CC BY
66
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА ВОРОНЦОВА
ВИДОВОЙ СОСТАВ и СТРУКТУРА ЭНТОМОФАУНЫ ЛЕСНЫХ ПИТОМНИКОВ РЕСПУБЛИКИ КОМИ
Е.В. ЮРКИНА, проф. Сыктывкарского лесного института, д-р биол. наук
Все возрастающий антропогенный стресс леса Республики Коми испытывают на протяжении последних 300-350 лет. Только малодоступные леса долгое время не подвергались освоению. На остальной территории ведутся различного рода хозяйственные работы. В лесах резко усиливаются масштабы многофакторного антропогенного воздействия. Возрастающие темпы эксплуатации ценнейшего природного ресурса требуют хорошего знания экологических особенностей лесных экосистем.
Длительный период времени в Республике Коми ориентировались в основном на естественное лесовозобновление. Поэтому, кроме мер содействия естественному лесовосстановлению, лесокультурные работы практически не проводили. Резкое наращивание объемов лесовосстановительных работ в 1970-1980-х гг. обусловило развитие питомнического хозяйства и внедрение передовых методов выращивания посадочного материала.
Лесопитомническая база Комитета лесов Республики Коми представлена постоянными и временными питомниками общей площадью 189 га. Постоянных питомников - 6, их общая площадь - 179 га. Этого достаточно для выращивания посадочного материала в необходимых количествах. За последнее пятилетие выращивается в среднем около 13 млн шт. сеянцев в год. На первом месте по объему производства стоят ель европейская и сибирская, затем сосна обыкновенная. В небольших объемах выращивается сосна сибирская (кедровая), лиственница и декоративный посадочный материал [1]. В республике к выращиванию сеянцев хвойных пород с закрытой корневой системой приступили в 1997 г. К 2007 г. количество посадочного материала, выращенного таким способом, составило 1196,5 тыс. шт. Из этого количества за последние 10 лет создано 277 га лесных культур.
Для определения степени экологического благополучия территории питомников
institut@sfi.komi.com
необходима фито- и энтомологическая информация. Только на основе таких данных могут быть созданы эффективная система контроля состояния питомнического хозяйства, сохранение структуры и функционирования, поддержание природного разнообразия, а также предотвращение инвазий на лесные территории.
Основной задачей данной работы было изучение энтомофауны лесных питомников, проведение таксономического анализа, выявление потенциально опасных видов насекомых фитофагов и карантинных представителей. Энтомологическими исследованиями были охвачены четыре постоянные питомника: Сыктывкарский, Усинский (расположен на территории Сыктывкарского лесничества), Койгородский, Сысольский. Дополнительные сборы проведены в лесах, культурах хвойных и на лесосеменных плантациях, граничащих с питомниками.
При выполнении эколого-фаунисти-ческих изысканий использованы методики, являющиеся общепринятыми в лесной энтомологии. Изучаемыми объектами среди животных были насекомые, хотя собирали и других представителей беспозвоночных.
Инвентаризация фауны на современном этапе считается важнейшей задачей экологии [2]. Она дает ценный материал для обсуждения вопросов экологии, истории формирования животного населения этих регионов, служит основой для общего познания их структуры и динамики.
На исследуемых территориях было собрано 6478 экз. беспозвоночных животных представителей типов Annelida (кольчатые черви), Mollusca (моллюски), Arthropoda (членистоногие). Среди моллюсков обычны голые слизни и катушки. Они в основном собраны на Сыктывкарском питомнике (30 экз.), на Сысольской лесосеменной плантации сосны (21 экз.). Артроподы в основном представлены классом пауки (более 800 экз.). Они распределялись неравномерно. Основная часть
68
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2009
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА ВОРОНЦОВА
была получена из почвенных ловушек, расположенных на Сысольской лесосеменной плантации сосны - 179 экз. и на Сыктывкарском питомнике с архивом сосны (162 экз.). На остальных пробных площадях они или отсутствовали, или были немногочисленны. Из других представителей встречены единичные экземпляры многоножек (костянки и кився-ки), клещей, дождевых червей.
Основу сборов определяли насекомые - 5504 экз. (85 %). Они принадлежат к 8 отрядам. Число отрядов почти наполовину меньше, чем выявлено нами в сосняках средней тайги Республики Коми [3, 4]. Например, отсутствуют отряды Blattoptera, Raphidioptera с их лесными представителями. Видовое богатство насекомых невысокое. Всего собрано 170 видов. Наибольшее их число отмечено в отр. жесткокрылые (103 вида, 60,5 %).
Ведущими по количеству особей являются отр. Coleoptera (1397 экз.) и Hymenoptera (3508 экз.) с доминированием в первом отряде сем. Carabidae - жужелицы (53 вида, 977 особей) и сем. Staphylinidae - стафилиниды (15 видов, 197 особей) и во втором сем. Formicidae - муравьи (9 видов, 3492). Субдоминантами были отр. Collembola, Diptera, Hemiptera.
