Исследовательская работа "Инвазивный вид Курской области – каштановая минирующая моль"
проект по биологии (6 класс)

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 6»

Исследовательская работа

«Инвазивный вид Курской области – каштановая минирующая моль»

Выполнила:

Морозова Валерия Витальевна

ученица 6 «А» класса

МОУ «Средняя

общеобразовательная

школа № 6»

г. Железногорска

Курской области

Руководитель:

учитель химии-биологии

Морозова Ирина Викторовна

г. Железногорск – 2021г

Оглавление

Актуальность проекта

В местной газете «ЭХО недели» встретила статью «Каштаны сгубила жара и моль-пестрянка» от 30 августа 2013 года. И у меня появились вопросы. Что это за моль такая, из-за которой стали раньше времени увядать листья каштана? Можно ли помочь деревьям избавиться от этой напасти?

Оказывается, в природе существует много видов животных, которые представляют опасность для других, питаются ими или выступают в качестве доминантов^[1]. Это не так страшно, как кажется на первый взгляд. Обычно в природе всё сбалансировано таким образом, чтобы все виды, несмотря на гибель отдельных особей, выживали. Однако беспрепятственное вторжение некоторых видов в тот ареал обитания, где их быть не должно, приводит к катастрофическим последствиям: исчезают виды и целые экосистемы.

Согласно большинству словарей, инвазивным ("агрессивным") видом является растение или животное, которое не характерно для определённого места обитания. Это завезённый вид, который способен к распространению и причинению ущерба окружающей среде, экономике человека и здоровью людей.

Некоторые из этих инвазивных созданий вызвали вымирание целых видов и нанесли непоправимый ущерб окружающей экосистеме. Эти существа не страшные и не выглядят опасными. Но печальная реальность такова, что при введении в окружающую среду, где до этого не было естественных хищников, эти животные выходят из-под контроля и полностью захватывают соответствующие области.

Исходя из выше изложенного, я поставила перед собой следующую цель: изучить особенности развития каштанового минёра в естественных условиях и узнать, как с ней бороться в случае занесения в не свойственные им условия.

Задачи:

1. Собрать материал об особенностях развития каштанового минёра.
2. Выяснить, какие растения поражает каштановый минёр, а какие устойчивы к его воздействию.
3. Выяснить меры борьбы с этой молью как инвазивным видом.

Гипотеза: с каштановым минёром можно, не нанося вреда здоровью жителей города.

Объект: каштановая минирующая моль.

Предмет изучения: меры борьбы с инвазивным видом каштановой минирующей молью.

Приёмы и методы

1. Изучение информации Интернет-ресурсов по теме «Каштановая минирующая моль».
2. Сбор информации о естественных врага этого насекомого.
3. Практическое применение собранной информации – возможные меры борьбы с каштановой минирующей молью на территории Курской области.

Какой вред наносит каштановый минёр конскому каштану?

Среди насекомых-вредителей широкое распространение получила каштановая минирующая моль. Впервые это насекомое появилось на территории Курской области в 2011году и с тех пор доставляет немало хлопот городской службе озеленения, так как акклиматизировалась и прекрасно себя чувствует.

Каштановая минирующая моль (Cameraria ohridella), охридский минёр, каштановый минёр – основной вредитель конских каштанов с очень быстрыми темпами распространения. Относится к разновидности бабочек категории молей-пестрянок.

Гусеницы «минируют» листья изнутри и приводят к их преждевременному отмиранию и опаданию, ослабляя дерево и вызывая потерю выносливости, оборачивающуюся поражением морозами, другими вредителями и заболеваниями.

Каштановый минёр активизируется и впервые появляется на каштанах до распускания листьев, когда только начинают раскрываться лепестки на цветках. Обычно моль активна два сезона подряд. Заражение деревьев в этом году гарантирует, что следующей весной площадь поражения будет еще большей.

Многие ученые отмечают, что после пика активности на несколько лет вредители почти исчезают, вероятно, отправляясь на новые территории.

