ЭКОЛОГИЯ ДЕНДРОФИЛЬНЫХ НАСЕКОМЫХ
Оптимизация среды путем лесомелиоративного обустройства территорий влечет за собой трансформацию аборигенных сообществ флоры и фауны. В последние годы в защитных лесных насаждениях Волгоградской области наблюдается повышение количественного обилия галлообразующих членистоногих. Это дает основание ожидать в дальнейшем повышения разнообразия и подъема вредоносности галлообразующих членистоногих. Для аридной зоны Нижнего Поволжья впервые в полезащитных лесных полосах выполнены исследования комплекса галлообразующих насекомых. Наибольшее число видов галлообразователей зафиксировано в кронах дуба – 25 видов. Среди них преобладают орехотворки (56,0% общего видового обилия галлообразующих насекомых дуба). Ежегодно встречаются в массовом количестве представители отряда Hymenoptera, Cynipidae: Cynips quercusfolii (Linnaeus, 1758), Neuroterus albipes (Schenck, 1863), N. anthracinus (Curtis, 1838), N. numismalis (Fourcroy, 1785), N. quercusbaccarum (Linnaeus, 1758) и др. Комплекс галлообразователей вяза включает 11 видов, более разнообразны в кронах этих деревьев галловые тли (44% соответственно). Постоянные обитатели листвы это: Colopha compressa (Koch, 1856) (Hemiptera, Pemphigidae), Eriosoma lanuginosum (Hartig, 1839) и E. ulmi (Linnaeus, 1758) (Hemiptera, Aphididae), Janetiella lemeei (Kieffer, 1904) и Physemocecis ulmi (Kieffer, 1909) (Diptera, Cecidomyiidae). Видовое богатство тлей в защитных насаждениях колеблется на уровне 24,4% от общего разнообразия этих вредителей. Количественное обилие галлообразователей характеризуется широкими различиями в биотопах. На основании полевых данных нами были рассчитаны и проанализированы информационные характеристики сообществ галлообразователей, трофически связанные с основными лесообразующими породами (Ulmus и Quercus). Вариабельность энтропийных характеристик позволит определить адаптационные возможности группы галлообразователей и спрогнозировать динамику развития вредителей в насаждениях разного породного состава и конструктивных параметров. При наличии широкой вариабельности обилия галлов четко выражен тренд зависимости от числа пород, доли главной породы и рядности (ширины) лесной полосы.
Большая еловая ложнощитовка Physokermes piceae (Schrank, 1801) – опасный вредитель естественных еловых лесов и искусственных декоративных насаждений. В степной зоне Украины, где ели представлены исключительно интродуцентами, фитофаг имеет статус вселенца. С момента проникновения в 1983 г. до 2020 г. отмечено четыре подъема численности ложнощитовки продолжительностью 2–3 года каждый. Несмотря на это, целенаправленных исследований биологии вредителя в условиях степной зоны Украины ранее не проводилось. Основой работы послужили материалы, собранные в 2018–2020 гг. на 17 модельных участках в городских насаждениях Донбасса, расположенного в пределах степной зоны Украины. Рассмотрены объем рода Physokermes в регионе, фенология, трофические предпочтения, характер распределения в кроне кормового растения, распространение в городских насаждениях. На рассматриваемой территории род Physokermes представлен одним видом – P. piceae. В степной зоне Украины биология большой еловой ложнощитовки существенным образом не отличается от описанной в пределах лесной и лесостепной зон, что говорит об успешной натурализации фитофага на исследуемой территории. Отмечен ряд отличий в характере распределения ложнощитовки по кормовому растению. Отсутствует приуроченность вредителя к ярусам и экспозициям кроны, наблюдается уход фитофага вглубь кроны и переход на питание на 3-, 4- и 5-летнем приросте, что, вероятно, связано с высокими летними температурами и низкой влажностью воздуха. В коллекции Донецкого ботанического сада P. piceae с разной интенсивностью поражала Picea abies (L.) H. Karst., P. obovata Ledeb., P. orientalis (L.) Peterm., P. pungens Engelm. Выделена группа непоражаемых видов: Picea asperata Mast., P. engelmannii Parry ex Engelm., P. koraiensis Nakai. и P. omorika (Pancic) Purk. В Донбассе P. piceae встречается повсеместно во всех типах городских насаждениях с участием елей. Несмотря на высокие показатели плотности заселения вредителем, общее угнетение и снижение декоративности, массового выпадения елей в зеленых насаждениях степной зоны Украины не наблюдается.