Видовой состав и распределение насекомых по биотопам определяют многие экологические факторы, которые взаимно обусловлены и воздействуют на организм как целостная система. Среди множества факторов абиотической среды в распределении животных в условиях лесных питомников наиболее важными являются световой, температурный, ветровой режимы, почвенный субстрат. Здесь весьма значим антропогенный фактор. Человек прямо или косвенно воздействует на все составляющие экосистемы искусственного происхождения. Он моделирует структуру фитоценоза, зооценоза, изменяет по сравнению с исходными данными показатели светового, ветрового режимов, состав почвы и др.
Хотя видовой состав и численность насекомых на разных площадях были различными, но почти всюду он складывался из заносных видов многоядных фитофагов, хищных энтомофагов и немногочисленных сап-рофагов. Из-за регулярной обработки почвы питомников, опрыскивания посевов и посадок
ядохимикатами, специфики видового и возрастного составов выращиваемых пород растений структура энтомофауны отличается от региональной лесной. Зарегистрировано выпадение видов - индикаторов лесных экосистем. В сборах мало сапрофагов, почти нет мицетофагов, малочисленных и редких видов насекомых (не более 1 %), которых в лесах бывает не менее 60 %. Доминируют мигрирующие виды насекомых, поступающие на территорию питомников с близлежащих полей и лесов.
Среди изученных биотопов (таблица) наиболее высокая численность насекомых на Сысольской лесосеменной плантации сосны (2063 экз.). Возраст плантации более 40 лет. За время ее существования произошло смыкание крон деревьев в рядах и в междурядьях, появилась лесная подстилка, а условия обитания приближены к лесным. Только здесь получены типично лесные виды насекомых фитофагов: Hylobius abietis - большой сосновый долгоносик, клопы подкорники, энтомофагов: муравьи рода Formica, жужелицы: Pterostichus niger - птеростих черный, Carabus glabratus - жужелица гладкая (черная), сапрофагов: навозники рода Geotrupes и др. Наличие трех функциональных биоце-нотических групп насекомых (фитофаги, эн-томофаги, сапрофаги) является показателем качественного и количественного развития экосистемы искусственного происхождения. Они свидетельствуют о достаточно высокой биологической продуктивности плантации, достигнутой к 40-летнему возрасту.
Остальные биотопы представляют собой поля с посевами или посадками древесных, лишенные травянистой растительности полностью или частично. Основу численности животного населения таких биоценозов составляют луговые и эвритопные виды насекомых. На их долю приходится 80 % общего количества собранного биологического материала. Типичных лесных представителей практически нет. Мы не обнаружили фитофагов из группы сосущих равнокрылых насекомых, нет обычных повсюду хищных видов сем. Coccinellida. На долю хищных энтомофагов приходится 85 %, фитофагов 10 %, сапрофагов - всего 5 % числа. Хищники представлены луговыми муравьями, гнездящимися в почве (45 %).
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2009
69
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА ВОРОНЦОВА
Для всех изученных биотопов характерно низкое видовое разнообразие фитофагов. И это понятно. Постоянные химические обработки снижают численность большинства видов насекомых, способных закрепиться здесь. В биоценозах открытого типа велико значение полужесткокрылых. Они наряду с различными видами растительноядных жуков одними из первых осваивают новые территории. Доля клопов в сборах достигает 26 % от общей численности фитофагов. Среди жуков обычны виды сем. щелкунов и сем. долгоносиков.
С появлением растений показатели видового разнообразия и численности беспозвоночных возрастают. Так, максимальная численность насекомых зарегистрирована на полях с посадками кедра и смородины (667 экз.). Возраст этих посадок 7-10 лет, на поле имеется слабое задернение. На данной площади химические обработки в последние годы не проводились. Кусты черной смородины повреждены смородинной почковой молью (Incurvaria (Lampronia) capitella). Это широко распространившийся в подзоне средней тайги вид. У смородинной моли зимуют молодые гусеницы. Из мест зимовки они выходят ранней весной и вгрызаются в набухшие почки. Каждая гусеница за период развития повреждает несколько почек, выедая их содержимое и не трогая наружных чешуек. При этом поврежденные почки засыхают и осыпаются при прикосновении, а из оставшихся спящих почек усиленно растут побеги. В результате уменьшается урожай не только текущего года, но и следующего. Закончив питание, гусеницы окукливаются в почве у оснований кустов. В середине июня начинается лет бабочек. Они откладывают яйца в мякоть молодых ягод. Отродившиеся из яиц гусеницы поедают еще мягкие семена, вызывая преждевременное окрашивание ягод. Уничтожив семена одной ягоды, гусеница прячется под отставшую кору и делает плотный кокон, в котором остается зимовать. Из насекомых энтомофагов на данной площади многочисленным является скакун полевой (сем. Carabidae, Cicindela campestris). Это типичный обитатель открытых травянистых территорий. Жуки активны днем, быстро бегают, летают на освещенных местах.