Массовое сбрасывание повреждённых, безжизненных листьев каштанами в июле и августе – результат поражения именно этим насекомым. Основной симптом – увядание листьев. На их поверхности появляются сотни желтых или красноватых следов — «мин», которые оставляют гусеницы в верхних слоях листьев, питаясь соками и клетками.

Листья быстро отмирают. Поражения всё больше разрастаются. Полностью исчезают зелёные участки. Установить факт заражения сложно, потому что пятна напоминают и ржавчину, и грибные инфекции. Распознать деятельность минёров внутри листьев можно только по отсутствию тонкой желтой каймы и черных пятен-пузырьков (пикнидов) на минах, которые приводят к ускоренному листопаду.

Каштановая минирующая моль наносит деревьям непоправимый вред, поэтому большая часть декоративных посадок конских каштанов находится под угрозой гибели. Причины, которые могут вызвать гибель деревьев, следующие:

1) из-за быстрой потери зеленой массы каштаны не накапливают питательные вещества, позволяющие нормально подготовиться к зимовке, поэтому чаще всего частично вымерзают даже в мягкие зимы;

2) деревья частично высыхают, и новые листья распускаются очень медленно.

Страдает выносливость: ослабленные каштаны становятся беззащитными перед листоядными и поражающими побеги и стволы вредителями. На них быстрее распространяются грибковые заболевания. Также страдает декоративность таких каштанов.

В частных садах, где каштанов не так много, бороться за их спасение можно с помощью химических препаратов. В городском озеленении применение химических обработок может нанести вред здоровью граждан, которые тут живут, поэтому взрослые деревья почти всегда требуют замены и немедленных мер профилактики.

Без мер по остановке распространения вредителя и лечения деревья, пораженные охридским минером, могут погибнуть за несколько лет.

Как выглядит каштановая минирующая моль?

Впервые каштановый минёр был отмечен только 30 лет назад в Македонии. Тогда это насекомое-вредитель считали реликтовым балканским видом. Из небольшого ареала в Греции и на Балканском полуострове из-за катастрофического изменения климата, некогда встречающиеся только на юге, этот вредитель захватил всю Европу, активно продвигается на Восток и распространился даже в Скандинавии.

Охридский минёр — небольшая бабочка с длиной тела до 7 мм и размахом крыльев до 10 мм. Эта моль-минёр характеризуется декоративным пёстрым узором на красноватых передних крыльях и черными точками на ногах.

Одна самка каштанового минёра способна отложить более 80 яиц. Яйца у этой бабочки столь миниатюрны, что невооруженным глазом почти не заметны. Они разбросаны по лицевой стороне листа, возле жилок.

Гусеницы проходят 6 возрастов с разными образом жизни и формой питания. Они малозаметны: их размер меняется от менее чем 1 мм в начале развития до чуть более 2 мм на третьей стадии и «финальных» 5-6 мм.

Наибольший вред наносят гусеницы на первых пяти стадиях – от питания только соком растения до перехода на поедание самих тканей каштановых листьев. На шестой стадии они приступают к прядению и окукливанию. Куколки каштанового минёра не превышают 0,5 см в длину.

Это самый агрессивный из всех видов минирующей моли. На весь период развития в яйце этой бабочке достаточно от 4-х дней до 3-х недель. Развитие гусеницы в самых неблагоприятных условиях занимает не больше 45 дней. За один сезон в течение теплых месяцев каштановый минёр может дать три потомства.

Охридский минёр - основной вредитель белоцветных  конских каштанов: обыкновенного и японского. Также его можно встретить на девичьем винограде пятилисточниковом, декоративных кленах (особенно белом и остролистном). Но некоторые разновидности конского каштана непривлекательны или губительны для этого вида бабочек, так как имеют меньшую пищевую ценность.  К таким видам относятся конский каштан жёлтый, конский каштан голый, конский каштан красный и конский каштан лесной.

