Разведение природных вредителей борщевика

На сегодняшний день точно не известны вредители этого растения.

Для этого необходимо выявить виды этих насекомых и отработать способы размножения вредителе и способы их распространения на полях и территориях, занятых борщевиками.

Но необходимо изучить пищевые связи этих насекомых – чтобы потом не надо было ещё и с ними бороться.

1.6 Вредители Heracléum sosnówskyi

Известно, что для гигантских борщевиков не существует видов насекомых-монофагов, питающихся только одним видом растения, поэтому здесь перечислены насекомые из группы олигофагов, питающихся на растениях семейства Зонтичные (Apiaceae).

Всего с борщевика Сосновского было собрано 32 вида насекомых. Это немного по сравнению с другими видами зонтичных.

1. Насекомые, повреждающие листья борщевика.

Гусеницы зонтичной моли Epermenia chaerophyllella и личинки мухи агромизиды Phytomyza pastinacae

2. Насекомые, выгрызающие завязи.

Это представитель пластинчатоусых жуков – полифаг Oxythyrea funesta, гусеницы чешуекрылых – совки Dasypolia templi и депрессарииды Depressaria radiella.

3. Насекомые, выгрызающие стебли.

Это личинки жесткокрылых – слоника Lixus iridis, гусеницы чешуекрылых – совки Dasypolia templi и депрессарииды Depressaria radiella.

4. Насекомые, питающиеся нектаром и пыльцой, не наносящие существенного вреда соцветиям.

Это перепончатокрылые, двукрылые и жесткокрылые, среди них Anthrenus museorum и Oedemera flavescens. Пчелы-галикта Halictus calceatus и мух из семейств Syrphidae и Muscidae.

В общем к фитофагам, наносящим вред растению, относятся следующие 5 видов.

1. Lixus iridis Olivier. Жук-долгоносик семейства Curculionidae.

2. Epermenia chaerophyllella (Goeze) (Lepidoptera).

3. Dasypolia templi (Thunberg).

4. Depressaria radiella (Goeze).

5. Phytomyza pasinacae Hendel.

1.7 Негативное влияние Heracléum sosnówskyi на экологию

Растение обладает токсическими свойствами, которые связаны с содержащимися в нем алкалоидами, тритерпеновыми сапонинами, флавоноидами, фуранокумаринами (в том числе бергаптен, изобергаптен, изопимпинелин, ксантотоксин псорален и др.). Фуранокумарины, особенно бергаптен, обладают фотодинамической активностью, резко повышают чувствительность кожи к ультрафиолетовому излучению и вызывают воспаление, сходное с солнечным ожогом, после которого на теле часто остаются долго непроходящие темные пятна. В тяжелых случаях (ожог второй степени) помимо местных симптомов наблюдаются озноб, головокружение, головная боль, повышение температуры. На коже образуются обширные пузыри, на месте которых при вторичной инфекции могут возникать глубокие язвы, продолжительное время не заживающие и оставляющие после себя белые рубцы (Приложение 5).

Сок борщевика Сосновского обладает некоторыми патогенными свойствами и в отсутствие фотоактивации. Некоторые фуранокумарины являются канцерогенными (могут служить причиной возникновения рака) и тератогенными (вызывают уродства). Так, установлено, что сок способен вызывать грубые нарушения структуры хромосом — хромосомные аберрации (мутации), в основном через повреждение веретена деления (анеугенный эффект). То есть сок борщевика Сосновского вызывает мутагенный эффект. Кроме того, было зарегистрировано, что сок угнетает деление клеток (митоз), то есть проявляет митозугнетающую активность.

Кроме того, присутствие фурокумаринов в зеленой массе растений, идущей на силос, негативно сказывается на здоровье животных, ухудшает качество сельскохозяйственной продукции.

Отрицательной чертой этого вида является то, что в посевах сельскохозяйственных культур он может стать чрезвычайно активным и опасным сорняком. Благоприятные условия для его роста в первую очередь создаются на хорошо освещенных территориях - по краям дорог, в низинах рек, рядом с полями сельскохозяйственных культур. Важной особенностью этого сорняка является то, что он не переносит соседства с другими сорняками и сельскохозяйственными культурами, поэтому и вытесняет их, постепенно распространяясь на большие территории, приобретая характер стихийного бедствия.

