Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Элементы сравнительной экологии трех видов синантропных блаттеллид

Диссертация: Элементы сравнительной экологии трех видов синантропных блаттеллид
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Актуальность проблемы. В условиях тотального загрязнения отходами окружающей среды, когда свалки гниющего мусора вокруг крупных городов и промышленных предприятий стали неотъемлемым компонентом складывающихся антропогенных ландшафтов, а дешевого и эффективного способа переработки и возврата в систему органического вещества еще не найдено. Использование для этих целей живых организмов является… Читать ещё >

Содержание

  • 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ПОПУЛЯЦИЙ НАСЕКОМЫХ
  • 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
    • 2. 1. Методика определения оптимальной плотности популяций синантропных блаттеллид
    • 2. 2. Изучение процессов роста и морфогенеза синантропных блаттеллид
    • 2. 3. Изучение влияния абиотических факторов на развитие блаттеллид
    • 2. 4. Определение пищевых предпочтений блаттеллид
  • 3. СООТНОШЕНИЕ ПРОЦЕССОВ РОСТА И МОРФОГЕНЕЗА СИНАНТРОПНЫХ БЛАТТЕЛИД НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ОНТОГЕНЕЗА
    • 3. 1. Особенности онтогенеза для особей Blattella germanica
    • 3. 2. Особенности онтогенеза для особей Naupheta cinerea
    • 3. 3. Особенности онтогенеза для особей Periplaneta americana
    • 3. 4. Физиологические характеристики развития синантропных блаттеллид
  • 4. ОСОБЕННОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ АБИОТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ СИНАНТРОПНЫХ БЛАТТЕЛЛИД
    • 4. 1. Влияние температуры на развитие синантропных блаттеллид
    • 4. 2. Влияние светового режима на биологические характеристики синантропных блаттеллид
    • 4. 3. Влияние водного режима и неполноценного питания на развитие синантропных блаттеллид
  • 5. ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОПУЛЯЦИИ
    • 5. 1. Типы культуральных емкостей
    • 5. 2. Определение оптимальной плотности искусственных популяций синантропных блаттеллид
  • 6. ОТНОШЕНИЕ БЛАТТЕЛЛИД К КАЧЕСТВУ ПИЩИ
    • 6. 1. Возможность утилизации биоорганических отходов посредством синантропных блаттеллид
    • 6. 2. Потребление пищи блаттеллидами
  • 7. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ БЛАТТЕЛЛИД В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Элементы сравнительной экологии трех видов синантропных блаттеллид (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность проблемы. В условиях тотального загрязнения отходами окружающей среды, когда свалки гниющего мусора вокруг крупных городов и промышленных предприятий стали неотъемлемым компонентом складывающихся антропогенных ландшафтов, а дешевого и эффективного способа переработки и возврата в систему органического вещества еще не найдено. Использование для этих целей живых организмов является прекрасной возможностью реализации эволюционно обусловленных особенностей биологии некоторых насекомых на пользу человеку.

В последнее время интенсивно развивается одно из новых направлений экологии — утилизация биоорганических отходов посредством насекомых с последующим производством кормового белка и биоудобрений. Логическим развитием этих исследований было создание технологических режимов и поточных линий при животноводческих и птицеводческих фермах, где осуществляется по безотходной технологии утилизация свиного навоза и куриного помета посредством синантропных мух. Однако то обстоятельство, что личинки мух не могут перерабатывать твердые органические отходы (преимущественно растительного происхождения), а так же нуждаются в особом субстрате для выращивания яиц, побудило нас к рассмотрению в качестве утилизаторов синантропных насекомых из другого отрядаBlattodea, обладающих ротовым аппаратом грызущего типа и характеризующихся практически всеядностью.

Эти насекомые за счет особых свойств хитинового покрова тела в процессе эволюции приспособились к существованию в неблагополучных для других животных условиях обитания. Их хитин может сорбировать ионы тяжелых металлов, радионуклеиды и другие токсические вещества (Корпачев, 1989). За счет повторяющихся линек происходит освобождение насекомого от старого хитинового покрова, что обеспечивает очищение его организма от этих веществ, что в свою очередь позволяет существовать в условиях загрязнения.