Некоторые каштаны вовсе губительны для большинства особей молей: конский каштан мелкоцветковый, конский каштан ассамский, конский каштан калифорнийский, конский каштан китайский и конский каштан индийский. Установлено, что на конском каштане китайском гусеницы гибнут, достигнув старшего возраста. На конском каштане мелкоцветковом, конском каштане ассамском, конском каштане калифорнийском, конском каштане китайском и конском каштане индийском не выживают и гусеницы первого – второго возрастов.

Правильный выбор вида, устойчивого к каштановому минёру, – лучшее решение.

Естественная среда обитания каштанового минёра

Возможным первоначальным ареалом каштанового минёра может быть Северная Америка, где представители рода Cameraria представлены примерно 50 видами, или Восточная Азия, в которой найдено 12 видов. Но, кроме Европы, охридский минёр пока нигде не встречался. Поэтому происхождение данного вида точно не известно.

Впервые эта моль была описана в Македонии в 1980-х годах, где была обнаружена на конском каштане обыкновенном, в этой связи некоторые авторы и предложили теорию о том, что эта моль является реликтом Балканского полуострова.  Но данное предположение не нашло поддержки, поскольку после описания вид стал отмечаться на новых территориях в Европе. И, к сожалению, распространение молей-пестрянок на планете изучено ещё недостаточно.

Взрослое насекомое (имаго)

Длина тела бабочки –  6-7 мм, размах крыльев 7-9,5 мм. Голова покрыта красноватыми волосками. Усики последним члеником почти достигают вершины передних крыльев. Грудь серо-бурого цвета. Передние крылья красновато-коричневые, с белыми продольными линиями от основания крыла, двумя изогнутыми наружу белыми линиями, которые с внешней стороны тонко окаймлены чёрной полоской. Вершины передних усыпаны черноватыми чешуйками. Задние крылья и брюшко серые. Лапы белые в чёрных точках.

Яйцо диаметром 0,27-0,32 мм, имеет каплевидную форму, светло-зелёного цвета. Яйцо после выхода из него гусеницы становится светлым, серовато-белым; его форма овальная, слегка уплощённая.

Гусеницы первой стадии - светло-зелёная, полупрозрачная длиной 0,8 мм. Тело уплощённое, к заднему концу сильно суженное. Первый грудной сегмент широкий (примерно 0,2 мм): шире остальных сегментов груди. Головная часть золотисто-коричневая, почти прозрачная длиной 0,1-0,15 мм и шириной 0,11-0,2 мм.

Гусеница второй стадии - светло-зелёная, полупрозрачная, в светлых волосках длиной 2 мм. Головная часть золотисто-коричневая, почти прозрачная длиной 0,24 мм и шириной 0,25 мм. Первый грудной сегмент широкий – в среднем 0,3 мм.

Гусеницы третьей стадии – желтовато-зелёные или бледно-жёлтые длиной примерно 3,5 мм. Тело в редких светлых волосках; щетинки на втором - третьем грудном и первом - восьмом сегментах брюшка коричневые. Первый сегмент груди шире остальных (до 0,75 мм). Головная часть светло-коричневая, блестящая длиной 0,35 мм и шириной 0,40 мм.

Гусеницы четвёртой стадии – обычно светло-зелёные или желтовато-зелёные длиной 4,5 мм. Тело цилиндрической формы, после пятого сегмента брюшко заметно сужено к заднему концу. Первый сегмент груди шириной 0,78 мм. Головная часть такого же цвета, как и тело, длиной 0,35-0,4 мм и шириной 0,45-0,5 мм.

Гусеницы пятой стадии – зеленовато-серые длиной 4,5-6 мм. Тело покрыто волосками; щетинки на груди и брюшке чёрные. Первый сегмент груди 1,1 мм. Самый широкий сегмент – третий, ширина которого 1,26 мм. Голова коричневая.

Гусеницы шестой стадии длиной 4,2-5,5 мм. Тело матовое, бледно-зелёное или беловато-жёлтое, в светлых волосках, веретеновидное. Первый грудной сегмент уже второго и третьего и последующих сегментов брюшка. Голова длиной 0,5 мм и шириной 0,45 мм, цветом от бледно-зелёного до бледно-коричневого.