Прорастает борщевик ранней весной, когда значительная часть других потенциальных конкурентов еще находится в фазе покоя, а успевшие прорасти не выдерживают затенения от широких листьев борщевика, который по темпам накопления вегетативной массы невероятно быстрый, что также усиливает его позиции как претендента на роль основного доминанта в агрофитоценозе. Семена борщевика распространяются с помощью ветра, воды, животных, а также человека.

Heracleum sosnowskyi, захватывая территорию, полностью вытесняет местную растительность и образует моновидовые растительные сообщества. Таким образом, происходит блокирование сукцессии на её ранних стадиях. Следующий этап – формирование новой сукцессионной системы (Приложение 6).

Глава II. Исследования Heracléum sosnówskyi на Сахалине

2.1 История распространения Heracléum sosnówskyi на Сахалине

По словам старшего научного сотрудника ботанического сада Шейко Виктора Витальевича в архивах института морской геологии и геофизики имеется приказ 1972 г. директора института о том, чтобы командировать Алексееву в Макаровский и Смирныховский районы для согласования вопроса о посеве борщевика Сосновского. Приказ издан на основании ходатайства заведующей биологического отдела Черняевой А. М.

По информации из ботанического сада, со слов начальника (директора) предприятия «Зелёный город» стало известно, что долгие годы земля для нужд озеленения Южно-Сахалинска (Приложение 7) завозилась с полей расположенных в районе планировочных районов Луговое и Ново-Алексадровск. А именно с территорий бывшего СахКНИИ (ныне институт морской геологии и геофизики) началось заселение Сахалина борщевиком Сосновского. И сейчас Ново-Александровск и Луговое и их окрестности наиболее сильно поражены борщевиком Сосновского.

2.2 Гербаризация Heracléum

Все работы с борщевиком производились очень осторожно и в одежде полостью покрывающую кожу на руках и ногах.

1.Были взяты: картонная папка, вложенная в неё газета (промокательная бумага), листы бумаги (этикетки), карандаш и садовые ножницы.

2.Растение складывалось прямо на месте сбора в промокательную бумагу вместе с этикеткой с обозначением места нахождения и даты.

3.После возращения домой промокательную бумагу поменяли и поправили положение растения на бумаге: некоторые листья поворачивались лицевой стороной, другие – нижней.

Отдельные двойные листы промокательной бумаги с уложенными в них растениями складывались друг на друга так, чтобы между ними вкладывался волнистый картон одинакового размера, стой целью, чтобы между листами промокательной бумаги проникал воздух. Такая конструкция из нескольких слоёв называется пакетом. Когда пакет был приготовлен, он вкладывался между двумя дощечками. Все это крепко стягивалось ремнём и ставилось в сухое и тёплое место. Однако каждый день промокательная бумага в пакете менялась.

4. После высыхания растения, оно выбиралось из промокательной бумаги и укладывалось для окончательного хранения. На гербарные коллекции использовалась белая бумага. Растение на листе равномерно раскладывалось (справа внизу осталось место для этикетки) и приклеивалось клеем (Приложение 8).

Справа внизу приклеили этикетку (Приложение 9).

Содержание этикетки:

· Имя владельца гербария;

· Обозначение области, где производился сбор;

· Научное наименование вида на национальном языке;

· Место сбора и место произрастания;

· Дата сбора;

· Имя собирателя;

· Имя того, кто определил растение, или того, кто контролировал правильность определения.

2.3 Альтернативные системы размножения Heracléum sosnówskyi

За маленькой популяцией борщевика Сосновского было установлено наблюдение. Наблюдение проводилось непосредственно за прорастанием новых особей борщевика. Во время наблюдения вблизи одиночного борщевика было замечено прорастание новых борщевиков. При выкапывании этих растений было установлено, что они развились не от семян, а от корней ближайшего борщевика длиной около 35-40 см.

Также при попытке уничтожить эту популяцию борщевиков, прибегнув к ручному индивидуальному способу с использованием лопаты, наблюдалось появление новых борщевиков от оставшихся в земле корней.

Но вероятность прорастания борщевиков от корней очень мала.