В Койгородском питомнике высокая численность насекомых отмечена на поле со
всходами ели (664 экз.). Возраст растений два года. Насекомые фитофаги, связанные с выращиваемыми растениями, редки. В основном это многоядные представители - обитатели лугов. Типичен среди них Tetrix (Acrydium) bipunctata - короткоусый прыгунчик. Это один из немногочисленных летних представителей отряда прямокрылые. В средней тайге обитает преимущественно на гарях, лугах, в хвойно-лиственных молодняках, культурах хвойных пород первых лет жизни. Обычно прыгунчики появляются в середине первой декады июня. Наиболее активны с последней декады июня по вторую декаду июля.
В теплые и сухие дни начала лета на некоторых полях во множестве присутствуют земляные блошки из сем. листоеды. Подвижные, скачущие жучки распространены там, где имеется сорная растительность. Они могут серьезно повреждать крестоцветные культуры, кормясь на сорных крестоцветных растениях в питомниках. Отродившиеся личинки питаются корешками растений. Больше всего листоблошек было получено на поле с посадками ели и декоративных лиственных пород Сыктывкарского питомника. Возраст посадок три года. Листоблошки присутствовали даже на полях, обработанных ядохимикатами. Здесь кроме листоблошек отловлены только другие виды насекомых мигрантов: перемещающиеся на большие расстояния в поисках добычи муравьи и жужелицы.
Характерным обитателем сухих боров на песчаных почвах является скакун лесной (сем. Carabidae, Cicindela sylvatica). В подзоне средней тайги жуки достаточно обычны на гарях. Они заселяют открытые участки, примыкающие к светлохвойным лесам. В районе исследования больше всего их было на полях Койгородского питомника со всходами кедра и ели (более 80 экз.). Посадки кедра были ближе к лесу, и там было собрано 43 экз. данного вида. Как и C. campestris скакун лесной активен в жаркие солнечные дни. Имаго появляются во второй декаде июня и присутствуют в сборах до конца июля. На участке со всходами кедра еще одним массовым видом была жужелица головач (сем. Carabidae, Broscus cephalotes) (35 экз.). В других биотопах она вообще не отмечена.
70
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2009
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА ВОРОНЦОВА
Таблица
Представленность насекомых различных отрядов в структуре энтомофауны лесных питомников средней тайги республики Коми
Место сбора Обнаруженные отряды насекомых и доля в них особей от общего числа, ( %) Всего
О 1) о и 2 (D а Я « О 2 1) S о о о сл Рн 2 Рн В X 2 .Он 1) X 2 1) S о и о и 2 Рн О тз S D 2 1) Sh 8 £ s 1) s S
Сыктывкарский лесной питомник
1. Ель и лиственные древесные породы (посадки 3 года) 0,3 - - - 0,1 5,2 - 0,9 0,45 6,1
2 Кедр и яблоня (посадки 10 лет) 1,1 0,02 - - 0,04 3,4 - 0,4 0,2 5,3
3. Кедр (архив, 20 лет) 2,1 0,02 - 0,02 0,2 1,1 - 2,6 0,6 6,7
4. Кедр и смородина (школьное отделение 7-10 лет) 0,2 - - - 0,1 1,3 - 10,1 0,4 12,1
5. Сосна (архив, 5 лет) 0,2 0,07 - - 0,3 2,7 - 0,4 0,2 4,0
6. Сосна (школьное отделение, 3 года) 0,2 - - 0,02 1,3 - 0,9 - 2,4
Койгородский лесной питомник
1. Ель (посев, 2 года) 0,07 0,3 - 0,07 1,1 2,56 - 7,8 0,2 12,1
2. Кедр (всходы) 0,09 0,04 - - 0,2 4,8 - 0,9 0,3 6,4
Сысольский лесной питомник
1.Черноплодная рябина (посадки, 10 лет) - 0,1 - 0,02 - 0,4 - 2,7 0,02 3,3
2. Кедр (посев, 2 года) - - 0,04 0,02 - 0,9 - 2,3 0,5 3,7
3. Сосна (лесосеменная плантация, 40 лет) 0,3 0,4 - - 0,05 1,6 0,04 35,1 0,3 37,5
Всего 4,7 0,7 0,04 0,1 2,1 25,4 0,04 63,7 3,1 100
На некоторых исследованных полях структура энтомофауны изменена полностью. Например, на территории Сыктывкарского питомника на полях с посадками кедра и яблони были только хищные насекомые. Это жуки стафилиниды (197 экз.) с абсолютным доминированием Staphylinus erythropterus -стафилина краснокрылого. Данный вид предпочитает растительные остатки, навоз, может встречаться и близ жилья человека - в помойках, компостных ямах. Обращает на себя внимание и тот факт, что на территории лесных питомников среди энтомофагов практически отсутствуют паразитические виды насекомых. Думается, что это связано с особенностями обработки и ухода за почвой в питомниках, в результате чего удаляются цветущие растения, на которых паразитические насекомые проводят дополнительное питание.
