Мониторинг состояния насаждений Санкт-Петербурга: современные и традиционные подходы

Предлагается использование системы Tree Talker мониторинга в сочетании с традиционными методами фитопатологического и энтомологического мониторинга для обеспечения своевременного обнаружения изменения состояния насаждений Санкт-Петербурга и выявления ключевых факторов экологического стресса. Разнообразная ведомственная принадлежность и широкий видовой состав насаждений города, а также наличие многочисленных экологических факторов, негативно влияющих на состояние деревьев, появление инвазионных патогенов и вредителей создают плохо прогнозируемые ситуации. Появление инвазионных вредителей и патогенов, таких как возбудитель голландской болезни гриб-аскомицет Ophiostoma novo-ulmi и его распространители – короеды-заболонники, ещё один аскомицет, гриб Hymenoscyphus fraxineus и ясеневая изумрудная узкотелая златка Agrilus planipennis, привело к массовой гибели вязов и ясеней, в том числе из-за несвоевременного обнаружения этих патогенов и вредителей. В условиях разобщенности системы управления городскими насаждениями из-за разной ведомственной принадлежности, мозаичного расположения, видового разнообразия и специфичности видового состава древесных растений, а также требований к оперативному принятию решений, использование Tree Talker технологий становится весьма перспективным. Эти технологии позволяют обеспечить оперативное получение, передачу и анализ данных по суточной и сезонной динамике физиологических параметров, устойчивости деревьев к ветровым нагрузкам с учётом породы, возраста и размеров. Интегрирование полученных данных позволяет оценить эффективность насаждений в целом по созданию микроклимата, динамике отклонений по вертикали, эффективности санитарно-оздоровительных мероприятий. В итоге, получение оперативной информации позволяет своевременно обнаружить неблагоприятные изменения как у отдельных деревьев, так и в структуре насаждений и провести анализ причин этих изменений, в особенности в отношении появления биологических угроз насаждения – распространению опасных патогенов и размножению вредителей.

1. Алексеев А.С., Ходачек О.А., Селиховкин А.В. Анализ факторов ослабления хвойных древостоев в рекреационных насаждениях // Биосфера. 2019. Т. 11, № 1. C. 48–61. DOI: 10.24855/v11i475

2. Баранчиков Ю.Н. Датировка начала инвазии Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) в Санкт-Петербург с помощью интернет-технологий // Дендробионтные беспозвоночные животные и грибы и их роль в лесных экоси-стемах (XI Чтения памяти О.А. Катаева) : матер. Всероссийской конференции с международным участием. Санкт-Петербург, 24–27 ноября 2020 г. / под ред. Д.Л. Мусолина, Н.И. Кириченко, А.В. Селиховкина. СПб.: СПбГЛТУ, 2020. С. 70–71. DOI: 10.21266/SPBFTU.2020.KATAEV]

3. Буй Динь Дык, Денисова Н.В., Барышникова С.В., Шевченко С.В., Селиховкин А.В. Актуальные изменения видового состава и плотности популяций насекомыхфиллофагов в Санкт-Петербурге // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 230. С. 73–99. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.230.73-99

4. Волкович М.Г., Суслов Д.В. Первая находка ясеневой изумрудной узкотелой златки Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) в Санкт-Петербурге свидетельствует о реальной угрозе дворцово-парковым ансамблям Петергофа и Ораниенбаума // Дендробионтные беспозвоночные животные и грибы и их роль в лесных экосистемах (XI Чтения памяти О.А. Катаева) : матер. Всероссийской конференции с международным участием. Санкт-Петербург, 24–27 ноября 2020 г. / под ред. Д.Л. Мусолина, Н.И. Кириченко и А.В. Селиховкина. СПб.: СПбГЛТУ, 2020. С. 119–120. DOI: 10.21266/SPBFTU.2020.KATAEV]

5. Дорофеева Т.Б., Тюпина Г.Н. Графиоз ильмовых в Санкт-Петербурге и меры борьбы с ним // Экология большого города. 2002. № 6. С. 57–61.

6. Ершова С.А. Генеральные планы Санкт-Петербурга 1703–2013 гг. // Питер.ру.2014. 500 с.

7. Ижевский С.С., Масляков В.Ю. Новые инвазии чужеземных насекомых в Европейскую Россию // Российский журнал биологических инвазий. 2008. № 2. С. 34–43.