Результаты:

1. В ходе анализа литературы об истории распространения Heracléum sosnowskyi в России и на Сахалине было выявлено, что борщевик Сосновского распространялся по стране в качестве силосного растения. Благодаря своим качествам, а также из-за низкого уровня законодательной базы, слабого контроля и информированности населения он вышел за пределы агроценозов. В данное время его экспансия охватывает всю Россию и во многих регионах его распространение уже принимает масштабы экологического бедствия.

2. В ходе описания морфологического строения Heracléum sosnowskyi были установлено следующие особенности:

· Очень крупное растение (ростом до 3 метров)

· Двулетник, монокарпик

· Корневая система стержневая (отдельные корни достигают глубины 2 метров)

· Двудомное растение

· Каждое соцветие имеет 30-150 цветков. На одном растении может быть более 80 000 цветков.

3. В ходе исследования были выявлены следующие механизмы самоподдержания и расселения Heracléum s osnowskyi:

· Формирует монодоминантные заросли с плотным пологом листьев

· Высока эффективность использования ресурсов среды: свет, вода, азот

· Быстрое восстановление структуры зарослей за счет наличия постоянного фонда почек, формирующих побеги, интенсивного расходования и обновления почвенного банка семян в течение вегетации, высокой семенной продуктивности.

· Распространение обеспечено достаточным количеством фонда семян, остающихся длительное время на соцветиях и участвующих в процессах дальнего переноса.

· Расселение вида ограничивает относительно высокое требование к условиям почвенного питания.

· Если в результате неблагоприятных факторов не создаются условия для цветения, оно задерживается, и в таких случаях растения могут жить до 12 лет.

· В первый год он формирует большую розетку листьев и сильную корневую систему, на второй год образует соцветие с огромным количеством семян и после плодоношения умирает.

· Семена распространяются ветром, на подошвах и одежде человека, лапах, копытах и шерсти животных, перьях птиц, с водными потоками и на колесах автомототранспорта.

· Некоторые плоды борщевика могут прорасти через 12-15 лет.

· Семена борщевиков имеют эфирные масла, смолы и другие биологически активные вещества. При попадании семян в землю эти биологически активные вещества оказывают выраженное аллелопатическое (чаще ингибирующее, или тормозящее) действие на прорастание семян других видов растений

· Новые растения могут развиваться от корней материнского растения за счет образования корневых побегов длиной до 35-45 см.

4. В ходе исследования способов уничтожения Heracléum sosnowskyi было выявлено, что все они только при периодическом повторении (раз в три недели), в течение продолжительного времени (2-10 лет), а также внимательности и осторожности дают желаемый результат.

5. В ходе исследования вредителей Heracléum sosnowskyi было определено 3 наиболее перспективных вида: Dasypolia templi, Depressaria radiella и Epermenia chaerophyllella.

6. В ходе анализа негативного влияния Heracléum sosnowskyi на экосистемы Сахалина и здоровье человека были выявлены следующие негативные свойства:

· Содержит фуранокумарины, которые обладают фотодинамической активностью, резко повышают чувствительность кожи к ультрафиолетовому излучению и вызывают в тяжёлых случаях ожог второй степени.

· Содержит фуранокумарины, которые являются канцерогенными (могут служить причиной возникновения рака) и тератогенными (вызывают уродства).

· В посевах сельскохозяйственных культур становится чрезвычайно активным и опасным сорняком.

· Захватывая территорию, полностью вытесняет местную растительность и образует моновидовые растительные сообщества.

7. В ходе гербаризации Heracléum научился выявлять морфологические критерии вида.

Вывод: В результате изучения особенности онтогенеза и морфологического строения Heracléum Sosnówskyi было выявлена очень большая устойчивость к мероприятиям по ликвидации его зарослей. Для достижения положительного результата, для каждого района или отдельной территории города Южно-Сахалинска необходим план мероприятий по борьбе с борщевиком, включающий:

Проведение обследования земельных участков с целью выявления всех мест локализации зарослей борщевика и определения занимаемых ими площадей.

Подготовку перечня мест произрастания борщевика и проведение мероприятий по каждому местонахождению с учетом площади, характера произрастания и специфики ландшафта.

· Расчет общей суммы затрат на проведение мероприятий отдельно по территориям общего пользования и по каждому землепользователю.

· Регулярное уничтожение зарослей и отдельных растений борщевика различными методами.