Рассмотрены подходы к использованию некоторых дополнительных (скрытых) параметров для анализа популяционной динамики лесных насекомых. Проведен анализ данных по динамике численности комплекса насекомых – филлофагов сосны обыкновенной, полученных в ходе непрерывных учетов с 1979 по 2016 г. численности пяти видов филлофагов на территории Краснотуранского бора (юг Красноярского края), данных по динамике численности насекомых в лесных насаждениях Швейцарии в долине Oberengadin, а также данных по динамике численности сибирского шелкопряда Dendrolimus sibsiricus Tschetv. в таежных лесах Сибири. Для анализа особенностей динамики численности рассматривались ранговые распределения многолетней плотности видов в отдельном местообитании, характеристики распределения особей на деревьях, рассматриваемые с точки зрения модели фазовых переходов второго рода, а также параметры авторегрессионных уравнений динамики численности популяции с учетом порядка авторегрессии, знака коэффициентов модели и запаса по устойчивости. Показано, что показатели конкуренции между видами в сообществе слабо связаны с изменением плотности популяций в сообществе и коэффициент конкуренции b можно рассматривать как независимый показатель состояния сообщества. Использование скрытого параметра b позволяет сравнить конкуренцию между видами в комплексе насекомых в Краснотуранском бору и между видами в комплексе хвоегрызущих насекомых в лиственничных лесах Альп. Используя модель фазового перехода второго рода, показано, что расселение вида на учетных единицах (деревьях) на пробной площади носит групповой характер и, следовательно, на часть деревьев вредитель оказывает повышенное воздействие. Рассмотрена возможность использования авторегрессионных уравнений для описания динамики численности популяций отдельных видов. Показано, что AR-модели достаточно хорошо описывают динамику численности популяций в различных урочищах. В качестве скрытых параметров динамики можно рассматривать коэффициенты AR-уравнений и величины запаса по устойчивости этих уравнений. Полученные «скрытые» закономерности динамики численности характеризуют многолетнюю динамику численности сообществ лесных насекомых. С помощью этих скрытых параметров (непосредственно не измеряемых при учетах численности популяций насекомых) рассмотрены долгосрочные свойства популяций насекомых, которые необходимо учитывать при оценке типа динамики численности видов. С помощью «скрытых» показателей можно получить дополнительную информацию о свойствах и динамике изучаемых популяций.
Впервые приводится обзор галлиц-инквилинов, развивающихся вместе с галлообразователями, среди которых доминируют галлицы. В мире выявлено 197 видов галлиц 41 рода, в галлах которых обнаружено 177 видов галлиц- инквилинов из 27 родов. Они встречаются на растениях 243 видов 160 родов 53 семейств и 20 порядков. Основу фауны галлообразователей составляют Cecidomyiinae – 118 видов (59,9%) из 26 родов (63,4%), основу фауны инквилинов – Lasiopterinae: 63 вида (32,0%), из 15 родов (36,6%). Выявлено 10 общих родов, в которых есть инквилины и галообразователи, доля инквилинов в них составляет более трети видов, для Macrolabis – 39,1% (25 из 64), Camptoneuromyia – 86,7% (13 из 15). Галлообразователи и инквилины преимущественно узкие олигофаги, специфические по отношению к роду или семейству растения-хозяина, где доминируют Fabaсeae. Среди галлообразователей доля специфических родов 61,0% (25 из 41), среди инквилинов – 37,0% (10 из 27). Растения-хозяева подкласса Rosids представлены 124 видами (51,0%), 88 родами (55,0%) из 28 семейств (46,2%), большинство из которых деревья и кустарники. Галлицы-инквилины обнаружены во всех зоогеографических областях, общих видов не найдено. Они доминируют в Палеарктической – 118 видов (66,7% от 177) и Неотропической 40 (22,6%) областях, в Неарктической только 15 (8,5%) видов. В Палеарктике виды инквилинов выявлены в 19 родах (70,4% от 27), из них 7 эндемичных. В Неотропической области инквилины принадлежат к 7 родам (25,9%), эндемичных не обнаружено. Ядро фауны с обилием эндемичных и широко распространенных родов инквилинов сформировалось в Палеарктической области. В галлах галлиц преобладают галлицы-инквилины, но развиваются инквилины из других систематических групп – насекомых (с преобладанием Cynipidae) и грибов. Инквилины представляют собой потенциал для их постепенного перехода к галлообразованию и возможному видообразованию при освоении галлов и растений других видов. В галлах галлиц инквилины активно влияют на формирование галлов и развитие личинок хозяина, способствуют их питанию, угнетают или приводят к гибели.