Благодаря низкомолекулярной структуре своих белков (Северин, Вульфсон, 1959) блаттеллиды, как организмы низшего эволюционного уровня, являются желательной добавкой в корма молоди сельскохозяйственных животных (рыб, птиц и т. д.), в рационе которых необходим определенный баланс растительных и животных белков (Тамарина, 1990).

Целью работы является изучение влияния экологических факторов на рост и развитие популяций синантропных блаттеллид в условиях их искусственного разведения. Для реализации поставленной цели были выдвинуты следующие задачи исследования:

1. провести анализ экологических и паразитологических взаимоотношений синантропных блаттеллид с человеком;

2. изучить особенности различных стадий онтогенеза рассматриваемых видов блаттеллид;

3. определить оптимальную плотность популяций исследуемых насекомых в искусственных емкостях в зависимости от видовой специфики;

4. проследить влияние абиотических факторов среды (температура, освещенность, водный режим) на рост, развитие и плодовитость популяций синантропных блаттеллид;

5. изучить особенности утилизации блаттеллидами различных видов биоорганических отходов хозяйственной деятельности человека;

6. разработать эко лого-техно логические нормативы разведения изучаемых видов синантропных блаттеллид.

Научная новизна исследования состоит в изучении влияния отдельных экологических факторов среды на рост и развитие популяций синантропных блаттеллид в условиях их искусственного разведения, а именно на плодовитость самок, жизнеспособность оотек, продолжительность жизни особей, продуктивность искусственных популяций блаттеллид и т. д. Определены морфофизиологические особенности каждой возрастной стадии трех изучаемых видов: их размерно-весовые характеристики, особенности обмена веществ, скорость прохождения пищи и т. д.

Впервые предложена идея разведения блаттеллид с учетом их эколого-технологических особенностей для утилизации биоорганических отходов. Разработаны предварительные нормативы культивирования синантропных блаттеллид. Установлено, что из трех изучаемых видов наиболее перспективным является Nauphoeta cinerea.

Практическая значимость. В ситуации хронического дефицита кормов, низкого их качества и несбалансированности рационов по питательным веществам биомасса этих животных может служить нетрадиционной высокобелковой (около 50% протеина) низкомолекулярной добавкой в корма молоди сельскохозяйственных животных (рыб, птиц и т. д.), в рационе которых необходим определенный баланс растительных и животных белков.

Установлено, что биомасса тараканов может быть полезной для человека. По данным В. В. Корпачева (1989), она может быть использована для фармакологии (сульфопроизводные хитозана препятствуют свертыванию крови и образованию тромбов в сосудах, и для получения веществ, способных выводить вредные вещества из организма животных и человека). Особо важное значение тараканы могут иметь в кормопроизводстве. Удалось показать, что кормовая ценность биомассы тараканов близка к естественной пище личинок карповых рыб. Например, эффективность кормления личинок карпа тараканами оказалась всего на 12,7% ниже, чем при кормлении моинами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Апробация работы. Основные положения диссертации были изложены на заседаниях кафедры зоологии, ученых советах и ежегодных научных конференциях Ставропольского государственного университета, а так же на II Международном симпозиуме «Ресурсосберегающие технологии в аквакультуре» (Россия, Адлер, 1999), на XIII Международной научнопрактической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, КубГУ, 2000), на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» (Москва, МГУ, 2000), на Всероссийской научной телеконференции «Биогеография на рубеже XXI века» (Ставрополь, 2000), на Международном симпозиуме «Биоразнообразие и динамика экосистем северной Евразии» (Новосибирск, 2000), на IV региональной научно-технической конференции «Вузовская наука — региону» (Ставрополь, СКГТУ, 2000).

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах компьютерного текста. Работа состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержащего 305 источника (в том числе 184 отечественных и 121 зарубежных авторов). Работа иллюстрирована 28 таблицами и 34 рисунками.

ВЫВОДЫ.

1. Доказана эволюционно обусловленная возможность утилизации биоорганических отходов посредством синантропных блаттеллид, включая отходы жизнедеятельности животных.

2. Получены размерно-весовые характеристики каждой стадии онтогенеза изучаемых видов блаттеллид, с присущими им физиологическими показателями.

3. Максимальная продуктивность у изучаемых видов получена при температуре окружающей среды 26 — 28 °C. Рассчитаны суммы эффективных температур, которые составили в градусоднях: 980 для В. germanica, 1800 для N. cinerea и 3180 для Р. americana.