8. Мартирова М.Б. Охридский минер (Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986) – инвазионный вредитель конского каштана в Санкт-Петербурге // Актуальные вопросы в лесном хозяйстве: матер. III Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, 06–08 ноября 2019 г.//Полиграф экспресс. 2019. С. 201–2004.

9. Петростат. Социально-экономическое положение субъектов РФ, находящихся в пределах СЗФО в 2019 году. СПб., 2019. URL: https://petrostat.gks.ru

10. Селиховкин А.В. Могут ли вспышки массового размножения насекомыхдендрофагов оказать существенное влияние на состояние биосферы? // Биосфера. 2009. Т. 1, № 1. С. 72–81.

11. Селиховкин А.В., Барышникова С.В., Денисова Н.В., Тимофеева Ю.А. Видовой состав и динамика плотности популяций доминирующих чешуекрылых-дендрофагов в Санкт-Петербурге и его окрестностях // Энтомологическое обозрение. 2018. Т. XCVII. № 4. С. 617–639. DOI: 10.1134/S0367144518040032

12. Селиховкин А.В., Дренкхан Р., Мандельштам М.Ю., Мусолин Д.Л. Инвазии насекомых – вредителей и грибных патогенов древесных растений на северозападе европейской части России // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2020. Т. 65. Вып. 2. С. 263–283.

13. Щербакова Л.Н. Вязовые заболонники в городских посадках Санкт-Петербурга // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2008. Вып. 182. С. 306–313.

14. Bodnaruk E.W., Kroll C.N., Yang Y., Hirabayashi S., Nowak D.J., Endreny T.A. Where to plant urban trees? A spatially explicit methodology to explore ecosystem service tradeoffs // Landsc. Urban Plan. 2017. № 157. P. 457–467.

15. James K.R., Hallam C. Stability of urban trees in high winds. //Arboricultural Journal. 2013. № 35(1). P. 28–35.

16. Matasov V., Marchesini L.B., Yaroslavtsev A., Sala G., Fareeva O., Seregin I., Castaldi S., Vasenev V., Valentini R. IoT Monitoring of Urban Tree Ecosystem Services: Possibilities and Challenges // Forests. 2020, № 11. Р. 775.

17. Musolin D.L., Selikhovkin A.V., Shabunin D.A., Zviagintsev V.B., Baranchikov Yu.N. Between Ash dieback and Emerald ash borer: Two Asian invaders in Russia and the future of ash in Europe. Baltic Forestry, 2017. № 23(1). P. 316–333.

18. Nowak D.J., Crane D.E., Stevens J.C. Air pollution removal by urban trees and shrubs in the United States // Urban Forestry & Urban Greening. 2006. Vol. 4. P. 115–123.

19. Selikhovkin A., Melnichuk I., Ignatieva M. St. Petersburg Green Infrastructure: past, present and future // Green and sustainable cities – the role of landscape architecture. 4th International Workshop, 12–14 March / Abstracts, 2014. SLU, Sweden. P.30.

20. Shabunin D.A., Selikhovkin A.V., Varentsova E.Yu., Musolin D.L. Decline of Fraxinus excelsior L. in parks of Saint Petersburg: Who is to blame – Hymenoscyphus fraxineus or Diplodia spp.? // Forestry Studies. 2020. Vol. 73. P. 43–51

21. Soudani K., Hmimina G., Delpierre N., Pontailler J.-Y., Aubinet M., Bonal D., Caquet B., de Grandcourt A., Burban B., Flechard C., Guyon D., Granier A., Gross P., Heinesh B., Longdoz B., Loustau D., Moureaux C., Ourcival J.-M., Rambal S., Saint André L., Dufrêne E. Ground-based Network of NDVI measurements for tracking temporal dynamics of canopy structure and vegetation phenology in different biome // Remote Sensing of Environment. 2012. No. 123. P. 234–245.

22. Speak A.; Escobedo F.J.; Russo A.; Zerbe S. An ecosystem service-disservice ratio: Using composite indicators to assess the net benefits of urban trees. Ecol. Indic. 2018. No. 95. P. 544–553.

23. Valentini R., Marchesini B. L., Gianelle D., Sala G., Yarovslavtsev A., Vasenev V., Castaldi S. New tree monitoring systems: from Industry 4.0 to Nature 4.0. Annals of Silvicutural Researches. 2019. Vol. 43, no. 2. P. 84–88.