Екологічне значення ентомофауни та основні чинники втрати її біорізноманіття
DOI:
https://doi.org/10.33730/2310-4678.3.2021.247149Ключові слова:
комахи (Insecta), видове багатство, екосистемні послуги, інтенсифікація сільського виробництва, зміни клімату, фітофагиАнотація
У статті наведено аналіз сучасних вітчизняних та світових наукових джерел щодо екологічного значення ентомофауни агроекосистем та визначено основні чинники, які спричиняють втрату видового різноманіття комах. Втрати біорізноманіття, у т.ч. ентомофауни, спричинені антропогенною діяльністю та змінами клімату протягом останніх 100 років, є безпрецедентними в історії людства. Понад 40% видів комах вимирають, а третина перебуває під загрозою зникнення. За більш оптимістичними даними, загальна маса комах знижується щороку на 2,5%, що свідчить про високу ймовірність зникнення протягом століття. Деградація природних середовищ існування, інтенсифікація сільського господарства, зміна клімату та інвазивні види визначено як головні чинники глобальної втрати біорізноманіття ентомофауни. Деградація середовища проживання як прямий наслідок розширення та інтенсифікації сільськогосподарського виробництва призводить не лише до гомогенізації екосистем, але й до збільшення використання пестицидів і агрохімікатів, які мають негативний вплив на біорізноманіття та екологічний стан навколишнього природного середовища. Зміни клімату, зокрема підвищення температури, впливають на життєвий цикл комах та їх географічне поширення, а інвазійні види змінюють функціонування екосистем, витісняючи місцеву фауну. Зміни клімату можуть вплинути на комах-фітофагів кількома способами: призвести до розширення їх географічного поширення, збільшення виживаємості під час зимівлі, збільшення кількості поколінь, зміни взаємодії між рослинами та шкідниками, зміни міжвидової взаємодії, збільшення ризику інвазії мігруючих видів шкідників, збільшення ураження рослин патогенами, що передаються комахами, зниження ефективності біологічного контролю, особливо природних ворогів.
Посилання
Zhang, Z.Q. (2011). Animal Biodiversity: An introduction to higher-level classification and taxonomic richness. Zootaxa, 3148, 7–12 [in English].
Stork, N.E. (2018). How many species of insects and other terrestrial arthropods are there on Earth? Annu. Rev. Entomol., 63, 31–45 [in English].
Pywell, R.F., Heard, M.S., Woodcock, B.A. et al. (2015). Wildlife friendly farming іncreases сrop yield: Evidence for еcological іntensification. Proceedings of the Royal Society B, 282, 2015–1740 [in English].
Jankielsohn, A. (2018). The іmportance of іnsects in аgricultural еcosystems. Advances in Entomology, 6(2), 62–73 [in English].
Dicke, M. (2017). Ecosystem services of insects. In: Van Huis A., Tomberlin J.K. (Eds.). Insects as Food and Feed: From Production to Consumption, Wageningen Academic Publishers, Wageningen, The Netherlands [in English].
Fedorenko, V.P. et. al. (2012). Stratehiia i taktyka zakhystu roslyn. Т. 1. [Strategy and tactics of plant protection. Vol. 1]. Кyiv [in Ukrainian]
Schwаgerl, C. (2016). What’s causing the sharp decline in insects, and why it matters. Yale Environment, 360 [in English].
Symondson, W.O.C., Sunderland, K.D., Greenstone, M.H. (2002). Can generalist рredators be еffective biocontrol аgents? Annual Review of Entomology, 47, 561–594 [in English].
Evans, K.S., Mamo, M., Wingeyer, A. et al. (2019). Soil fauna accelerate dung pat decomposition and nutrient cycling into grassland soil. Rangel. Ecol. Manag., 72, 667–677 [in English].
Goncalves, F., Carlos, C., Crespo, L. et al. (2021). Soil Arthropods in the douro demarcated region vineyards: general characteristics and ecosystem services provided. Sustainability, 13(14), 7837 [in English].
Rayl, R.J., Shields, M.W., Tiwari, S., Wratten, S.D. (2018). Conservation biological control of insect pests. Sustainable Agriculture Reviews, 28, 103–124 [in English].
