Влияние климатических факторов на сельскохозяйственные культуры. Климатические области и погодные условия. Принцип относительной приуроченности к биотопу. Климат местообитаний и микроклимат. Климатические факторы и отношения в системе "хищник - жертва".
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Общие принципы воздействия климатических факторов на сельскохозяйственные культуры

Климатические области и погодные условия года

Часто в пределах ареала того или иного вида можно различить области возможного, эпизодического или постоянного массового размножения. Там, где климатические условия почти всегда или всегда ниже оптимальных, вид может всего лишь встречаться. Местности, где нормальные изменения климата обеспечивают по меньшей мере в некоторые годы благоприятные условия для размножения, относят к областям, эпизодически страдающим от вредителей или болезней. И наконец, те области, где средние значения климатических факторов соответствуют оптимальным условиям существования и размножения, являются областями постоянного ущерба от вредителей.

На северо-западе Германии климатические условия не позволяют кормящимся на люцерне жукам Subcoccinella 24-punctata, Phytonomus variabilis, Otiorrhynchus ligustici или обитающим на зерновых клопам (Eurygaster, Aelia), жукам (Chaetocnema aridula, Zabrus, Lema), пилильщику (Cephas) и гессенской мухе (Mayetiota) размножаться настолько, чтобы ущерб от них имел экономическое значение. Стеблевой мотылек, Pyrausta nubilalis, вообще даже не может там существовать. Лишь в относительно редкие годы с сухой и теплой погодой большее, чем обычно, значение приобретают различные мучнисторосные грибы (Erysiphales), возбудители церкоспороза свеклы, картофельной парши (Streptomyces scabies), тли и их спутники вирусы, гусеницы совок (Agrotis segetum, Trl-ohaena), скрытнохоботник капустный, Ceuthorrhynchus quadridens, и зеленоглазка Chlorops pumilionis. Постоянными вредителями, исходя из погодных условий, в этом районе с мягким, влажным и прохладным климатом являются слизни полевые (Deroceras), личинки долгоножек (Tipulidae), свекольная муха (Pegomyia hyoscyami betae), капустница (Pieris brassicae) и возбудители болезней: желтой ржавчины - Puccinia glumarum, фитофтороза - Phyto-phthora infestans, антракноза фасоли - Glomerella = Colletotrlchum lindemuthiana, и рака клевера - Sderotinia trifoliorum, значение которых несколько снижается лишь в годы с более выраженной континентальной погодой.

Подобные зависимости можно наблюдать и на больших ареалах. Так, в Средней Европе некоторые виды вредителей, которые постоянно наносят повреждения культурам в более теплых областях, могут в годы с необычно сухой и теплой погодой вместо обычного субоптимального существования более полно использовать свою способность к размножению. Это в равной степени относится как к южно-средиземноморским, так и к юго-восточно-континентальным элементам фауны. Климат среднеевропейской пограничной области их ареала служит для них лимитирующим фактором, следствием чего могут быть сильные колебания численности популяций. Организмы, происходящие из средиземноморской области, отличаются сильно выраженной потребностью в тепле, они термофильны, но менее чувствительны к обилию осадков, чем юго-восточные степные элементы, которые скорей можно было бы определить как ксеро-термофильные. К первым относятся скрытнохоботник Ceuthorrhynchus napi, жук-оленка, Epicometis hirta, саблевидная саранча, Ог-phanla (=Polysaccus) denticauda, люцерновая листовая галлица, Jaapiella medicaginis, и моль картофельная клубневая, Phthorimaea ocellatella. К группе ксеротермных Г юго-восточно-континентальных степных (Венгрия, Румыния, Украина и т.д.) видов причисляют долгоносика свекловичного, Bothynoderes punctiventris и серого многоядного, Tanymecus palliatus, скрытнохоботника корневого макового, Stenocarus fuliginosus и скрытнохоботника рыжикового, Ceuthorrhynchus syrites.

Принцип относительной приуроченности к биотопу

Жизненные требования какого-либо широко распространенного вида, встречающегося в различных климатических зонах, могут сами по себе оставаться неизменными, несмотря на изменения внешнего характера ландшафта. Поэтому многие многоядные насекомые полей заселяют во влажно-прохладных бывших лесных местностях только более теплые и сухие места, а в степной зоне, наоборот, более прохладные и влажные биотопы. В действительности же они живут в одинаковых по микроклимату условиях.