Куколка тёмно-коричневая длиной 3,25-5,7 мм, в коротких светлых волосках. Вершина головы клювовидной формы. На втором-третьем брюшном сегменте имеется по паре загнутых крючков, которыми куколка, высовываясь из мины, держится за кокон или внешний покровный слой листа, перед выходом бабочки.

На этой стадии выражен достаточно явно  половой диморфизм – куколки самцов внешне отличаются от куколок самок: седьмой сегмент у них расширен.

Развитие. Самки откладывают за всю жизнь от 20 до 82 яиц беспорядочно, с лицевой стороны листа часто возле боковых жилок, иногда возле центральной жилки, и редко возле жилки третьего порядка. На сложном листе каштана разными самками может быть отложено от 20 до 84 яиц. Развитие внутри яйца в зависимости от температуры окружающей среды и длится от 4 до 21 суток.

Одной из главных особенностей развития каштанового минёра моли и является гиперметаморфоз^[2].

На шестой фазе развития гусеницы прядут шёлк и не питаются.

Гусеницы первых трёх фаз развития питаются растительным соком. Поэтому данная стадия называется «сокоедной фазой». И образуют мины под кожицей листа.

Гусеницы четвёртой и пятой фаз переходят от питания клеточным соком к питанию зелёной части листа («тканеедная фаза»), при этом образуя в листе более просторные и глубокие мины.

Гусеницы на шестой фазе развития не питаются («непитающаяся фаза»), а прядут шёлк для постройки кокона. У гусеницы этой фазы развития нет ротового аппарата, но хорошо развит прядильный аппарат. Согласно Герасимову А. М. (1952), шестой фазе выделено два возраста: в первом гусеницы делают внешнюю часть кокона, во втором – внутреннюю часть. Готовые окукливаться гусеницы могут занимать старые коконы.

Появившись из яиц, гусеницы первого возраста проникают под кожицу листа растения, где начинают поглощать сок, проделывая прямой, слегка изогнутый ход вдоль жилки длиной 0,7-1,5 мм и шириной 0,3-0,5 мм. Затем гусеница образует мину диаметром 1 мм, где приступает к линьке.

Гусеницы второго возраста полностью переходят к питанию клеточным соком листа. К концу второй стадии личинки образуют округлую мину диаметром 2-3 мм. Гусеницы третьего возраста также питаются клеточным соком в верхнем слое зелёной части листа. Вначале гусеницы по кругу расширяют мины, до  6-8 мм в диаметре. На четвёртой стадии гусеницы переходят от питания соком к питанию тканями всех слоёв листа. Длина мины в среднем уже 16 мм. В пятом возрасте гусеницы продолжают питаться тканями. Мина длиной от 18 до 31 мм и шириной от 6-8 до 12-14 мм. Гусеницы шестого возраста вообще не питаются.

В анабиоз^[3] впадают только куколки. В холодных районах перед уходом на зимовку в количественном соотношении гусеницы преобладают над куколками. Большая часть гусениц при этом гибнет. После заморозка могут выжить только практически завершившие питание особи, во время оттепелей они способны окукливаться.

Взрослые насекомые в природе появляются в самом начале цветения каштана, с появления лепестков. Из куколок бабочки появляются в основном в первой половине дня.

Менее устойчивы к повреждению гусеницами имеет гибриды каштана с кофе, чуть более устойчивы гибриды каштана с ракитником, с ирисом, с каштаном мясо-красным, ещё более устойчивы гибриды с пихтой. Конский каштан мясо-красный и гибрид каштана с растениями из семейства Бурзеровые губительны для младших возрастов гусениц.

Отмечено, что гусеницы могут развиваться также в листьях клёна остролистного и клёна белого. Но питание этими растениями приводит к повышенной смертности минёра, как от конского каштана мясо-красного.