Hallmann, C.A., Sorg, M., Jongejans, E. et al. (2017). More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas. PLOS One, 12(10), e0185809 [in English].
Raven, P.H., Wagner, D.L. (2021). Agricultural intensification and climate change are rapidly decreasing insect biodiversity. PNAS, 118(2), e2002548117 [in English].
Sаnchez-Bayo, F., Wyckhuys, K.A.G. (2019). Worldwide decline of the entomofauna: A review of its drivers. Biological Conservation, 232, 8–27 [in English].
van Klink, R., Bowler, D.E., Gongalsky, K.B. et al. (2020). Meta-analysis reveals declines in terrestrial but increases in freshwater insect abundances. Science, 368, 417–420 [in English].
Sigouin, A., Bеlisle, M., Garant, D., Pelletier, F. (2021). Agricultural pesticides and ectoparasites: potential combined effects on the physiology of a declining aerial insectivore. Conservation Physiology, 9(1), coab025 [in English].
Goulson, D., Nicholls, E., Botіas, C., Rotheray, E.L. (2015). Bee declines driven by combined stress from parasites, pesticides, and lack of flowers. Science, 347, 1255957 [in English].
Ollerton, J., Winfree, R., Tarrant, S. (2011). How many flowering plants are pollinated by animals? Oikos, 120, 321–326 [in English].
Potts, S.G., Ngo, H.T., Biesmeijer, J.C. et al. (2016). The assessment report of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services on pollinators, pollination and food production. Bonn, Germany, Secretariat of the ISPPBES [in English].
Powney, G.D., Carvell, C., Edwards, M. et al. (2019). Widespread losses of pollinating insects in Britain. Nat. Commun, 10, 1018 [in English].
Sаnchez-Bayo, F., Wyckhuys, K.A.G. (2021). Further evidence for a global decline of the entomofauna. Austral Entomology, 60(1), 9–26 [in English].
Natsionalna dopovid pro stan navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha v Ukraini u 2000 rotsi [National report on the state of the environment in Ukraine in 2000]. Кyiv [in Ukrainian].
Lisovyi, M.M., Borzykh, O.I., Vahaliuk, L.V. (2015). Metodolohiia otsiniuvannia suchasnoho stanu riznomanittia entomofauny ahrolandshaftiv Ukrainy [Methodology for assessing the current state of diversity of entomofauna of agrolandscapes of Ukraine]. Ahroekolohichnyi zhurnal — Agroecological journal, 2, 94–100 [in Ukrainian].
Ernst, L.M., Tscharntke, T., Batary, P. (2017). Grassland management in agricultural vs. forested landscapes drives butterfly and bird diversity. Biological Conservation, 216, 51–59 [in English].
Gibbons, D., Morrissey, C., Mineau, P. (2014). A review of the direct and indirect effects of neonicotinoids and fipronil on vertebrate wildlife. Environ Sci Pollut Res, 22, 103–118 [in English].
Zaller, J.G., Brühl, C.A. (2019). Editorial: non-target effects of pesticides on organisms inhabiting agroecosystems. Front Environ Sci, 7, 1–3 [in English].
Sparks, T.C., Nauen, R. (2015). IRAC: Mode of action classification and insecticide resistance management. Pesticide Biochemistry and Physiology, 121, 122–128 [in English].
Sabluk, W.T., Sinchenko, V.M., Grischenko, O.M. et al. (2021). Effect of various agriculture systems on pest entomofauna diversity. Ukrainian Journal of Ecology, 11(2), 8–12 [in English].
Pureswaran, D.S., Maran, A.M., Pelini, S.L. (2021). Insect communities. Climate Change, 18, 389–407 [in English].
Deutsch, C.A., Tewksbury, J.J., Tigchelaar, M. et al. (2018). Increase in crop losses to insect pests in a warming climate. Science, 361, 916–919 [in English].
Grünig, M., Mazzi, D., Calanca, P. et al. (2020). Crop and forest pest metawebs shift towards increased linkage and suitability overlap under climate change. Commun Biol, 3, 233 [in English].