4. Оптимальным является выращивание и содержание маточных популяций блаттеллид в условиях, когда длительность фотофазы не превышает 1,5 — 2 ч в сутки. Для особей работающей культуры (предназначенных для последующего использования их биомассы) предпочтительнее естественная смена дня и ночи. Выявлено, что наибольшую пластичность по отношению к фактору освещенности проявили особи P. americana, а наименьшую — особи В. germanica.

5. Оптимальная плотность популяций синантропных блаттеллид составляет для имаго (в расчете на 1000 см3) 67 особей для B. germanica, 6 особей для P. americana, и 40 особей для N. cinerea.

6. Ежесуточное потребление кормов сильно зависит не только от вида и возраста, но и от пола блаттеллид. Максимальное количество пищи потребляют личинки и имаго N. cinerea. Выращивание на любых монодиетах отрицательно сказывается на продуктивности популяций блаттеллид.

7. Самым перспективным для разведения в условиях лаборатории и для переработки пищевых отходов видом является N. cinerea, высокая экологическая пластичность и большая индивидуальная масса особей которых сочетаются с наибольшими величинами потребления пищевых отходов.

8. Показана возможность использования биомассы блаттеллид в кормопроизводстве и медицине. Например, кормовая ценность биомассы блаттеллид оказалась близка к естественной пище личинок карповых рыб (на 12,7% ниже, чем при кормлении моинами). Добавка 1% хитина в стандартный комбикорм позволила снизить содержание солей кадмия в теле личинок карпа на 12%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Схема разведения может быть использована при разведении других животных и при обучении в рамках курсов «Экспериментальная зоология», «Зоология беспозвоночных», «Экология».

2. Предлагается использование популяций синантропных блаттеллид в качестве утилизаторов биоорганических отходов сельскохозяйственной промышленности и коммунального хозяйства в виде технологических цехов и проточных линий при крупных предприятиях и заводах. Предварительные эколого-технологические нормативы по выращиванию блаттеллид изложены в таблице 28.