Полученные результаты позволяют говорить о лесных питомниках как об особой территории, на которой не просматриваются черты таежной экосистемы. Здесь явно видны признаки экологического регресса. Абиотическая составляющая лесных питомников
слагается из элементов, относящихся к основным факторам среды: температуре, ветровому режиму, влажности, типу почвенного субстрата. Значимым при формировании эн-томоценоза является наличие или отсутствие задернения. Здесь особо существенен антропогенный фактор, который управляет процессами развития и формирования фито- и зооценоза.
Выявлено 170 видов насекомых, относящихся к девяти отрядам. По составу групп беспозвоночных население обеднено и отличается по доминирующим группам и видам. Зарегистрированы структурные изменения, проявившиеся в исчезновении большинства лесных видов, кроме эвритопных, увеличении численности грызущих видов фитофагов по сравнению с сосущими, смены доминирующей роли фитофагов на преобладание энто-мофагов, численного доминирования видов мигрантов по сравнению с оседлыми. Это связано с отсутствием древесной растительности, высокой освещенностью, которая благоприятна для луговых видов беспозвоночных, но угнетающе действует практически на
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 5/2009
71
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ АЛЕКСЕЯ ИВАНОВИЧА ВОРОНЦОВА
всех лесных представителей, кроме организмов, для которых характерна относительно широкая экологическая пластичность в отношении ряда экологических факторов.
Библиографический список
1. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Республики Коми в 2007 г.» / Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми, Комитет природных ресурсов по Республике Коми, РГУ НТЦ АГИС Республики Коми. - Сыктывкар, 2008. -195 с.
2. Чернов, Ю.И. Направления, состояние и перспективы отечественных исследований биологического разнообразия Арктики / Ю.И. Чернов // Вестн. РФФИ. 2004, № 1. С 5-35.
3. Юркина, Е.В. История изучения фауны лесных насекомых европейского Северо-Востока России. Беспозвоночные европейского Северо-Востока России / Е.В. Юркина - Сыктывкар, 2007. - С. 7-26.
4. Юркина, Е.В. Состав и функционально-биоцено-тическая структура энтомофауны в сосняках естественного и искусственного происхождения при разной степени их антропогенной нарушенности / Е.В. Юркина // Лесной журнал. - 2007. - № 4. -С. 25-30.
ЭНТОМОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ НА ВЫРУБКАХ И ГАРЯХ
в сосновых лесах лесостепи и степи Украины
В.Л. МЕШКОВА, с.н.с. Украинского научно-исследовательского института лесного хозяйства и агролесомелиорации им. Г.Н. Высоцкого, д-р с.-х. наук
В связи с возрастанием антропогенной нагрузки (техногенного загрязнения, рекреации и хозяйственной деятельности) и изменением климата увеличиваются площади ослабленных лесов, в которых проводят сплошные санитарные и другие виды рубок, а также площади лесов, поврежденных пожарами. Несмотря на предпринимаемые усилия и вложение больших средств в создание лесных культур и неоднократное дополнение, их фактическая приживаемость, а тем более сохранность довольно низки. Более того, отмечается интенсивное ослабление и отпад деревьев в стенах леса на границах с вырубками и гарями [1].
Целью наших исследований было выяснение роли насекомых в перечисленных процессах и определение возможных действий по уменьшению отрицательных последствий для леса и создаваемых лесных культур.
Исследования проведены в 20042009 гг. на вырубках и гарях Харьковской, Херсонской, Луганской, Черниговской областей Украины в сухих и свежих борах и суборях.
Пункты учета закладывали на разных сторонах (северной, южной, западной и восточной) участков вырубки или гари, на которых созданы лесные культуры, в том числе непосредственно на границе с лесом и на раз-
root@u-fri.kharkov. com ном расстоянии в направлении в глубь леса и в направлении к центру участка лесных культур (рисунок).
На пунктах учета определяли показатели микроклимата, в том числе температуру и относительную влажность воздуха на разной высоте, температуру и относительную влажность луба на разных сторонах стволов; категории санитарного состояния деревьев (на участках леса); диаметр корневой шейки, высоту, прирост по высоте и поврежденность саженцев; видовой, количественный состав и популяционные показатели обнаруженных насекомых.
Рисунок. Схема закладки пунктов учета на участках несомкнутых лесных культур, созданных на вырубках и гарях и на граничащих с ними участках леса
72
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2009
