, опрыскивание, фумигация, аэрозоли, интоксикация, пропитка, обмазка, отравленные приманки). Техника безопасности при работе с химическими веществами. Место химического метода в общей системе лесозащитных мероприятий. Интеграция с другими методами защиты леса.

Биофизические методы защиты леса.

Характеристика наиболее распространенных физико-механических методов борьбы (сбор и уничтожение насекомых, использование приманок, устройство преград, ловушки различных конструкций и др.). Использование репеллентов для защиты леса. Использование феромонов; половая стерилизация насекомых, массовое разведение насекомых. Место биофизических методов в общей системе лесозащитных мероприятий.

Характеристика основных экологических групп

насекомых – вредителей леса

Вредители плодов и семян и меры борьбы с ними.

Общая характеристика группы. Видовой состав, биологические и экологические особенности, распространение в лесах, энтомофаги и болезни, динамика численности, периодичность появления очагов в связи с семенными годами у различных древесных пород, экономическое значение. Обзор отдельных видов – основных вредителей генеративных органов главнейших древесных пород: дуба (желудевый и орешниковый долгоносики, плодожорки), хвойных пород (лиственничные мухи, шишковая огневка, шишковая листовертка, шишковая смолевка, еловый шишковый точильщик, семееды), березы, клена, ясеня.

Методы борьбы с вредителями плодов и семян. Надзор за появлением и распространением вредителей, экспертиза семян, лесохозяйственные и химические меры борьбы. Система мероприятий по защите шишек и семян хвойных пород при созревании, в сборе и хранении.

Корневые вредители и меры борьбы с ними. Общая характеристика группы. Видовой состав, биологические особенности, приспособления почвообитающих насекомых к жизни в почве, распространение в различных типах почв, влияние факторов почвенной среды, паразиты и болезни, динамика численности, характер наносимого вреда, значение в лесном хозяйстве.

Обзор главнейших видов. Пластинчатоусые (майские хрущи, пестрые хрущи, волосатые хрущи, июньский хрущ, корнегрызы, цветоеды, кузьки), щелкуны, чернотелки, медведки; их значение для лесного хозяйства, фенология, биология, экология.

Меры борьбы с вредителями корней древесных пород. Общая система мероприятий по защите корневых систем. Техника обследования площадей, подлежащих закультивированию. Надзор за майским хрущем. Технология агротехнических, лесохозяйственных и химических мер борьбы с вредителями корневых систем в питомниках и на лесокультурных площадях.

Вредители питомников, культур, молодняков и меры борьбы с ними.

Общая характеристика группы, ее неоднородность в систематическом и экологическом отношениях, значение в лесном хозяйстве.

Обзор отдельных групп вредителей: многоядные вредители растений а фазе приживания (кравчик, слоники, подгрызающие совки, комары, долгоножки); грызущие вредители молодых деревьев (побеговьюны, долгоносики, листоеды); сосущие вредители молодых деревьев (подкорный сосновый клоп, тли, кокциды, листоблошки), галлицы, орехотворки.

Меры борьбы с вредителями: на питомниках (значение агротехники и химической профилактики); на лесных культурах (агротехнические мероприятия по выращиванию устойчивых, здоровых насаждений, подбор пород, внесение удобрений, применение биопрепаратов и инсектицидов). Системы мероприятий по защите культур хвойных пород от подкорного соснового клопа, большого соснового долгоносика, побеговьюнов и кокцид.

Хвое- и листогрызущие насекомые и меры борьбы с ними.

Общая характеристика группы. Систематический состав и биологические особенности (открытый образ жизни, морфологическая изменчивость, плодовитость, питание), жизненный цикл, фенологические группы, реакция на факторы абиотической среды (отношение к температуре, влажности, реакция на свет). Энтомофаги и болезни. Динамика численности хвое- и листогрызущих насекомых. Анализ факторов смертности, градационные кривые, фазы вспышек, их продолжительность. Показатели вспышек (коэффициент размножения, частота встречаемости и др.). Характер вспышек (пандемические, локальные, распространяющиеся, очаговые). Условия выхода популяции из депрессии. Действие регулирующих факторов. Проявление вспышек массового размножения в различных лесоэкологические условиях. Зоны вспышек в условиях СССР, изменения в насаждениях, подвергнувшихся повреждению хвое- и листогрызущими вредителями (общее состояние, потеря прироста, изменения микроклимата и т. д.). Обзор главнейших видов: дубовая хохлатка, лунка серебристая, сосновая, пихтовая, зимняя пяденица, пяденицы - шелкопряды, пяденицы-обдирало, сосновый, сибирский, кольчатый коконопряды, непарный шелкопряд, монашенка, златогузка, ивовая волнянка, краснохвост, античная волнянка, сосновая совка, сосновые пилильщики, пилильщики-ткачи, пилильщики на лиственных породах.

