Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Звержановский Михаил Иванович

Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани
<
Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Звержановский Михаил Иванович. Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани : Дис. ... д-ра биол. наук : 03.00.16 : Краснодар, 2003 462 c. РГБ ОД, 71:05-3/20

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ И ЦЕЛЬ РАБОТЫ .(у: 9

1.1. Экологическае/аспекты функционирования ландшафтных систем 9

1.1.1. Экология консортов у птиц 9

1.1.2. Экология консортов у рыб 16

1.1.3. Трофические связи в биоценозах региона 23

1.2. Цель и задачи работы 27

Глава 2. ПРИГОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ КУБАНИ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 28

2.1. Ландшафтно-географическая, почвенно-климатическая характеристика Северо-Западной части Кавказа и Предкавказья 28

2.2. Методические аспекты исследований 32

Глава 3. ЭКОЛОГИЯ ПРЕСНОВОДНЫХ РЫБ 47

3.1. Видовой состав рыб в прудовых хозяйствах края 47

3.2. Особенности экологии прудовых рыб 48

Выводы 73

Глава 4. ЭКОЛОГИЯ СИНАНТРОПНИХ И НЕКОТОРЫХ ОХОТНИЧЬЕ-ПРОМЫСЛОВЫХ ПТИЦ 74

4.1. Происхождение синантропных и некоторых охотничье промысловых птиц, обитающих на Кубани 74

4.2. Видовой состав птиц 79

4.3. Состав консорций птиц 82

4.4. Ассоциации гельминтов у синантропных птиц 136

Выводы 143

Глава 5. ВИДОВОЙ СОСТАВ И ЭКОЛОГИЯ ОРГАНИЗМОВ НАЧАЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ ПИЩЕВЫХ ЦЕПЕЙ 145

5.1. Микрофауна 145

5.1.1. Нематоды (Nematoda) 145

5.2. Мезофауна 150

5.2.1. Земляные черви {Lumbricidae) 150

5.2.2. Энхитреиды (Enchytraeidae) 155

5.2.3. Мокрицы {Oniscidae, Porcellionidae, Armadillidae) 157

5.2.4. Наземные моллюски {Gastropoda) 160

5.2.5. Симфилы (Symphyla) 163

5.2.6. Кивсяки (Juliformia) 164

5.2.7. Губоногие многоножки 165

5.2.8. Саркоптиформные клещи 167

5.2.9. Паразитиформные клещи {Parasitiformes) 170

5.2.10. Ногохвостки (Collembola) 173

5.2.11. Жуки (Co/eoptera). Проволочники (Elateridae) 175

5.2.12. Чернотелки (Tenebrionidae) 177

5.2.13. Жужелицы (Carabidae) 178

5.2.14. Навозники (Scarabaeidae) 179

5.2.15. Двукрылые (Diptera) 184

Выводы 187

Глава 6 ТРАНСФОРМАЦИЯ ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ПИЩЕВЫХ ЦЕПЯХ 188

6.1. Консортивные связи в экосистемах 188

6.1.1. Пищевые сети в биоценозах наземных систем 188

6.1.2. Пищевые сети в биоценозах водных систем 192

6.1.3. Консорций в экосистемах 193

6.1.4. Топические связи 207

6.1.5. Трофические связи 211

6.1.6. Форические связи 213

6.1.7. Фабрические связи 217

6.2. Пастбищные цепи 220

6.2.1. Изученность трофических цепей в биоценозах ландшафтов 220

6.2.2. Специфика пастбищных цепей в регионе 239

6.2.3. Цепи питания в ценозах пшеничных полей 248

6.2.4. Цепи питания в водных биоценозах 253

6.2.5. Явление паразитизма и гиперпаразитизма в пастбищных

цепях биоценозов 260

6.3. Детритные цепи 265

6.3.1. Аэробное разложение клетчатки 267

6.3.2. Гидролизаторы целлюлозы 268

6.3.3. Анаэробное расщепление клетчатки 271

6.3.4. Анаэробно-аэробное расщепление клетчатки 271

6.3.5. Расщепление лигнина почвенными микробами и грибами

с участием детритофагов 272

6.3.6. Аммонификация белков растительного и животного происхождения в цепях разложения 275

6.3.7. Разложение в почве экскретов травоядных животных, птиц, насекомых и пресмыкающихся 278

6.3.8. Экологические аспекты развития микроорганизмов, фиксирующих атмосферный азот 283