Lister, B.C., Garcia, A. (2018). Climate-driven declines in arthropod abundance restructure a rainforest food web. Proc. Natl. Acad. Sci, 115, 10397–10406 [in English].
Colinet, H., Sinclair, B.J., Vernon, P., Renault, D. (2015). Insects in fluctuating thermal environments. Annu. Rev. Entomol, 60(1), 123–140 [in English].
Fokin, A.V. (2017). Prohnoz ta rekonstruktsiia invazii komakh-fitofahiv [Prognosis and reconstruction of phytophagous insect infestations]. Kyiv [in Ukrainian].
Chen, C., Harvey, J.A., Biere, A., Gols, R. (2019). Rain downpours affect survival and development of insect herbivores: the specter of climate change? Ecology, 100, 11 [in English].
Zhu, H., Wang, D., Wang, L. et al. (2014). Effects of altered precipitation on insect community composition and structure in a meadow steppe. Ecological Entomology, 39(4), 453–461 [in English].
Dorn, B., Stadler, M., Van Der Heijden, M., Streit, B. (2013). Regulation of cover crops and weeds using a roll-chopper for herbicide reduction in no-tillage winter wheat. Soil and Tillage Research, 134, 121–132 [in English].
Bale, J.S., Masters, G.J., Hodkinson, I.D. et al. (2002). Herbivory in global climate change research: direct effects of rising temperature on insect herbivores. Glob. Change Biol, 8.1, 1–16 [in English].
Bebber, D.P., Ramotowski, M.A., Gurr, S.J. (2013). Crop pests and pathogens move polewards in a warming world. Nat. Clim. Change, 3, 985 [in English].
Yihdego, Y., Salem, H.S., Muhammed, H.H. (2019). Agricultural pest management policies during drought: Case studies in Australia and the state of Palestine. Nat. Hazards Rev, 20, 05018010 [in English].
Donnelly, A., Caffarra, А., Kelleher, С.Т. et al. (2012). Surviving in a warmer world: environmental and genetic responses. Clim. Res., 53(3), 245–262 [in English].
Gonzаlez-Tokman, D., Cоrdoba-Aguilar, A., Dаttilo, W. et al. (2020). Insect responses to heat: physiological mechanisms, evolution and ecological implications in a warming world. Biol. Rev, 95(3), 802–821 [in English].
Parmesan, С. (2006). Ecological and evolutionary responses to recent climate change. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst, 37, 637–669 [in English].
Stoks, R., Geerts, A.N., De Meester, L. (2014). Evolutionary and plastic responses of freshwater invertebrates to climate change: realized patterns and future potential. Evol. Appl., 7(1), 42–55 [in English].
Jactel, H., Koricheva, J., Castagneyrol, B. (2019). Responses of forest insect pests to climate change: not so simple. Curr. Opin. Insect Sci, 35, 103–108 [in English].
Shrestha, S. (2019). Effects of climate change in agricultural insect pest. Acta Sci. Agric, 3, 74–80 [in English].
Skendzic, S., Zovko, M., Zivkovic, I.P. et al. (2021). The impact of climate change on agricultural insect pests. Insects, 12, 440–471 [in English].
FAO (2008). Climate Related Transboundary Pests and Diseases. URL: http://www.fao.org/3/a-ai785e.pdf [in English].
Dainese, M., Martin, E.A., Aizen, M.A. et al. (2019). A global synthesis reveals biodiversity-mediated benefits for crop production. Sci. Adv., 5(10), eaax0121 [in English].
Santos, S.R., Specht, A., Carneiro, E., Casagrande, M.M. (2021). The influence of agricultural occupation and climate on the spatial distribution of Plusiinae (Lepidoptera: Noctuidae) on a latitudinal gradient in Brazil. Revista Brasileira de Entomologia, 65, 1 [in English].
Prakash, A., Rao, J., Mukherjee, A.K. et al. (2014). Climate Change: Impact on Crop Pests; Applied Zoologists Research Association (AZRA), Central Rice Research Institute: Odisha, India [in English].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