Меры борьбы с хвое- и листогрызущими насекомыми. Надзор, учёт численности и прогноз. Организация и техника проведения детального надзора. Учёт плотности популяции в кронах, на стволах деревьев и в лесной подстилке (в почве). Использование для учёта феромонных ловушек. Прогноз объедания насаждений и прогноз движения численности (фоновый прогноз). Лесохозяйственные мероприятия по созданию устойчивых к хвое- и листогрызущими насекомым насаждений (подбор малоповреждающихся форм, экотипов и видов древесных пород, создание смешанных насаждений, внесение удобрений и др.). использование средств биологической защиты (привлечение насекомоядных птиц, расселение и охрана рыжих лесных муравьёв, создание ремизов, выпуск паразитических насекомых). Авиационная защита насаждений от повреждений хвое- и листогрызущими насекомыми с помощью биопрепаратов, инсектицидов и их комбинирования. Использование простейших биофизических приемов для борьбы с хвое-листогрызущими насекомыми на больших площадях (обрезка зимних гнёзд, накладка клеевых колец, соскабливание и обмазка кладок непарного шелкопряда и др.).

Стволовые вредители и меры борьбы с ними.

Общая характеристика группы. Систематический состав и биологические особенности (скрытый образ жизни, симбиоз с грибами и другими организмами при питании древесиной, жизненный цикл), выбор деревьев и последовательность их заселения. Типы ослабления деревьев и формирование экологических группировок стволовых вредителей. Причины образование очагов массового размножения. Типы очагов и фазы их развития. Динамика численности стволовых вредителей.

Обзор главнейших семейств и видов. Короеды. Характеристика семейства, виды (на хвойных породах: сосновые лубоеды, пушистый полиграф, большой еловый лубоед, короеды-шестизубый, вершинный, типограф, двойник, гравер, продолговатый лиственничный, полосатый древесинник; на лиственных породах; дубовый, березовый, ильмовый, заболонники, ясеневые лубоеды, древесинники). Усачи, характеристика семейства, виды (на хвойных породах: черные хвойные усачи, еловые усачи-тетропиумы, длинноусые серые усачи, алтайский лиственничный дровосек; на лиственных породах: большой дубовый усач, пёстрые дубовые усачи, осиновый клит, осиновые скрипуны, городской узбекский усач). Златки, характеристика семейства, виды (на хвойных породах: синяя сосновая, четырёхточечная, лиственничная златки; на лиственных породах: зелёная узкотелая, дубовая бронзовая). Слоники-смолёвки, общая характеристика видов (сосновая вершинная, стволовая, еловая). Рогохвосты, характеристика семейства, виды (большой хвойный, синий, берёзовый рогохвосты). Древоточцы, характеристика семейства, вида (древесница въедливая, древоточец пахучий). Стеклянницы (большая тополёвая, темнокрылая).

Меры борьбы со стволовыми вредителями. Соблюдение санитарных правил в лесах (уборка валежа, бурелома и ветровала, очистка мест рубок, санитарные рубки), планирование рубок главного пользования, выборка свежезаселённых деревьев, выкладка ловчих деревьев, использование аттрактантов, химическая защита древесины и ослабленных деревьев, борьба с насекомыми в период дополнительного питания.

Технические вредители и меры борьбы с ними.

Общая характеристика группы. Систематический состав, биологические особенности, физиология питания, экономическое значение.

Обзор главнейших семейств и видов: точильщики (мебельный, домовый), домовые усачи (чёрный домовый усач), древогрызы (бороздчатый древогрыз), бострихиды (капуцин, дубовый, вдавленный бострихид), сверлильщики (лиственное, карабельное, хвойное сверлило), слоники (долгоносик-трухляк), термиты.

Меры борьбы. Защита древесины на лесных складах (влажное и сухое хранение древесины, влагозащитные покрытия, дождевание, окорка древесины, атмосферная сушка, химическая защита), в сооружениях и постройках (профилактика при постройке и эксплуатации зданий, антисептирование древесины, использование комплексных препаратов – ксиламон, ксиладекор и др.). Защита мебели.

Полезные насекомые.

Характеристика главнейших экологических групп полезных насекомых в лесах: энтомофаги, опылители растений, детритофаги, почвоулучшатели, декоративные виды, дополнительные хозяева паразитических насекомых и др. Охрана и использование полезных насекомых в лесах в свете Закона об охране животного мира.

Приложение