Выводы

6.4. Специфичность роли гельминтов в трофических цепях 288

6.4.1. Место гельминтов в трофических цепях и уровнях ландшафтных систем 288

6.4.2. Утилизация углеводов трематодами в последних звеньях пищевых цепей 306

6.4.3. Синтез и утилизация белков эндоконсортами в последних звеньях пищевых цепей 314

Выводы 321

Выводы 321

Глава 7. КРУГОВОРОТЫ ВЕЩЕСТВ, ЭЛЕМЕНТОВ И ПОТОКИ ЭНЕРГИИ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ 323

7Л.. Эффективность трофических уровней в биоценозах агроландшафтных систем 323

7.2.. Динамика энергии по трофическим цепям (на примере посева озимой пшеницы) 325

Выводы 334

Рекомендации производству 337

Литература 338

Приложение 368

Введение к работе

Резкое ухудшение экологической обстановки в последние 30-40 лет, в стране, в том числе и Краснодарском крае обусловило одну из актуальнейших проблем - потерю устойчивости биоценозов под воздействием антропогенного пресса в природных и агроландшафтных системах. Эти процессы особенно проявились на Северо-Западном Кавказе и Предкавказье.

Отвальная вспашка, сжигание стерни, возделывание монокультур, применение высоких доз минеральных удобрений, пестицидов, чрезмерное уплотнение почвы тяжелой техникой явились причиной снижения в почвах агроландшафтов численности популяций микрофлоры, микро- и мезофауны. Проблема сохранения биоразнообразия живых организмов в ландшафтах Краснодарского края весьма актуальна, поскольку степень антропогенной деградации его территории очень высока. В природных системах небольших некогда чистых рек и лиманов наблюдается заиление за счет запахивания полей до уреза берегов, засыпки подпитывающих естественных ериков, каналов, постройки дамб, снижающих скорость течения степных рек. Индикаторами их заиления служат рогоз узколистный и широколистный, камыш озерный и тростник обыкновенный, составляющие сплошные заросли в верховьях степных рек. Процесс обмеления и заболачивания природных водоемов косвенно подтверждается появлением на их берегах водно-болотной дичи -лысух, чирков, речных и нырковых уток, поганок, лебедей-шипунов и т. д.

Исследованиями многих ученых установлено, что регуляторная функция отведена в природе не только хищникам, но и гельминтам, патогенной микрофлоре, микроорганизмам и вирусам. Эпизоотии - это отрицательные обратные связи присущие гельминтам, патогенным микробам, вирусам. В природных и агроландшафтных системах трофические уровни состоят из большой разновидности популяций животных, численность и рост которых в динамике регулируется через взаимодействие положительных и отрицательных обратных связей обеспечивающих самоорганизацию и саморегуляцию

процессов жизни на всех ее уровнях - формирования клеточных и тканевых структур гомеостаза функций организма, динамики численности популяций, образования биоценозов.

Однако в биоценозах агроландшафтов (например, на животноводческих фермах) регуляторная функция гельминтов - явление нежелательное.

Экологически обоснованные диагноз и прогноз имеют большое значение в ветеринарии для разработки лечебно-профилактических мероприятий, направленных на сохранение поголовья, продуктивности животных, путем регулирования численности внутриорганизменных паразитов. Эти мероприятия должны также сочетаться с регуляцией популяций животных в которых развиваются промежуточные стадии гельминтов в биоценозах ландшафтных систем. Нарушение регуляторных механизмов, происходит часто за счет антропогенного пресса в результате загрязнения окружающей среды, которое может привести к биологическому дисбалансу.

Для того чтобы управлять агроландшафтными системами с целью улучшения плодородия почв, необходимо знать состояние этих систем в связи с изменениями экологической обстановки на настоящий момент, и на основании многочисленных показателей прогнозировать будущие изменения и процессы восстановления. Такое возможно только при системном подходе в проведении широкомасштабных научных исследований ландшафтных систем регионов.

Экологическая обстановка в агроландшафтах может меняться быстро и очень резко в связи с применением в широких масштабах различных веществ, особенно гербицидов и инсектицидов. Ядохимикаты загрязняют окружающую среду вовлекаются в трофические цепи и, поступая в организм животных и человека, могут привести к нарушению у них обмена веществ, а также энергоемких механизмов адаптации такие как поведенческие. Все это приводит к затратам большого количества энергии, который не всегда достигает толерантности.

Изучение биоразнообразия, изменения ареалов животных, трансформации веществ, потоков энергии в системах под воздействием антропогенного пресса - актуально не только в теоретическом плане, но и в прикладном аспекте, так как дает перспективу научно обоснованной практики ведения сельского хозяйства.