Развитие первой генерации Corythucha arcuata в предгорьях и низкогорьях Северо-Западного Кавказа начинается в первых числах мая. При нижнем пороге пост-диапаузного развития имаго +11С и при естественной длине дня ей требуется не менее 43 суток (аккумуляция 333–404 гр.-дн.). Гибель перезимовавших самок в этой зоне наблюдается к концу июня, совпадая с сокращением общей доли самок до 2–7%. В высокогорьях перезимовавшие имаго расселяются и в июне, доживая до июля на ивах и березах. Пик выхода имаго первого поколения приходится на конец июня. Массовая яйцекладка самками первого поколения (начало второго поколения) предваряется миграцией оплодотворенных самок на новые кормовые растения. Развитие преимагиальных стадий второго поколения (без смены кормовых растений) протекает с середины июня. Метаморфоз длится не менее 16–23 суток (361–430 гр.-дн.). Пик выхода имаго второго поколения в конце июля совпадает с массовым расселением, в котором всегда преобладают самки. Третье поколение развивается в августе. Метаморфоз занимает 19–28 суток (329–350 гр.-дн.). Пик выхода имаго третьего поколения приходится на первую декаду сентября. Его предваряет более ранний выход самцов, определяемый по их локальным и региональным миграциями с конца августа. Четвертое поколение является факультативным и развивается (без смены кормовых растений) с конца августа до третьей декады сентября. Развитие преимагиальных стадий этого поколения занимает не менее 26 суток (378 гр.-дн.). Последняя миграция клопов наблюдается в начале–середине октября. Самки третьего поколения первыми уходят в места зимовки в предгорьях и низкогорьях уже в середине сентября. Здесь, в дубовых лесах, зимуют имаго третьего и четвертого поколений обычно с преобладанием самок. В среднегорьях с ними могут зимовать особи-иммигранты второго поколения, но с преобладанием самцов, сохраняющимся с сентября.
ПРОБЛЕМЫ ЛЕСНОЙ ФИТОПАТОЛОГИИ
Микроорганизмы, ассоциированные с растениями, в том числе хвойными, играют важную роль в их жизни, формируя микробные сообщества филлосферы, ризопланы и ризосферы. Условно состав таких комплексов можно разделить на патогенную и сапротрофную части. Знание видового разнообразия патогенов, вызывающих заболевания сеянцев и саженцев хвойных, крайне необходимо специалистам сферы лесовозобновления для коррекции агротехнических мероприятий и контроля качества посадочного материала. Цель данных исследований – изучение видового разнообразия патогенных микромицетов хвойных на территории Средней Сибири как в искусственных, так и естественных насаждениях. Применялись классические и современные методы идентификации патогенов. Приводятся данные по видовому составу патогенных микромицетов хвойных за последние 10 лет. Многолетние исследования видового разнообразия микромицетов хвойных на территории Средней Сибири выявили представителей 36 родов, относящихся к различным систематическим группам: Lophodermium Chevall., Lophodermella Höhn., Cyclaneusma DiCosmo, Peredo et Minte, Gremmenia Korf., Hypodermella Tubeuf, Lirula Darker, Sarea Fr., Herpotrichia Fucke, Gremmeniella M. Morelet, Coleosporium Lév., Chrysomyxa Unger, Melampsora Castagne, Melampsorella J. Schröt., Pucciniastrum G.H. Otth., Cronartium Fr., Typhula (Pers.) Fr., Mucor Fresen., Rhizosphaera L. Mangin et Har, Pestalotia De Not., Sclerophoma Höhn. (телеоморфа – Sydowia Bres.), Stagonospora (Sacc.) Sacc. (=Hendersonia Berk.), Lecanosticta Syd., Dothistroma Hulbary, Fusarium Link, Meria Vuill. (телеоморфа – Rhabdocline Syd.), Phoma Sacc., Didymella Sacc., Alternaria Nees, Cladosporium Link, Rhizoctonia DC., Botrytis P. Micheli ex Pers., Septorioides Quaedvl., Verkley et Crous, Epicoccum Link, Trichothecium Link., Verticillium Nees., Cylindrocarpon Wollenw. (телеоморфа – Neonectria Wollenw). Идентифицированные патогены вызывают преждевременную гибель ассимиляционного аппарата, нарушают деятельность корневой и проводящих систем, снижают качество семян хвойных растений