В то время как в Центральной Европе различные местообитания часто мозаично вкрапливаются одно в другое, вследствие орографически сложной структуры ландшафта, климатическая зональность Восточной Европы создает идеальные условия для сравнительно-экологических исследований общих закономерностей приуроченности к биотопу. Примерами того, что широко распространенные виды в северной части их ареала более ксерофильны, а в южной - более гидрофильны, могут служить озимая совка (Agro-tis segetum), луговой мотылек (Loxostege sticticalis) и различные саранчовые.

Рис.1. Влияние климата на выбор местообитаний майским восточным хрущом в европейской части России.

Светлые кружки - хрущи встречаются вне пределов леса: черные кружки - хрущи обитают только под пологом леса.

Другие хорошо обоснованные примеры приведены Гиляровым: на юге тундровой зоны щелкун темный, Agriotes obscurus, обитает только в хорошо освещаемых солнцем сухих песчаных почвах и кажется поэтому ксерофильным. В почвах полей и лугов таежной зоны - это наиболее распространенный проволочник, отсутствующий, однако, под пологом леса. В лесной зоне он доминирует в почвах лиственных лесов и лугов, но по сравнению с родственными видами уже несколько отходит на второй план на суглинистых и глинистых почвах полей. В лесостепной зоне и на севере степной зоны он уже почти совсем не встречается на полях, но еще обычен в огородах, по берегам рек и на заливных лугах. Явным гигрофилом он представляется на юге степной зоны, где приурочен к берегам рек и часто может быть обнаружен только под пологом пойменного леса. Восточный майский хрущ, Melolontha hippocastani, поселяется в лесной зоне севера на лугах, полях и на опушках леса, но отсутствует в лесной почве. И наоборот, в степной зоне этот вредитель развивается исключительно в байрачных и пойменных лесах (рис.1). Гиляров расширил правило "смены стаций" до правила "зональной смены ярусов". Оно говорит о том, что некоторые виды, живущие в лесной зоне на поверхности почвы, в условиях засушливого климата переходят к обитанию в почве. Личинки жука-оленя, Lucanus cervus, в степной зоне обитают не в гниющих пнях и стволах деревьев, а держатся на глубине до 1 м в отмирающих корнях деревьев. Дальнейшие примеры можно было бы найти у тлей и цикад. Пример изменения поведения дает кукурузный мотылек (Pyrausta nubilatis): в условиях субтропического климата Грузии его гусеницы вместо обычного внедрения в стебли ведут открытый образ жизни на листьях кукурузы.

Мелиоративные мероприятия, осуществляемые человеком для осушения переувлажненных местностей и орошения более засушливых, оказывают на состав флоры и фауны такое же нивелирующее влияние, как и реки, текущие в меридиональном направлении и иногда способствующие расширению ареала южных видов на север и северных видов на юг.

Климат местообитаний и микроклимат. Закономерности макроклиматических явлений на больших пространствах могут при известных обстоятельствах проявляться и на небольшом пространственном удалении, если местообитания с различными климатическими условиями сравнительно близки друг к другу. Пример - виноградная филлоксера, Viteus vitifolii. В Германии неблагоприятные климатические условия мешают у этого теплолюбивого вида нормальному развитию полоносок, которые по этой причине не могут отложить зимних яиц и проходить наземную фазу в виде галлообразующей тли. На юге Франции и в Италии, так же как на американской родине виноградной тли, весь ее жизненный цикл завершается полностью. В Эзи (департамент Дордонь) в долинах создаются климатически экстремальные условия, которые исключают возможность появления галлообразуюшей формы, так же как и в Германии, в то время как всего в 9 км оттуда, в виноградниках плато Флерак, с довольно выровненной амплитудой температур, филлоксера проходит весь цикл. Рябиновая моль, Argyresthia conjugella, которая примерно с 1900 г. известна и как эпизодический вредитель яблони, довольно часто встречается в богатом лесами среднегорье Германии в местоположениях с высотой 250-700 м н. у. м., а в лежащих между ними долинах Гессена и Рейнско-Майнского района она встречается редко. Различие в обилии объясняется исключительно климатическими факто...