Количество мин на конском каштане может быть до 700 мин на один лист.

Естественные враги и биологический контроль

Известно свыше 20 видов птиц, питающихся личинками и куколками, редко взрослыми молями. Среди них –  синицы, такие как лазоревка, большая синица, черноголовая гаичка. Среди насекомых естественными врагами моли выступают прямокрылые, которые питаются гусеницами каштанового минёра, и за день способные съесть около 10 особей. Также молью питаются представители сетчатокрылых (златоглазки), длинноусых прямокрылых (сверчки, кузнечики, медведки), кожистокрылых (уховёртки), полужесткокрылых (клопы), муравьёв, настоящих ос и божьих коровок, а также пауки. Отмечено около 60 видов паразитоидов^[4] каштановой минирующей моли.

В ходе изучения биологического контроля каштановой минирующей моли 2007 году выявлены также энтомопатогенные грибки^[5], которые поражают каштанового минёра. К таким видам относятся грибок Боверия Басси, виды грибков из семейства Трихокомовые.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Методы борьбы с каштановым минером

Существуют различные методы борьбы с каштановым минером. Используются в основном 3 метода борьбы: химические, биологические или альтернативные.

Для создания среды, максимально неблагоприятной для каштановой минирующей моли, лучше сочетать несколько простых, но эффективных методов.

В изученном материале я нашла следующие меры борьбы с этим вредителем.

1. Привлечение в сад певчих и полезных птиц. Развешивание кормушек для привлечения птиц – естественных врагов этого вредителя: синицы, скворцы, воробьи, а также еще около 20 видов пернатых рассматривают каштанового минера как элемент рациона. Когда весной эти насекомые атакуют каштановые деревья, рекомендуется в скверы и парки привлекать как можно больше таких пернатых.
2. «Запуск» божьих коровок, наездников, в частности трихограммы и других полезных насекомых.
3. Установка в саду «отелей для насекомых» с целью привлечения природных врагов моли-минёра.

Привлечение к садам и теплицам насекомых-хищников, поедающих личинки, а также взрослые особи моли. Среди них: пауки, божьи коровки, настоящие осы, муравьи, древесные клопы.

Отдельное место среди естественных врагов моли занимают трихограммы. Это полезные насекомые (энтомофаги). Самка трихограммы откладывает свои яйца в яйца хозяина-вредителя. Из яиц вылупляются личинки наездников, которые питаются минерами, постепенно убивая их.

4. Основным способом борьбы с каштановой минирующей молью остается обработка системными инсектицидами 1 и 2 класса опасности^[6]. Или очень дорогостоящая обработка специальными биоинсектицидами узкой специализации грибкового происхождения, которая доступна лишь в некоторых ботанических садах (например, препарат «Revive»). Применение химических препаратов, а именно: «Би-58», «Карате», «Димилин», «Конфидор макси», «Актара», «Актофит». При наличии нескольких поколений минирующей моли опрыскивание следует проводить неоднократно.

Выбирая препарат, достаточно убедиться в наличии минирующих молей в перечне видов и рекомендациях производителя. Методы применения инсектицидов ограничены из-за специфики развития каштанового минера: опрыскивания для этой обитающей в толще листа моли малоэффективны, ведь опрыскать огромные кроны равномерно и безопасно невозможно.

Единственными вариантами защиты растений являются:

• инъекции в ствол;
• менее продуктивное внесение инсектицидов в почву.

Эффективность инъекций в ствол дерева подтверждаются многочисленными исследованиями. Такие инъекции безопасны для людей, животных, а также для самого растения.

С помощью стволовых инъекций можно избавиться как от каштановых минёров, так и от других насекомых, паразитирующих на деревьях. Этот инсектицид отравляет сок дерева и убивает паразитов.

Каштановая минирующая моль не переносит инъекции, которые делаются внутрь ствола. Такой метод эффективен как для профилактики, так и для устранения вредителя, если оно уже напало на растение.

В первом случае минер предпочитает не нападать на такие деревья, во втором - личинки погибают практически сразу после введения химиката в ствол.