· Проведение разъяснительной работы с населением через средства массовой информации о необходимости своевременного скашивания или применения других методов уничтожения борщевика.

· Контроль за проведением и результатами выполнения мероприятий плана.

В результате выполнения мероприятий плана необходимо учитывать ряд узловых моментов:

· Гораздо эффективнее предотвратить появление борщевиков на новых территориях, чем потом проводить в течение многих лет комплекс мероприятий по его уничтожению.

· Нельзя допускать для устройства новых газонов использование почвы с участков, где ранее произрастали борщевики.

· Борьба с борщевиком Сосновского должна вестись поэтапно. Сначала нужно взять под контроль отдельные экземпляры растений и их небольшие заросли, постепенно переходя к уничтожению более крупных популяций.

· Должны быть запрещены посевы и разведение борщевиков на землях любой собственности.

· Наличие цветущих особей на землях любой формы собственности должно рассматриваться как чрезвычайное происшествие, землевладельцы должны за нарушение этого требования нести административную ответственность и наказываться штрафом.

· Осуществлять наблюдение за реками, ручьями и городскими ливневыми системами. Если рядом с участком есть водные коридоры, то выше по течению не должны быть популяции этих растений, иначе с них будет идти постоянное засорение новыми семенами (вода является одним из главных факторов распространения семян борщевиков).

· Контроль за автомобильными и железнодорожными транспортными путями (воздушные потоки участвуют в распространении семян борщевика).

Список литературы:

1. Богумил Славик/Растения полей и лесов /1982. Артия, Прага

2. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор/Биология, Том 1/Москва «мир» 1996

3. Пименов М. Г. – сем. 98. Сельдереевые, или зонтичные – Apiaceae Lindl. (Umbelliferae Moris.)//Сосудистые растения советского Дальнего Востока; Том2/Ота. Ред. С. С. Харкевич. – Л.: Наука. 1987.

4. http://www.sevin.ru/invasjour/issues/2011_1/Krivosheina_11_1.pdf

5. http://www.gardenia.ru/pages/borsh001.htm

6. https://ru.wikipedia.org/wiki/Борщевик_Сосновского

7. http://tele-conf.ru/aktualnyie-problemyi-ekologii-okruzhayuschey-sredyi/biologicheskoe-zagryaznenie-territorii-ekologicheski-opasnyim-rasteniem-borschevikom-sosnovskogo.html

8. http://proborshevik.ru/images/stories/literatura/Dalke_IV_Chadin_IF_2014.PDF

9. http://www.zerno-ua.com/?p=11612

10. http://cms.biodiversity.ru/files/borschevik/borschevik_2009.pdf

11. http://proborshevik.ru/images/stories/literatura/LamanNA,%20ProkhorovVN_2011.PDF

Приложение 1

Heracléum sosnówskyi по обочинам дорог

Heracléum sosnówskyi вдоль линий Heracléum sosnówskyi в городе

электропередач

Heracléum sosnówskyi около школы №22 города Южно-Сахалинска

Проникновение Heracléum sosnówskyi во дворы города Южно-Сахалинска

Приложение 2

Тройчатосложные листья Heracléum sosnówskyi

Плод Heracléum sosnówskyi – колонно­образный вислоплодник

Соцветие Heracléum sosnówskyi – сложный зонтик

Приложение 3

Heracléum sosnówskyi на первом году жизни

Приложение 4

Heracléum sosnówskyi на втором году жизни

Приложение 5

Воздействие Heracléum sosnówskyi на кожу человека

Приложение 6

Сукцессия Heracléum sosnówskyi

Приложение 7

Результаты «озеленения» в Южно-Сахалинске

Приложение 8

Приложение 9

Владелец гербария: Курилюк Данил Флора: Сахалинской области Heracléum sosnówskyi Борщевик Сосновского Сахалинская область, район Южно-Сахалинска, ул. Горького, почва подзолистая 15.09.14 Собирал: Курилюк Д. Определил: Шейко В. В.

Владелец гербария: Курилюк Данил Флора: Сахалинской области Heracleum dulce Борщевик шерстистый (сладкий) Сахалинская область, район Южно-Сахалинска, ботанический сад, почва богата гумусом 15.09.14 Собирал: Курилюк Д. Определил: Шейко В. В.