Контрольная работа по курсам: Энтомология и защита растений

Санкт-Петербургская  государственная лесотехническая  академия имени С.М. Кирова 

Кафедразоологиииохотоведения

Лесохозяйственногофакультета 
 

Контрольная работа 

по  курсам: ЭНТОМОЛОГИЯ  И ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ 

Шевелевой Татьяны Владимировны 

ЛХФ III курс заочное отделение 5 группа

№ зачетной книжки 590200

     Специальность (направление) 250203 
 
 

Адрес: Ленинградская обл., п.Новое Девяткино 61-235 

Санкт – Петербург 

2011

Контрольное задание № 1

Вариант 00 (вопросы 1,63,80,100)

Вопрос 1. Основные признаки строения представителей класса насекомых.

    Насекомые - это самый многочисленный класс, включающий более 1 млн. видов. По своему происхождению — это группа настоящих наземных животных. Насекомые заселили самые различные наземные местообитания, почву, пресные водоемы, прибрежье морей. Большое разнообразие местообитаний в наземной среде способствовало видообразованию и широкому расселению этой многочисленной группы членистоногих.

Главнейшими приспособлениями, обеспечившими прогрессивное  развитие насекомых, являются следующие:

1. Способность к полету, позволяющая насекомым быстро заселять новые территории, преодолевать водные пространства и другие преграды; большая подвижность, обеспеченная развитой поперечнополосатой мускулатурой, членистыми конечностями.
2. Многослойная хитинизированная кутикула с наружным слоем, содержащим воскоподобные и жировые вещества, защищающая тело от потери влаги, механических повреждений, воздействия ультрафиолетовых лучей.
3. Разнообразие ротовых аппаратов, позволяющее использовать различный кормовой материал, что уменьшает межвидовую конкуренцию и способствует поддержанию высокой численности насекомых.
4. Малые размеры насекомых, обеспечивающие выживание и способствующие созданию необходимых условий для существования даже в очень незначительных по размеру пространствах (небольшие обрастания на скалах, трещины в коре деревьев, почве и др.).
5. Разнообразие способов размножения  — кроме обоеполого, размножение партеногенетическое (у тлей),  на стадии личинок (у отдельных видов двукрылых, жуков и клопов). Некоторым паразитическим перепончатокрылым свойственна полиэмбриония (бесполое размножение на стадии делящейся зиготы), позволяющая им резко увеличивать численность потомков.
6. Высокая плодовитость и способность к массовому размножению: среднее число откладываемых яиц составляет 200— 300. Некоторые насекомые откладывают небольшое число яиц, но дают несколько поколений (до 10 и более) за вегетационный сезон. Эта способность вызывает массовое появление многих насекомых (хрущи, мухи, комары, саранча и др.).
7. Разнообразие типов постэмбрионального развития: неполный, полный метаморфоз и другие типы превращения. В фазе личинки происходит рост и развитие особи, в фазе взрослой особи — размножение и расселение. Способность переживать неблагоприятные условия в состоянии диапаузы — временного физиологического покоя.
8. Смена среды обитания на разных стадиях онтогенеза: личинки обитают в водной среде, взрослые — в наземно-воздушной (например, стрекозы, комары и др.), что снижает внутривидовую конкуренцию за пищу, пространство для жизни и способствует лучшему выживанию насекомых.
9. Органы дыхания — трахеи — позволяют осуществлять интенсивный газообмен и поддерживать при необходимости (во время полета) высокий уровень процессов жизнедеятельности.
10. Хорошо развитая нервная система, разнообразные и совершенные органы чувств, сложные врожденные формы индивидуального и общественного поведения — инстинкты. Особенности строения и процессов жизнедеятельности. Тело насекомых разделено на голову, грудь и брюшко. На голове находится пара членистых усиков, пара верхних и две пары нижних челюстей. Кроме того, они имеют пару сложных фасеточных глаз, а многие — и простые глазки. Строение ротового аппарата разнообразно и соответствует характеру питания. Исходным считается грызущий ротовой аппарат, от которого в результате пищевой специализации произошли остальные типы: колюще-сосущий (у комаров, клопов, тлей и др.), сосущий (у чешуекрылых), лакающий (у пчел, шмелей), лижущий (у мух). Грызущим ротовым аппаратом обладают, в частности, насекомые отрядов жестко - и прямокрылых, а также многие личинки.