Общее ослабление и усыхание деревьев в зеленых насаждениях Санкт- Петербурга в последние годы вызывает серьезные опасения. Бо́льшая часть особенно старовозрастных деревьев имеет механические повреждения стволов и корней, являющиеся воротами инфекции фитопатогенных организмов. Наиболее распространены дереворазрушающие грибы, вызывающие стволовые и корневые гнили, что приводит к уменьшению механической прочности древесины, возникновению ветровала и бурелома, пораженные деревья становятся угрозой для посетителей и материальных ценностей. Наибольший вред в насаждениях представляет опёнок (собирательная группа, принадлежащая к агарикоидным базидиомицетам). Целью данного исследования стало изучение причин поражения деревьев опёнком в насаждениях Елагина острова, выявление при этом влияния гидрологического режима на развитие патогена и разработка предложений по оздоровлению насаждений. Для выявления очагов опёнка и степени его влияния на состояние деревьев проведены рекогносцировочное и детальное обследования. Особое внимание уделено составлению и анализу картографического материала по расположению основных очагов патогена. На участках с различным уровнем грунтовых вод определена встречаемость опёнка. Выявлено, что развитие корневой гнили зависит и от подтопления корневых систем деревьев вследствие ухудшения водного режима почв Елагина острова. Очаги развития опёнка расположены в местах избыточного увлажнения почв и прибрежных зонах. Выяснены причины застоя воды на территории острова. Предложенные мероприятия по оздоровлению насаждений острова должны включать в себя не только фитосанитарные мероприятия, но и работы, направленные на улучшение условий произрастания деревьев, без изменения исторического облика парка.
МОНИТОРИНГ И КОНТРОЛЬ НАСЕКОМЫХ-ВРЕДИТЕЛЕЙ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ
Целью исследования является выявление особенностей распространения ясеневой изумрудной узкотелой златки (ЯИУЗ) в насаждениях Луганской обл. в первый год после ее обнаружения. Обследованы насаждения с наличием в составе ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior L.) и ясеня зелёного, или пенсильванского (Fraxinus pennsylvanica Marsh.), в лесном фонде трёх государственных лесоохотничьих предприятий (Старобельского, Белокуракинского и Сватовского), расположенных к западу от пунктов первого обнаружения ЯИУЗ в Луганской области. Установлено, что ясеневая изумрудная узкотелая златка присутствует практически во всех насаждениях с наличием в составе ясеня зелёного, что составляет 11,1% покрытой лесом площади. В течение 2020 г. ЯИУЗ распространилась на расстояние 32–52 км от первой точки обнаружения. Самая южная точка ее выявления – в районе с. Меловатка, самая западная – в районе с. Донцовка. Учитывая тенденцию распространения ЯИУЗ в юго-западном направлении, можно ожидать ее проникновения в Харьковскую и Донецкую области. Ясеневая изумрудная узкотелая златка заселяет в основном ясень зелёный, а у ясеня обыкновенного – поросль, деревья в насаждениях с низкой полнотой, на опушках и по периметру небольших по площади урочищ или лесополос. Средняя плотность личинок ЯИУЗ (±S.E.) в заселенных ветвях ясеня зелёного и ясеня обыкновенного достоверно не отличается (0,6±0,07 и 0,7±0,09 шт./дм2 соответственно). Однако доля образцов ясеня зелёного с наличием жизнеспособных личинок ЯИУЗ (91,4±3,12%; n = 45) была достоверно более высокой, чем ветвей ясеня обыкновенного (76,1±6,29%; n = 82). Вылетных отверстий ЯИУЗ в деревьях ясеня обыкновенного не обнаружено, а дополнительное питание её имаго отмечено только на листве деревьев ясеня зелёного. Наличие поселений ЯИУЗ в деревьях I–II категорий санитарного состояния свидетельствует о высокой агрессивности насекомого. Вопросы динамики состояния заселенных деревьев и выживания личинок ясеневой изумрудной узкотелой златки предстоит исследовать в дальнейшем, особенно относительно ясеня обыкновенного, который присутствует в насаждениях региона на 36,9% покрытой лесом площади.