Цель и задачи работы - это экологическая оценка состояния биоценозов в природных и агроландшафтных системах Кубани. Одним из мето-1

і і

дов этой оценки является системный подход, основанный на установлении1 функциональных связей (цепи питания и разложения) живых организмов между собой и с окружающей средой. В этом подходе, исследования были сосредоточены на определении путей основных потоков энергии и круговорота веществ между биотическими и абиотическими компонентами экосферы. Поэтому избранная нами тема по экологической оценке состояния био-1

і ценозов различных ландшафтных систем является важной в научном и прак-/

тическом отношении.

Диссертационная работа выполнялась на кафедрах зоологии КСХИ, паразитологии, ветсанэкспертизы и зоогигиены КубТАУ, в лаборатории кон-сортивных связей и пищевых цепей НИИ прикладной и экспериментальной экологии.

Материал собран в процессе экспедиционных научных исследований в биоценозах природных и агроландшафтных систем равнинной зоны Краснодарского края, а также путем аналитических и теоретических обобщений за период 1969-2003 гг.

Нами разработан и предложен комплексный метод по выявлению в крови рыб простейших и микроорганизмов, имеющий практическое значение при диагностике возбудителей, вызывающих массовую гибель рыб в прудовых хозяйствах края. Предложенный нами способ приготовления тотальных препаратов с окраской трематод, а также "тест-обьекты" трихинелл могут использоваться при дифференциальной диагностике возбудителей вызывающих заболевания домашних животных, птиц и человека.

Результаты изучения видового состава гельминтов диких и домашних птиц, рыб и промежуточных, дополнительных и резервуарных хозяев, бентоса, зоопланктона водоемов и мезофауны почвенных слоев свиноферм, птицеферм имеют практическое значение и могут использоваться в мероприятиях по профилактике паразитарных заболеваний. Стационарные обследования беспозвоночных животных в водоемах, используемых для выпаса домашних уток и гусей, а также на прифермских выгулах для домашних кур и свиней, позволяют прогнозировать вспышки инвазионных заболеваний животных.

Результаты исследований нашли отражение в опубликованной монографии "Трансформация веществ и энергии в трофических цепях биоценозов Северо-Западного Кавказа и Предкавказья"(2003). Материалы монографии и созданные 42 концептуальные компьютерные схемы, используются в учебном процессе студентами экологических, географических, ветеринарно-медицинских и медицинских специальностей Южного федерального округа.

Экология консортов у рыб

Паразитофауну рыб изучали многие ученые. И. Е. Быховская и Б. Е. Быховский (1940) выявили у рыб дельты реки Кубань 70 видов паразитов. В. П. Каменев (1953), изучал паразитофауну судака, на Азовском море и обнаружил у него 7-м видов паразитов, а в лиманах - 15 видов. $ Рыбец и шемая исследованные В. П. Каменевым и 3. М. Сахниной (1953) в реке Кубань, были заражены от 6 до 12 видами трематод и цестод. У рыбца и шемаи выявлены 5 видов эктоконсортов: Diplostomum spathaceum, D. clavatum, Ergasilus sieboldi, Argulus foliaceus, Piscicola geometra, встречающиеся у карпа, леща, судака и других рыб. В. П. Каменев (1956) изучал паразитофауну промысловых рыб в трёх нерестово-выростных хозяйствах края: Ахтарском, Бейсугском и Черноер-ковском. Установил, что из 15 видов паразитов, у тарани, наиболее патогенные - пять: Jchthiophthirius multifiliis, Posthodiplostomum cuticola, Diplostomum spathaceum, Argulus foliaceus, Piscicola geometra, а из 17 видов у судака, более патогенны 3 вида - D. spathaceum, A. foliaceus и P. geometra. 3. М. Сахнина (1967) исследовала паразитофауну 5 видов рыб Коре-новского рыбколхоза: карпа, леща, карася, линя, окуня. Гельминтоценоз рыб был представлен 26 видами паразитов: трематод - 7 видов, цестод - 2, нематод - 1, скребней - 2, пиявок - 2, ракообразных - 4. Изучена сезонная и возрастная динамика зараженности у рыб и автор считает, что патогенными являются 7 видов: Jchthiophthirius multifiliis, Dactylogyrus vastator, Gyrodactylus elegans, Diplostomum spathaceum, Posthodiplostomum cuticola, Piscicola geometra, Leraaea cyprinacea. H. Д. Шаова (1968, 1969) изучила паразитофауну 11 видов рыб в сред нем участке реки Кубань и выявила 62 вида консортов: миксоспоридий - 26 видов, инфузорий - 4, трематод - 29, цестод - 1, ракообразных - 2. В. А. Мусселиус (1969) на протяжении 10 лет, исследуя гельминтофау ну растительноядных рыб, завезенных из Китая у толстолобиков и амуров. описала 53 вида паразитов. У белых амуров, она установила 38 видов, из них вселенцы - 15; у обыкновенных толстолобиков - 25 видов, из них завезенных - 13; у пестрых толстолобиков - 19, из них 8 не встречались в местных водоемах. Автор анализируя паразитофауну, установила, что вместе с растительноядными рыбами на территорию нашей страны завезено 27 видов паразитов, из них 3 вида патогенных: D. lamellatus, В. gowkongensis и S. major.