Ежегодную обработку инсектицидами можно проводить только в мае или июне (когда температура поднимается до 20 градусов) в начале распускания листьев. При сильном поражении каштанов инсектициды нужно комбинировать с системными фунгицидами для компенсации потери деревьями устойчивости и защиты от грибных инфекций.

Если используются классические инсектициды в больших дозировках, то может происходить угнетение растения.

А стволовые инъекции каштаны переносят очень хорошо. Но такой метод имеет один существенный недостаток - стоимость препаратов очень высокая.

Химические методы борьбы связаны с немалыми рисками: нужно оценивать и влияние системных ядохимикатов на экосистему, и опасность для человека, и использование территории вокруг дерева, и влияние на соседние растения и медоносных насекомых, в частности пчел.

Применяют для борьбы с каштановой минирующей молью и феромонные ловушки или препараты для опрыскивания, но они пока малодоступны.

5. Удалять пораженные части растений с последующим их уничтожением ручным способом. Осенью необходимо обязательно убирать под деревом и компостировать опавшую листву, а приствольные круги тщательно перекапывать. Тщательно осматривают соседние ветки с целью обнаружения новых паразитарных ходов.

6. Развешивание смазанных клеем пластинок, дощечек, кусков пластика желтого цвета, размещая их на уровне основной листовой массы вдоль рядов растений. Перед началом лёта на стволы деревьев прикреплять клеевые пояса.

7. Молодые саженцы накрывают нетканым полотном в период, когда предполагается активный вылет насекомых.

8. Опрыскивание насаждений рапсовым маслом.

9. Устранение колоний насекомых с каштанов сильной струей воды.

10. Минирующая моль в качестве объекта паразитирования выбирает не все виды каштана конского. Ответственные за озеленение организации должна вдумчиво подходить к выбору сортов растения, которые не представляют для насекомого интереса.

11. Борьба с вредителем может также осуществляться с помощью ловушки для каштановой моли. Они представляют собой феромонные диспенсеры. Массовый отлов каштанового минера осуществляют непосредственно в очагах поражения.

В профилактических целях для мониторинга вывешивают по 1 ловушке на 10 деревьев. Диспенсеры размещают в скверах с повышенной вероятностью появления вредителей перед началом цветения каштанов на высоте 1,5-2 метра от уровня земли.

Обязательно 1-2 раза в неделю оценивают содержимое ловушек.

Заключение

Материал, представленный в данной работе, может найти практической применение для борьбы с каштановой минирующей молью, как в рамках города, так и на частной территории.

Методы, упомянутые в работе, желательно комбинировать в зависимости от финансового обеспечения, количества повреждённых деревьев и количества людей, задействованных при борьбе с этим вредителем.

Интернет-источники
1. https://bugaga.ru/interesting/1146751216-top-25-samye-invazivnye-suschestva-na-zemle.html#ixzz6pCTvNV87

2. https://zen.yandex.ru/media/r_glor/10-samyh-opasnyh-invazivnyh-vidov-jivotnyh-unichtojaiuscih-celye-ekosistemy-5a8f840fa936f4b1ffeb90f0

3. https://genetics_dictionary.academic.ru/1694/%D0%94%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%B8%D0%B4_

4. http://vobektivejurnalista.blogspot.com/2013/08/blog-post_9159.html

5. https://www.botanichka.ru/article/kashtanovaya-miniruyushhaya-mol-metodyi-profilaktiki-i-borbyi/

6. https://46tv.ru/novosti/obschestvo/134155-kurskie-kashtany-atakuet-minirujuschaja-mol.html

7. https://stopklopu.com/kastanovaa-miniruusaa-mol-metody-borby/

8. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D1%8C

9. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B0%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%B7

10. https://studfile.net/preview/6455102/page:9/

11. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B3%D1%80%D0%B8%D0%B1%D1%8B

12. https://stopklopu.com/kastanovaa-miniruusaa-mol-metody-borby/