Показать весь текст

Список литературы

  1. И.А., Ахлебинский К. С., Бычков В. П. Некоторые данные по звену животных в замкнутой экологической системе. // Проблемы космической биологии.- М.: Наука, 1965. — Т.4. — С. 107 — 118
  2. .П., Шийко Э. С. Разведение и хранение энтомофагов. -Ташкент, 1983. 99 с.
  3. М.С. Экология насекомых. Курс лекций. М.: Издательство Московского Университета, 1970. — 158 с.
  4. Т.А., Злотин З. И. Стандартный обмен насекомых: клопы, бабочки, перепончатокрылые // Изв. Рос. АН Сер. Биол. 1996. № 2. — С. 193 -205
  5. Н.А., Брикман Л. И., Захаров Е. В. и др. Степень поедания тараканами некоторых веществ // Современные методы и средства дезинфекции и стериализации.- М., 1979. С. 107 — 109
  6. Н.А., Брикман Л. И., Кожина Г. И., Маркина В. В. Аттрактивно -репеллентное действие на рыжих тараканов веществ из различных групп химических соединений // Современные методы и средства дезинфекции и стериализации. М., 1979. — С. 102 — 105
  7. Н.А. Биологическое обоснование разработки и использования пищевых токсических приманок в системе интегрированной борьбы с синантропными тараканами. Дисс. канд. биол. наук.- М., 1992. 326 с.
  8. В.В. Среда и рост животных. // Рост животных. М., Л., Биомедгиз, 1935. — С.330 — 366.
  9. Л.М., Кириленко Н. С., Мамонтов В. Я. и др. Опыт содержания рыб в герметических аквариумах с хлореллой и без нее. // Проблемы космической биологии. М., Наука, 1965. — Т.4. — С. 646 — 654.
  10. И.Н. О разработке методов учета и определение критериев оценки численности популяций рыжего таракана (Blattella germanica L.) // Мед. Паразитология и паразитарные болезни, 1972. № 4. — С.472 — 474
  11. И.Н. Методы и средства борьбы с синантропными тараканами в отдельных городах СНГ. Дисс. канд. биол. наук.- М.: 1974. 181 с.
  12. К.С., Бычков В. П., Ильина И. А. и др. К вопросу об обеспечении членов экипажа космического корабля продуктами животного происхождения. // Проблемы космической биологии. М., Наука, 1962. -Т.1.- С. 145−151.
  13. Бей Биенко Г. Я. О тараканах (Blattodea), завезенных с бананами в Ленинград. // Энтомол. обозр., 1947. — T.XXIX. — № 1−2. — С. 44−48.
  14. Бей Биенко Г. Я. Фауна СССР. Таракановые.- М. — Л., 1950. — С. 3 — 164.
  15. Бей-Биенко Г. Я., Скорикова О .Я. Лабораторные занятия по энтомологии.-Л., Колос, 1966. 304 с.
  16. Бей Биенко Г. Я. Общая энтомология. — М., Высшая школа, 1980. — 416 с.
  17. В.Н. Учебник медицинской энтомологии. М., 1948. С. 418−420
  18. В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных М.: Наука, 1964. -Т.1.-432 е.- Т.2. — 446 с.
  19. В.Н. Биоценологические основы сравнительной паразитологии М.: Наука, 1970. — 502 с.
  20. М., Харпер Дж., Таусенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. М.: Мир, 1989. — Т.1 — 667 е., Т.2 — 477 с.
  21. Ю.Д., Злотин А. З. Техническая энтомология: задачи и перспективы развития // Биология в школе, 1996. № 1. — С. 5 — 7
  22. Н.В. Общая и сельскохозяйственная энтомология.- М., Колос, 1983.-416 с.
  23. Л.И., Алешо Н. А., Капанадзе Э. И. Экспериментальное изучение с помощью радиоактивной метки дальности перемещения рыжих и черных тараканов. // Проблемы дезинсекции и стерилизации /Тр. ВНИИДиС. М., 1971. -Вып. 21.- Т.2. — С. 136−144
  24. JI.И., Алешо Н. А. Методы изучения поедаемости синантропными тараканами различных веществ. // Современные методы и средства дезинфекции и стериализации М., 1974. — Вып. 26. — С. 151 — 154
  25. М.С. Эколого-физиологические исследования некоторых видов наземных моллюсков как возможного компонента замкнутых экологических систем. Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 1975. — 21 с.
  26. Дж.К., Градуэл Дж.Р., Хассел М. П. Экология популяций насекомых (анатомический подход).- М., «Колос», 1978 222 с.
  27. Г. В. Использование в животноводстве нетрадиционных кормовых добавок из отходов и побочных продуктов лесной, деревоперерабатывающей промышленности и сельского хозяйства. Дис.. д. с-х. н. С-Пб, 1998. — 289 с.
  28. Г. А. Роль поведения в регуляции плотности популяций насекомых. Киев, 1975. — С. 26 — 33
  29. Н.А., Иващенко Л. С. Влияние качества корма на уровень метаболизма вредной черепашки в различные периоды постэмбрионального развития. /Тр. ВИЗР. Л, 1976. — С.73 — 83
  30. Г. Г. Взаимозависимость роста и энергетического обмена пойкилотермных животных // Количественные аспекты роста организмов.-М., Наука, 1975.- С. 64−72
  31. Д.Е. Медицинская паразитология. М.: Медицина, 1991. — 304 с.