Т. А. Яковчук (1974) изучила паразитофауну рыб Северного Кавказа, выявив у 14 видов рыб 94 вида: простейших - 33 вида; трематод - 4; скребней - 1; паразитических олигохет - 1; пиявок, глохидий и паразитических рачков - по 2 вида. Автор считает, что 16 видов паразитов: простейших - 7; моногеней - 6; цестод - 1; паразитических ракообразных - 2, являются все-ленцами.

Б. Л. Гаркави (1972) описал у белых амуров в водоемах Кубани новый вид нематоды Skrjabillanus amuri, паразитирующей в брюшной полости, а затем у карпа совместно Б. Л. Гаркави, А. И. Денисов и др. (1980) описал простейшее Dermocystidium erschowi из подкожной клетчатки карпа.

В. А. Тихомировой и Н. К. Рудометовой (1975) в прудовых хозяйствах Кубани у белого амура описан вид Skrjabillanus schigini, локализующийся под серозной оболочкой плавательного пузыря, с ЭИ = 80 % и ИИ = 1-20 экз.

В. В. Панасенко (1978, 1980, 1985) подробно изучил эпизоотологию и биологию инфузории Jchthyophthirius multifiliis в условиях Краснодарского края. В период с 1975 по 1983 годы в 11 прудовых хозяйствах Кубани, он установил, что из-за повышения плотности посадки рыб в прудах вспышки их-тиофтириоза проявлялись зимой при температуре ниже 3 С. Он также отмечает, что в этот период эпизоотии ихтиофтириоза чаще возникали среди растительноядных рыб, а по сведениям В. А. Мусселиус (1973), они менее подвержены заражению, чем карпы.

Таким образом, паразитофауна промысловых рыб в реках бассейна реки Кубань, лиманов Азовского моря и прудовых хозяйствах изучена достаточно полно. Выявлено, что наиболее опасными инвазиями в рыбоводных хозяйствах края являются: ихтиофтириоз, дактилогироз, ботриоцефалез, ар-гулез, лернеоз, дишюстомоз и другие. Разработанные В.И. Афанасьевым с соавт. (1980, 1983) меры борьбы с указанными инвазиями для рыбоводных хозяйств Северного Кавказа, внедряются в практику хозяйств этого профиля.

Задача наших исследований состояла в мониторинговом анализе по видового состава паразитов прудовых рыб, результаты которого связаны с ин-тенсификацией рыбоводства и внедрением мер по профилактике паразитарных болезней, а также выявлением ряда новых паразитарных заболеваний рыб - миксоболеза толстолобиков и дермоцистидиоза карпов.

Слизистые споровики вызывают заболевания и причиняют значительный ущерб рыбоводству, но эпизоотологические цепи миксоспоридиозов и меры борьбы с ними остаются малоизученными. О путях заражения рыб слизистыми споровиками в публикациях нет единого мнения.

В. М. Ивасик (1955) описал у карпа заболевание жабр, вызываемое Myxobolus dispar. Миксоболез толстолобиков, вызываемый видом М. pav-lovskii, паразитирующем на жабрах, впервые описан А. X. Ахмеровым (1954) на рыбах из реки Амур, на Кубани заболевание вызванное М. pavlovskii, описано Т. А. Яковчук (1974, 1981), на Украине зарегистрировано А. М. Наумовой (1975), Г. И. Сапожниковым и Н. Г. Козаченко (1975), в Молдавии -Н. М. Мариц и И. X. Брумой (1981).

Szakolczai & Molnar К. (1966) в хозяйствах Венгрии обнаруживали миксоболюсов. Позднее К. Мольнар (Molnar, 1971, 1979в) изучил и патогенное воздействие цист М. pavlovskii на организм толстолобиков, это заболевание у обыкновенных толстолобиков в хозяйствах Китая, описывают Ву-Пао-Хуа с соавт. (Wu-Pao-Hua et al, 1975).