     Грудной отдел состоит из трех сегментов, каждый из которых несет по паре членистых конечностей. На спинной стороне второго и третьего сегментов груди расположены две пары крыльев, представляющих собой выпячивания кожных покровов. У разных отрядов насекомых строение крыльев имеет свои отличительные черты. Так, у жуков передние крылья превращены в жесткие надкрылья. Для полета у них служит задняя пара крыльев, которые в покоящемся состоянии спрятаны под надкрыльями. У насекомых отряда двукрылые (мухи, комары) развита лишь передняя пара, а задняя редуцирована до небольших жужжалец. У группы паразитических насекомых (вшей, блох) крылья утрачены.

     Брюшной отдел у разных групп насекомых состоит из неодинакового количества сегментов (большей частью их 9-10) и лишен настоящих конечностей.

     Кожные покровы насекомых устроены сходно с таковыми паукообразных. В коже расположены различные красящие вещества, определяющие окраску насекомых. Окраска может быть покровительственной, предупреждающей. Имеющиеся на поверхности хитиновой кутикулы многочисленные волоски выполняют функцию осязания. Покровы обильно снабжены различными железами — восковыми, пахучими, прядильными, ядовитыми и т. д., выделения которых играют важную роль в жизни насекомых.

     Поперечно-полосатая мускулатура особого развития достигает в грудном отделе, обеспечивая быстрые движения крыльев (от пяти до тысячи взмахов в секунду) и конечностей.

     Как и у других членистоногих, пищеварительная система насекомых состоит из трех отделов. Строение переднего отдела кишечника модифицируется в зависимости от пищевой специализации насекомых. У насекомых, питающихся твердой пищей, имеется мускульный желудок. У питающихся жидкой пищей ротовая полость превращена в систему каналов, а желудок сосательного типа. Слюнные железы могут быть преобразованы в прядильные (гусеницы бабочек) или содержать антикоагулянты крови (у кровососущих форм). В заднем отделе кишечника большинства насекомых расположены специальные железы, предназначенные для всасывания воды из непереваренных остатков пищи.

     Кроме мальпигиевых сосудов (от 2 до 200), органом выделения служит и жировое тело, основная функция которого — запасание питательных веществ, необходимых для развития яиц во время зимовки. Конечным продуктом азотистого обмена насекомых является мочевая кислота, выделяемая в форме кристаллов, что связано с необходимостью сохранения воды в их геле.

     Дыхание насекомых осуществляется исключительно с помощью сильно разветвленной системы трахей. Отверстия дыхалец расположены на боковых поверхностях груди и брюшка. Дыхальца снабжены специальными клапанами, регулирующими поступление в них воздуха, движение которого происходит при помощи сокращений брюшка. Живущие в воде насекомые — водяные мухи и клопы — вынуждены периодически подниматься на поверхность воды для запасания воздуха.

Схема строения органов  таракана: 1 — пищевод; 2 — зоб; 3 — мускулистый желудок; 4 — средняя кишка; 5— выделительные трубки; б — боковые трахеи; 7 — брюшная нервная цепочка.

Кровеносная система насекомых в связи с особенностями строения органов дыхания развита слабо и не имеет принципиальных отличий от таковой других членистоногих. Кровь бесцветная или желтоватая, редко красная, что зависит от растворенного в ней гемоглобина (например, у личинок комара-мотыля).

     Нервная система, как и у других членистоногих, построена по типу окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Надглоточный ганглий достигает высокого уровня развития, особенно у общественных насекомых (пчел, муравьев, термитов), преобразуясь в «головной мозг» с тремя отделами: передним, средним и задним. Он иннервирует глаза и усики. Поведение общественных насекомых сложное.