В связи с тем, что одной из основных целей феромонного мониторинга лесных насекомых является мониторинг динамики плотности популяции целевого вида, корреляционные связи уловистости феромонных ловушек с плотностью популяции начали анализировать сразу же после начала их широкого применения в практике лесозащиты. Абсолютное большинство ученых, проводивших такой анализ, отмечали отсутствие прямой зависимости между плотностью популяции и результатами феромонного мониторинга у непарного шелкопряда Lymantria dispar (L.). В горных условиях Южного Кыргызстана в течение многолетних исследований (2001–2007 гг.) была зафиксирована высокая уловистость самцов в ловушки вне зависимости от плотности популяции. Целью исследования было установление влияния схемы расположения ловушек и расстояния между ними на результаты феромонного мониторинга. Выставляли три группы линий ловушек с расстоянием между ловушками в группе 200–250 м. Первую линию ловушек вывешивали в поясе фисташкового редколесья (800–1200 м н.у.м.), вторую – в поясе смешанных насаждений (1200–1600 м н.у.м.), третью – в поясе грецкого ореха (1600–2000 м н.у.м.). Перепад высот между самой нижней и самой верхней ловушками составил более 700 м, протяженность маршрута между этими крайними ловушками – более 10 км. Результаты проведенных исследований показывают, что при устойчивых потоках воздуха самцы в массе могут мигрировать на расстояние до двух километров к точечному источнику феромона. Некоторые самцы – до 4 км. Самцы способны к миграции на значительное расстояния, на что указывает их появление в крайне верхних ловушках верхней зоны в начале их лёта в нижней зоне. Результаты проведенного исследования подтверждают ранее сделанный нами вывод о значительном влиянии устойчивых потоков воздуха на результаты феромонного мониторинга. В этих условиях расстояние между ловушками 2 км и менее приводит к значительному снижению объективности результатов учетов.
Для разработки стратегии управления крупными древесными остатками с целью восстановления биологического разнообразия и экосистемных функций интенсивно эксплуатируемых лесов необходимо знать эталонные характеристики крупных древесных остатков, т. е. их характеристики в лесах, не затронутых хозяйственной деятельностью в течение продолжительного времени. В коренных лесах естественные нарушения (пожары, ветровалы и вспышки размножения насекомых) приводят к образованию значительных объемов крупных древесных остатков. Исследования осуществляли в 2020 г. в лесном массиве резервата «Вепсский лес», расположенного на Вепсовской возвышенности, в восточной части Ленинградской области. Учет крупных древесных остатков проводили на 74 круговых пробных площадях по 0,1 га, заложенных регулярно и представляющих собой разнообразие возрастных и динамических состояний древостоев резервата. Оценены запасы крупных древесных остатков (КДО) в массиве коренных среднетаежных лесов резервата «Вепсский лес». Общий запас крупных древесных остатков на всех круговых пробных площадях (7,4 га) составил 14456 м3, варьируя от 30 м3га–1 до 532 м3га–1, составляя в среднем 195 м3га–1. Наибольший запас КДО, в среднем 231 м3га–1, отмечен в ельниках черничных на дренированных суглинках. Преобладающую часть составляли КДО ели (Picea abies) 2-го и 3-го классов разложения. Ветровальная динамика древостоев массива резервата «Вепсский лес» обусловила структуру пула КДО, который представлен, в основном, валежом и зависшими деревьями. Значительные запасы КДО, их разнообразие по древесным породам, категориям (положению субстрата) и степени разложения позволяет предположить наличие редких ксилофильных видов и высокое разнообразие ксилофильных сообществ в лесном массиве «Вепсский лес».
Оптимизированная система мониторинга сибирского шелкопряда Dendrolimus sibiricus Tchetverikov (Lepidoptera: Lasiocampidae) была разработана в ходе выполнения международного проекта «Лесные ресурсы и технологии» (ФОРЕСТ), профинансированного Агентством США по международному развития (USAID) в 2001–2005 гг. Она включает последовательные стадии лесопатологического районирования субъектов федерации, отдельных лесхозов, организации феромонного мониторинга разреженных популяций шелкопряда и лишь при фиксации ловушками подъема численности (выше 100 бабочек/ловушку/сезон) – перехода к учету гусениц. В ходе проекта впервые разработана технология феромонного мониторинга вредителя (синтезирован аналог феромона, созданы диспенсер, ловушки и фиксирующие инсектицидные пластинки, рекомендована методика учетов и алгоритм принятия решения). Проект профинансировал создание трехтомного справочника «Болезни и вредители в лесах России», впоследствии изданного Агентством лесного хозяйства Российской Федерации. Опробованная и внедренная в ходе проекта на территории Томской, Иркутской, Сахалинской областей, Красноярского, Хабаровского, Приморского краев и Республики Бурятия система мониторинга служит ярким примером плодотворной кооперации ученых Российской академии наук и лесных вузов с практиками лесного хозяйства.
ISSN 2658-5871 (Online)