Виды Sphaerospora renicola, S. angulata, паразитируя в почках карпа, разрушают эпителий почечных канальцев, что приводит к их атрофии и образованию гранулем (Dykova et Lorn, 1978,1988; Molnar, 1979, 1980). Y. Lom, Y. Dykova (1988), описали в хозяйствах Чехии 2 вида патогенных простейших Sphaerospora molnari и Myxobolus basilamellaris, которые поражают жабры карпа. Первый вид выявлен в 14 из 87 обследованных рыб.

Известно два типа ответных реакций хозяина на внедрение паразитов: воспалительный процесс и образование вокруг возбудителя различного рода капсул. С.С. Шульман (1966) отмечал, что многие тканевые миксоспоридии окружены капсулами различной степени сложности.

Подводя итоги обзора литературы по теме патологического воздействия различных видов миксоспоридии на организм рыб, можно сделать следующие выводы:

- тканевые паразиты более патогенны, чем полостные;

- миксоспоридии паразитируют практически во всех органах и тканях рыб, вызывая серьезные патоморфологические изменения в организме рыб, а иногда и ее гибель.

Пути заражения рыб слизистыми споровиками не выявлены. Так, С. С. Шульман (1966) предполагал, что рыбы инвазируются ими при заглатывании спор, однако опыты не подтвердили эту гипотезу.

О. Н. Юнчис (1971,1979), заражая рыб 3-мя видами миксоспоридии рода Myxobolus, в эксперименте доказал, что споры этого рода становятся инвазионными через 4 месяца. Аналогичные результаты получены рядом авторов (Успенская, 1955, 1978; Hoffman, Putz, 1969; Halliday, 1974, 1976) для возбудителя вертежа лососевых Myxoma cerebralis.

М. Маркив и К. Вольф (Markiw, Wolf, 1983,1984) впервые установили, что промежуточными хозяевами миксоспоридии являются малощетинковые черви-олигохеты.

Матбоули и Хоффман (El. Matbaouli, Hoffman, 1989,1991), изучая особенности развития слизистых споровиков Myxobolus cotti и Myxosoma cerebralis, также показали, что свежевыделенные или хранившиеся в течение 5 месяцев в грязи споры активно поглощаются тубифицидами и развиваются в эпителии их кишечника в актиноспоры рода Triactinomyxon. С. С. Шульман (1966) считает олигохет, промежуточными хозяевами миксоспоридий, опыты С. Szekely (1991) были отрицательными.

А. Г. Чепурная (1991) считает, что олигохеты транспортируют споры Myxobolus pavlovskii, но не являются их промежуточными хозяевами.

Большое значение для разработки мер борьбы и профилактики миксос-поридиозов имеют сведения об устойчивости спор миксоспоридий к абиотическим и биотическим факторам внешней среды.

Телоан (Theloan, 1985) отмечал, что споры миксоспоридий дегенерируют в воде за 1-2 месяца, а Бонд (Bond, 1938) считает, что эти сроки для многих видов спор могут составлять от 10 до 20 дней.

Методические аспекты исследований

Хотя исследования животного и растительного мира отдельных при-родно-хозяйственных зон ведутся на Кубани давно, но сведений по экологии природных и агроландшафтных систем богарной зоны края в литературе еще мало (Очаповский, 1969; Яковчук, 1974; Белюченко, 1998,2001,2003).

Имеются работы по соседним регионам, так, Л.И. Тараненко (1971, 1972,1973) изучал трофические, форические и фабрические связи в биоценозах лесополос Нижне-Донского стационара на постоянных делянках, площадь которых составляла 2-10 га. Изучаемые участки обследованы комплексно, в результате зарегистрировано 47 видов позвоночных животных. Массовыми видами по численности и биомассе являются грач и озерная лягушка. Описан строительный материал гнезд грачей: основание сухие ветки диаметром 9-16 мм, стенки - из веточек ивы диаметром 3-5 мм; лоток выстлан придаточными корнями ивы и сухой травой, в некоторых - кора и луб ивы, шерсть крупного рогатого скота. Средний вес гнезда был 2,2-4,3 кг, общий вес построенных гнезд 320 кг/ га, а всего, включая недостроенные гнезда, составил 9 т / га. Биомасса потребляемой пищи беспозвоночных и растений - в период с апреля по август составила 2000-4000 кг.