  32. Д. Метаболизм насекомых. М. 1968. — 227с.
  33. A.M. Современное состояние концепции экологической ниши // Успехи современной биологии, 1978, 85 — № 3 — С. 431 — 446
  34. Е.Г. Эколого-физиологические характеристики Musca domestica L. Как компонента гетеротрофного звена в биологической системе жизнеобеспечения человека. Дисс. канд. биол. наук. М., 1982. — 201 с.
  35. .Л., Гусаров Б. Г., Лобанов А. Г. и др. Проблема утилизации в условиях длительного космического полета. // Проблемы космической биологии. М., Наука, 1962. — Т.З. — С. 89 — 98.
  36. Н.И., Козлова Р. Н. Термопериодизм как фактор в развитии насекомых // Ж. общ. биол., 1967. Т.28. — Вып.З. — С.278 — 288
  37. Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 1993. — Т.2. — 327 е.- Т.З.- 374 с.
  38. Р. Основы экологии. М., 1975. — 415 с.
  39. А.С. Фотопериодизм и сезонное развитие насекомых. Л.: изд-во ЛГУ, 1961.-243 с.
  40. М.С. Концепция и методы изучения личинок карповых рыб, обеспечивающие технологию их выращивания в условиях заводского производства.- Краснодар: КубГУ, 1996. 24 с.
  41. М.С. Эколого-технологические основы кормления личинок карповых рыб в условиях заводского производства: Дис.. д.с.-х.н. / КубАГУ. Краснодар, 1996. — 347 с.
  42. В.А. Зоология беспозвоночных. М., Высшая школа, 1975. — 560 с.
  43. Ю.А. Хеморецепция насекомых и репелленты. М.: 1962. — Т.54. — Вып. 1.- С. 102−114
  44. Д.П. Пищевые потребности насекомых // Успехи современной биологии. М.: 1969. — Т.67. — Вып.2. — С.295 — 309
  45. В.А. Фотопериодический и температурный контроль развития насекомых. Л.: Наука, 1984. — 184 с.
  46. Ю.А. Эмбриология насекомых. Курс лекций. М.: Высшая школа, 1975. — 328 с.
  47. Ю.А. Курс общей энтомологии. М.: 1986. 320 с.
  48. А.З. Экспериментальное обоснование методики круглогодичного разведения непарного шелкопряда (Ocneria dispar L.) и рекомендации по использованию в прикладной энтомологии. Дисс.. канд. биол. наук. -Харьков, 1965. 208 с.
  49. А.З. Разработка и биологическое обоснование приемов повышения жизнеспособности и продуктивности насекомых при разведении на примере Bombyx mori L., Ocneria dispar L., Sitotroga cerealella Oliv. Дисс. д-ра биол. наук Харьков, 1981а. — 339 с.
  50. А.З. Теоретическое обоснование массового разведения насекомых // Энтомолог. Обозрение, 19 816. Вып. 60. — № 3. — С.494 — 510
  51. А.З. Насекомые служат человеку.- Киев: Наукова думка, 1986. -101 с.
  52. А.З. Насекомые друзья и враги человека.- Киев: Урожай, 1987. -215 с.
  53. А.З. Техническая энтомология. Киев: Наукова думка, 1989. — 183 с.
  54. В.А., Чернышев В. Б., Афонина В. М., Шульце Б. О разведении насекомых при постоянной темноте. / Тезисы докл. 2 Всесоюз конференции по промышл разведению насекомых. М.: Изд-во Московского Университета, 1989. — С. 16
  55. К.П. Современная теория терморегуляции и зимняя спячка // Сб. Эволюц. аспекты гипобиоза и зимней спячки. Л., 1986 — С. 49 — 54
  56. JI.C. Влияние кормового субстрата на метаболизм стеблевого мотылька Ostrinia nubilalis. /Тр. ВИЗР. Л., 1979. — С.113 — 116
  57. И. Лабораторное разведение тараканов, клопов, платяных вшей и блох. / Бюллетень ВОЗ. 1964. — Вып. 31. — № 4. — С.576 — 578
  58. Т.Н. Методы изучения липидов насекомых // Методы исследования патологических изменений растений. М.: Колос, 1976. -С.193 -197
  59. Н.И. Методика экспериментальных исследований по зоологии наземных позвоночных. М., 1951. — С. 6 — 45.
  60. Э.И. Биология черных тараканов (Blatta orientalis L.) в условиях инсектария и методика их разведения.- М.: Мед паразитология, 1969. Т.38. -Вып.1. -С.66−70
  61. Э.И. Биология черного (Blatta orientalis L.) и туркестанского (Shelfordella tartara Sauss) тараканов, как обоснование мер борьбы с ними. Дисс. канд. биол. наук. М., 1971. — 177 с.
  62. Д.Н. Основы экологии животных. Л.: Учпедгиз, 1945 — 396 с.
  63. В.Н., Бессонова И. В. Влияние фактора плотности рыжих тараканов в убежищах на численность насекомых // Актуальные вопросы дезинфекции и стериализации. М.: 1884. — С. 76 — 79
  64. В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. М.: Химия, 1975.- 223 с.
  65. И.В. Пищевая специализация и ее значение в жизни насекомых // Энтомол обозрение. М. — Л., 1951. — Т.31. — № 3 — 4. — С. 323
  66. И.В. Основные результаты изучения экологии насекомых // Энтомол обозрение, 1959, т.38, вып.2, с. 273 289
  67. И.В. Методы исследования экологии насекомых. М.: Высшая школа, 1961. — 286 с.70
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?