     Органы чувств насекомых хорошо развиты. Органы зрения взрослой особи представлены фасеточными глазами, к которым иногда добавляются и простые глазки, расположенные на лбу и темени.

      Некоторые насекомые обладают цветовым зрением (бабочки, пчелы). Своеобразно устроены органы равновесия и слуха. Насекомые имеют острое обоняние, позволяющее им отыскивать пишу и половых партнеров. Органы осязания располагаются чаще всего на усиках, а органы вкуса — на ротовых конечностях. Высокоразвитая нервная система и совершенные органы чувств определяют сложное поведение насекомых, особенно общественных. Оно определяется инстинктами, которые представляют собой врожденные комплексы реакций.

Кровеносная система насекомого: 1 — аорта; 2 — крыловидные мышцы; 3 — спинной сосуд — «сердце».

     У насекомых с неполным превращением из яиц вылупляются личинки, похожие по внешнему виду на взрослое насекомое, но отличающееся от него меньшими размерами и недоразвитыми крыльями и половой системой. С каждой линькой они становятся все больше похожими на взрослую форму. Напротив, у насекомых с полным превращением развитие идет с последовательной сменой форм, совершенно непохожих одна на другую. Из яйца вылупляется червеобразная личинка (у бабочки она называется гусеницей), которая ползает, много ест, несколько раз линяет и с каждой линькой становится крупнее. В результате последней личиночной линьки образуется куколка, которая не двигается и не питается. Куколки разных отрядов насекомых с полным превращением имеют различное строение, но общим для них является разрушение анатомических структур личинки и использование этого материала для построения органов взрослого насекомого. Регуляция всех стадий метаморфоза происходит при участии специальных гормонов.

     У насекомых с полным превращением личинка (гусеница) и взрослая особь различаются не только внешним видом, но и способом и объектами питания. Так, гусеница бабочки капустницы питается листьями, взрослая бабочка сосет цветочный нектар. Кроме того, личинки и взрослые насекомые заселяют разные места обитания. Например, личинка комара живет в пресных водоемах и питается водорослями и простейшими, а взрослый комар (самка) обитает в наземных условиях и сосет кровь человека и других млекопитающих. Благодаря таким различиям в источниках пищи и местах обитания ослабляется внутривидовая конкуренция, что способствует процветанию насекомых. 

Вопрос 63. В чем заключается регуляция численности насекомых? 

     Каждому виду в условиях его естественного обитания присуща определённая оптимальная наследственно обусловленная плотность популяций, отклонения от которой в обе стороны отрицательно сказываются на темпах воспроизводства и жизнедеятельности особей. Колебания численности вокруг оптимального уровня могут быть плавными циклическими и резкими, нерегулярными, получившими назв. «волн жизни» или вспышек массового размножения. Последние достигают иногда грандиозных размеров, захватывая огромные территории. Особенно они характерны для хвое- и листогрызущих насекомых — сибирского коконопряда, непарного шелкопряда, лиственничной и зелёной дубовой листовёрток, монашенки и ряда др. Такие вспышки обычно сменяются глубокими депрессиями, когда плотность популяции становится настолько низкой, что на несколько тысяч деревьев можно с трудом найти 2—3 гусеницы. У ряда других экологических групп насекомых, например обитателей корней, стволов, ветвей, плодов, семян, такие резкие колебания не наблюдаются — их численность строго зависит от наличия кормовых ресурсов. Для объяснения колебаний численности насекомых выдвигались различные теории. Наибольшее признание получила синтетическая теория, согласно которой существуют два принципиально различных процесса, определяющих изменения численности популяций во времени: модификация и регуляция. Модификация определяет подъёмы и спады численности, обусловленные случайными по отношению к популяции изменениями факторов, функционально не связанными с её плотностью (физические условия, пищевые ресурсы). Модифицирующие факторы, в первую очередь погодные условия, имеют решающее значение при выяснении причин подъёма или спада численности и прогнозировании массовых размножений насекомых — вредителей леса. Погодные условия влияют с равной интенсивностью при любой плотности популяции. Так, при очень низкой или очень высокой темп-ре, ливне или наводнении смертность не зависит от числа особей и, как правило, бывает массовой, сохраняются лишь отдельные особи в надёжных укрытиях. Высокая выживаемость, обусловленная устойчивым типом погоды (напр., засухой), благоприятным для развития и размножения насекомых определённого вида, также не зависит от плотности популяции. Метеорологические факторы оказывают и косвенное влияние, напр. через кормовые породы, обеспечивая высокую выживаемость или вызывая массовую смертность особей. Регуляция сглаживает возникающие колебания численности в результате действия механизмов, зависящих от плотности популяции и действующих по принципу обратной связи. Различают межвидовые и внутривидовые механизмы регуляции численности. Первые связаны с деятельностью энтомофагов и патогенов.