Н.П. Ильюх, А.Н. Хохлов и др. (2003) привели учет видового разнообразия птиц Ставропольского края в биоценозах природных систем (оз. Да-дынское, низовье р. Кумы, ксерофитные степи), выявив 72 вида.

Наши исследования в решении проблемы существенно отличаются от исследований других авторов, целью которых являлось изучение одной из сторон вопроса. Так, гельминтологи изучали гельминтофауну у животных вне связи с компонентами животной пищи. Орнитологи изучали питание, оценивая одну из сторон - хозяйственной деятельности по критерию наличия полезных, вредных, нейтральных животных в пище птиц. При этом вопросы трофико-эпизоотологических цепей с их связями в биоценозах не изучались, за исключением циклов развития отдельных видов гельминтов. За 75 лет изучения почв Кубани только одна работа была посвящена почвенной биоте (целлюлозоразрушающие бактерии и почвенные грибы). Неизученной оставалась мезофауна почв в пастбищных и детритных цепях, являющихся одной из основных частей, обеспечивающих круговорот веществ и перемещение энергии в агроландшафтных системах.

Участие в комплексных экспедициях по изучению почв в районах интенсивного возделывания зерновых культур, организуемых НИИ прикладной и экспериментальной экологии в течение 1990-2000 гг., позволило автору собрать материал - мезофауну почв - по сезонам года в верхних слоях и почвенных разрезах и изучить ее не только в связи с цепями питания между почвенными группами животных, но и как биомассу кормовой базы, циркулирующую в цепях питания полевых видов птиц.

Многолетнее изучение растительных, животных сообществ во внешней, водной, почвенной и внутриорганизменных средах позволило автору на основе использования основных концепций современной экологии, объединить все компоненты в единое целое через пищевые и энергетические связи территориально и функционально зависящие друг от друга в системном подходе при разработке теории экологической оценки состояния биоценозов в природных и агроландшафтных системах Кубани.

Впервые эта теория была формализована в следующих моделях:

- модель формирования биомассы трофической пирамиды и экологическая эффективность отдельных трофических уровней с учетом используемой активной радиации; - модель распределения биомассы озимой пшеницы по трофическим уровням основных сообществ агроландшафта и в других 40 концеп туальных схемах.

В наших моделях для оценки агроценозов обязательными факторами являются:

- абиотические и биотические факторы внешней среды;

- видовой состав культурных и сорных растений, животных;

- видовой состав авиа- и энтомофауны;

- почвенный состав мезофауны и микроорганизмов;

- пищевые цепи и место отдельных сообществ эндоконсортов в трофических уровнях от продуцентов до консументов последних порядков;

- содержание органического вещества в почвах;

- продуктивность и энергоемкость трофических уровней в агроценозе.

При оценке состояния биоценозов евино-, молочно-товарных и птице водческих ферм основными факторами являются:

- климатические (осадки, температура, продолжительность морозного и безморозного периодов);

- эдафические (содержание гумуса в почвах, рН, минеральный и физический составы, аэрация);

- видовой состав птиц, млекопитающих, энтомофауны, мезофауны (макро- и мегафауна);

- видовой состав древесно-кустарниковых и сорных растений;

- обследование на наличие половозрелых и личиночных стадий гельминтов животных, живущих на фермах (собак, грызунов, птиц и т.д.);

- обследование на наличие личиночных форм эндоконсортов (гельминтов) мезо- и мегафауны, в которых осуществляется развитие, накопление и передача инвазионного начала паразитов и патогенной микрофлоры;

- обследование на наличие эндоконсортов определенного процента домашних животных и их внутриорганизменной среды; - выявление на разных типах ферм трофико-эпизоотологических це пей, опасных гельминтозов, вызывающих массовый падеж сельскохозяйст венных животных.

В этих типах артбиоценозов с точки зрения паразитарных заболеваний обязательными элементами мониторинга на фермах и прифермерских участках является системная программа наблюдений за изменениями состояния внешней и внутренней среды, вызываемыми воздействиями факторов естест-венного и антропогенного характера. Полученные при изучении такой системы данные позволяют осуществлять прогноз и намечать профилактические и лечебные мероприятия, снижающие и исключающие заболевания животных.

Примером теоретико-прикладного значения может послужить комплексное обследование искусственных биоценозов прудов в системе "пара зит-хозяин" в колхозе "За Родину" Тимашевского района, в котором в осен ний период в течение ряда лет отмечался массовый отход пестрых и белых толстолобиков. Для выяснения ситуации в представленном материале токсикологический отдел краевой ветлаборатории исключил содержание хлор- и фосфорор ганических соединений (гексахлоран, ДДТ). Не подтвержден также фактор присутствия инфекции. В результате полных гельминтологических вскрытий по К.И. Скрябину, нами разработан ускоренный метод диагностики миксос поридий в крови рыб (Гаркави, Звержановский, Лысенко, 1986). При обследовании плазмы крови по нашему методу в ассоциации был выявлен новый вид Myxobolus haemophilus, Garkavi, Zverzhanovskii, Lysenko, 1989. В органах больных рыб нами выделена культура микроорганизмов Pseudomonas iluirescens, биотип 2. Патогенность выделенной культуры про верена на здоровых рыбах путем введения в брюшную полость пестрых тол столобиков 0,2 мл бульонной культуры микроорганизмов. Толстолобики па ф ли, при вскрытии обнаружены те же патологические изменения, что и при ес тественном течении инфекции. В результате такого комплексного исследования выявлен паразитоце-ноз в ассоциации 3-х видов эндоконсортов: Myxobolus pavlovskii + М. hae-mophilus + Pseudomonas fluirescens (Гаркави, Лысенко, Коростелева, Звержа-новский, 1995). Лечебные мероприятия, проведенные в хозяйстве путем известкования ложа прудов, устранили очаги данного заболевания в осенний период, падеж рыб прекратился. Всего нами обследовано в наземных водных и почвенных средах природных и агроландшафтных систем Краснодарского края с 1969 по 2003 г. различными методами 7121 особь популяций различных групп животных (птицы, рыбы, дождевые черви, водные моллюски, личинки стрекоз, головастики лягушек, мухи и т.д.).

Особенности экологии прудовых рыб

Сбор материала по основным консортам рыб (паразитоценозы) проводили в сообществах животных 15 прудовых хозяйств 13 районов Краснодарского края в период с 1984 по 1988 г. Методом полного паразитологического вскрытия исследовано 2179 зкз. У сеголеток и годовиков рыб 13 видов выявлен 51 вид эндоконсортов, принадлежащих к 21 роду, 16 семействам, 12 отрядам и 9 классам.