    Многоядные энтомофаги (муравьи, птицы и др.) стабилизируют численность популяции на самых низких уровнях, специализированные — на более высоких. Резкое снижение численности насекомых около её высшего предела осуществляют патогены, вызывающие эпизоотии. Если они отсутствуют или действуют недостаточно эффективно, включаются внутривидовые регулирующие механизмы. Они являются результатом взаимодействия особей внутри самой популяции. В простейшем виде — это разнообразные формы внутривидовой конкуренции, связанные с прямым или косвенным отрицательным воздействием особей друг на друга. Большую роль в регуляции численности насекомых играют миграции, с помощью которых идёт убыль и пополнение популяций, может резко изменяться их численность, происходить перемещение в пространстве и накопление особей в новых местах. Миграции позволяют популяции расселяться и избегать неблагоприятных условий, которые создаются в результате её жизнедеятельности, сохраняться в период депрессии в резервациях и затем быстро накапливаться в соседних с ними насаждениях. Знание закономерностей колебаний численности насекомых и особенностей регулирующих их механизмов служит теоретической основой для борьбы с вредителями леса. Правильная оценка причин изменения численности популяции, своевременное определение начала нарастания её численности даёт возможность делать прогнозы и принимать меры к локализации вспышек массового размножения. Эта трудная задача решается путём лесопатологического надзора — комплекса мероприятий, обеспечивающих наблюдение за появлением, развитием и распространением вредителей и болезней в лесах в целях правильной организации, чёткого планирования и эффективного проведения мер борьбы с ними. 

Вопрос 80. В чем вредоносность щелкунов?

Систематическое положение: отряд жуки, семейство щелкуны (Elateridae). Щелкуны — обширное семейство жуков, из которых около 50 видов — серьезные многоядные вредители культурных и дикорастущих растений. Щелкуны распространены повсеместно, но наиболее вредоносны в Центральном, Волго-Вятском, Центрально-Черноземном, Поволжском, Уральском, южной части таежной зоны Западно-Сибирского и Восточно-Сибирского регионов, а также в Дальневосточном (на юге Хабаровского края). В лесной зоне наиболее вредоносны темный и полосатый, в ряде районов также блестящий, черный и посевной; в степной и лесостепной — широкий и посевной, в европейской части еще и степной, а в Сибири — сибирский щелкуны. Наиболее сильно щелкуны повреждают пшеницу, ячмень, кукурузу, картофель, свеклу, подсолнечник и сеянцы плодовых деревьев, в меньшей степени — бобовые и овощные культуры, лен и горчицу. 
Щелкуны — мелкие и средней величины жуки с продолговато-плоским на переднем и заднем концах, несколько суженным телом; основания надкрылий охвачены с боков оттянутыми углами переднеспинки; антенны 11-члениковые, прикреплены впереди глаз, у самок обычно нитевидные, у самцов — пиловидные или гребневидные; переднегрудь сзади с отростком, который вкладывается в углубление на среднегруди. Перевернутый на спину жук обычно резко выгибается, при этом отросток выходит из углубления и концом упирается в его край, затем жук прогибается в обратном направлении, издавая щелкающий звук, подпрыгивает и встает на ноги. 
Яйцо у большинства видов длиной около 0,5 мм, овальное, гладкое, белое.