1. Crvptobia branchialis Nie (in: Chen. 1956) - у карпа, белого и пёстрого толстолобика; локализация: жабры. Места обнаружения - рыбхозы "Шапари евский", "Ангелинский", "За Родину", "8 марта". Паразит-вселенец. Завезен в водоемы России с рыбами дальневосточного комплекса (Мусселиус, 1969). Нами обнаружен у сеголеток и годовиков карпа и растительноядных рыб зимой и ранней весной. Разрушает жаберные лепестки с ЭИ = 50-60%, при ИИ =15 экз. в мазке. 2. Crvptobia cvprini (Plehn. 1903) - у карпа, сазана; локус: плазма крови, наибольшая ЭИ отмечена весной - до 20%, ИИ = 1-3 экз. в мазке. Места об наружения - рыбхозы "15 лет Октября", "Рязанский", "Синюхинский", "Ша париевский", "За Родину". Биология. Цикл развития и численность кровепаразита зависит от численности и биологического цикла развития пиявок (Ивасик, 1953; Хайбула-ев1970). ГОД Costia Leclergue, 1890. 3. Costia necatrix ГНеішееиу. 1884) - у всех исследованных прудовых рыб; локус: кожа, жабры. Летом при температуре воды 25-26С, ЭИ = 20%, при ИИ = 1-3 экз. Места обнаружения - рыбхозы "За Родину", "15 лет Ок тября", рыбоводное хозяйство ТЭЦ. КЛАСС Coccidiomorpha Doflein, 1901 ОТРЯД Coccidia Labbe, 1889, emend Krylov, 1980 СЕМЕЙСТВО Eimeridae Leger, 1911 РОД Eimeria Schneider, 1875 4. Eimeria carpelli Leeer et Stankovitch. 1921 - у карпа, красноперки и плотвы; локус: стенки кишечника. Места обнаружения: во всех прудовых хо зяйствах Кубани. ЭИ была от 5% до 45%, при ИИ = 40 ооцист в поле зре ния микроскопа (7 х 40). Ооцисты у мальков в 20-дневном возрасте. Карп и сорная рыба, в возрасте одного года, - носители этого вида эн-доконсортов: при ЭИ = 10% и ИИ = 1-5 ооцист, увеличение (7 х 40). 5. Eimeria cheni Schulman et Zaika. 1962 - у белых и пестрых толстоло биков; локализация: слизистая оболочка кишечника, в летнее время ЭИ=20%, при максимальной ИИ до 20 экз. ооцист, увеличение (7 х 40). По данным В. А. Мусселиус (1969), паразит был завезен в пруды из хозяйств Китая. Мальки заражаются с 20-дневного возраста, наши данные согласуются с исследованиями Т. А. Яковчук (1974). 6. Eimeria sinensis Chen. 1956 - во вех рыбоводных хозяйствах у белого и пестрого толстолобика; локализация: эпителий кишечника. Паразит завезен во время акклиматизации растительноядных рыб из Китая (Мусселиус, 1969). Заражаются мальки с 20-дневного возраста. По нашим данным, ЭИ вначале не превышает 5%, при ИИ = 2-5 ооцист в поле зрения, увеличение (7 х 40). Максимальная ИИ до 40 ооцист регистрировалась в июне-июле, при температуре воды 23-25С с ЭИ = 25%. Осенью ЭИ снижалась, а зимой выявлялись единичные ооцисты у годовиков растительноядных рыб при ЭИ = 10%. ТИП Книдоспоридии Cnidosporidia Doflein, 1901, emend Schulman et Podlipaev, 1980 КЛАСС Myxosporidia Butschli, 1881 ОТРЯД Bivalvulea Schulman, 1959 Подотряд Eurysporea Kudo, 1919 СЕМЕЙСТВО Sphaerosporidas Davis, 1917 РОД Sphaerospora Thelohan, 1892 7. Sphaerospora carassi Kudo. 1919 - во вех прудовых хозяйствах у кар па, белого амура, плотвы; локализация: жаберные лепестки, ИИ = 1-2 экз., с ЭИ = 10-45% сеголеток карпа и зависят от сезона года, максимум в июне июле. Обнаружен у годовиков и двухлеток карпа, а у плотвы находили еди ничные споры S. carassi, при ЭИ = 5-17% и ИИ = 1-2 экз. спор в 100 полях зрения, увеличение (7 х 40). Для водоемов реки Кубань паразит регистриру ется впервые. СЕМЕЙСТВО Myxobolidae Thelohan, 1892 РОД Myxobolus Butschli, 1882 8. Mvxobolus pavlovskii (Achmerov. 1954 - во всех прудовых хозяйст вах края у толстолобиков белых и пестрых; локализация: жаберные лепестки. Вид М. pavlovskii завезен из Китая во время акклиматизационных перевозок в прудовые хозяйства нашей страны в 1954-1962 гг. По данным В.А. Мусселиус (1969), он выявлялся у производителей белого и пестрого толстолобиков в незначительных количествах и не имел эпизоотического значения.

Т. А. Яковчук (1974) также обнаруживала М. pavlovskii в нескольких хозяйствах бассейна реки Кубань.

В настоящее время возбудитель регистрируется во всех обследованных хозяйствах и обнаруживается чаще у сеголеток, а также годовиков пестрого толстолобика. В июне—июле ЭИ = 100% при высокой ИИ (отдельные особи 1000 цист на жаберном аппарате).

В другие сезоны года ЭИ и ИИ снижается. При содержании белого и пестрого толстолобиков совместно в прудах ЭИ и ИИ последнего значительно ниже и не превышает обычно 50%, при ИИ = 10-15 цист на жаберной дуге. Наши данные подтверждаются работами Т. А. Яковчук (1974). 9. Mvxobolus muelleri Butschli. 1882 - у плотвы, красноперки, уклеи, леща; локус: жабры, подкожная соединительная ткань, мышцы, желчный и мочевой пузырь. Места обнаружения - рыбхозы "Курчанский", "Рязанский", "За Родину"._В этих рыбхозах зараженность рыб была с невысокой ЭИ и ИИ в течение всего года (ЭИ от 5 до 10%, ИИ =1-2 споры в 100 полях зрения микроскопа (7 х 40). Наши данные подтверждаются работами О.Н. Бауера (1959а) и С.С. Шульмана (1966) об эвритермности данного вида. 10. Mvxobolus schulmani Donee. 1962 - у леща, уклеи; локализация: жабры, мышцы, почки. Места обнаружения-рыбхозы "За Родину", "Шапари евский", "Курчанский", "Рязанский". Обследованные сеголетки и годовики сорной рыбы были с незначительной ЭИ и ИИ, а в летнее время она несколько возрастает.

Похожие диссертации на Экологическая оценка состояния биоценозов природных и агроландшафтных систем Кубани