CC BY
87
УДК 595.70:630:630*453:582.47 (571.1/.5)
ЭНТОМОЛОГИ РАН - ЛЕСНОМУ ХОЗЯЙСТВУ: ПРИКЛАДНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ИНВАЗИИ
УССУРИЙСКОГО ПОЛИГРАФА В ТЕМНОХВОЙНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ СИБИРИ
Светлана Арнольдовна Кривец
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск, пр. Академический, 10/3, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории мониторинга лесных экосистем, тел. (3822)49-18-55, e-mail: [email protected]
Юрий Николаевич Баранчиков
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 660036, Россия, г. Красноярск, Академгородок 50/28, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией лесной зоологии, тел. (3912)43-36-86, e-mail: [email protected]
В статье приведены результаты исследований опасного инвазионного стволового вредителя сибирских пихтовых лесов - уссурийского полиграфа Polygraphus proximus Blandf., представляющие практическое значение для лесного хозяйства. Даны рекомендации по организации защиты лесов и снижению негативных последствий инвазии.
Ключевые слова: уссурийский полиграф, Polygraphus proximus, инвазия, темнохвой-ные лесные экосистемы, лесное хозяйство, Сибирь.
THE ENTOMOLOGISTS OF RUSSIAN ACADEMY OF SCIENСES - FOR FORESTRY: PRACTICAL RESULTS OF FOUR-EYED FIR BARK BEETLE INVASION INVESTIGATION IN SIBERIAN DARK CONIFEROUS ECOSYSTEMS
Svetlana A. Krivets
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems, SB RAS, 634055, Russia, Tomsk, 10/3 Academichesky ave., Ph. D. (Biology), Leading Researcher, Laboratory Monitoring of Forest Ecosystems, tel. (3822)49-18-55, e-mail: [email protected]
Yuri N. Baranchikov
V. N. Sukachev Institute of Forest, SB RAS, 660036, Russia, Krasnoyarsk, 50/28 Akademgo-rodok, Ph. D. (Biology), Head of Department of Forest Zoology, tel. (3912)43-36-86, e-mail: [email protected]
The paper presents the results of studies of dangerous invasive wood boring pest of Siberian fir forests four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandf. which are of practical significance for forestry. Recommendations on the organization of the forest protection and minimization the negative consequences of invasion are given.
Key words: four-eyed fir bark beetle, Polygraphus proximus, invasion, dark coniferous forest ecosystems, forestry, Siberia.
Установление факта заноса эндемичного дальневосточного короеда - уссурийского (пихтового) полиграфа Polygraphus proximus Blandf. в Южную Сибирь и образование здесь в последнее десятилетие очагов его массового раз-
множения, вызвавшего усыхание насаждений пихты сибирской ЛЫв8 81Ътеа ЬеёеЬ. на обширной территории, потребовало детального изучения биологии и экологии вредителя как для понимания особенностей инвазионного процесса, так и с целью поиска эффективных мер защиты таежных лесов.
В результате исследований, проводимых с 2010 г. на территории Сибири научными коллективами Института леса им. В.Н. Сукачева и Института мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук, получены данные, положенные в основу разработки рекомендаций для лесного хозяйства по выявлению уссурийского полиграфа, учету его численности, оценке вредоносности и влияния на состояние пихтовых насаждений.
В ходе широких экспедиционных исследований Р. ргвхтш обнаружен на территории 7 субъектов СФО РФ - в Томской, Новосибирской, Кемеровской областях, Красноярском и Алтайском краях, республиках Алтай и Хакасия [15]. Инвазионный ареал полиграфа в Сибири в настоящее время простирается от северной границы южной тайги на равнине до верхнего предела произрастания пихты в горах Алтае-Саянской горной области, охватывая 47 административных районов и 49 лесничеств.
Изучение инвайдера выявило особенности экологии, определившие его статус как агрессивного стволового вредителя пихты сибирской, способного образовывать очаги массового размножения в насаждениях с нарушенной устойчивостью, нападать на жизнеспособные деревья, ослабленные или без внешних признаков ослабления и приводить их к гибели.
Установлено, что размножению уссурийского полиграфа в сибирских лесах способствует большая, по сравнению с дальневосточными видами пихты, уязвимость пихты сибирской к заселению жуками, в частности, связанная со строением флоэмы, имеющей менее плотную структуру [6]. Большое значение в преодолении защитной реакции пихты против короеда имеют фитопатоген-ные офиостомовые грибы, являющие постоянными ассоциантами уссурийского полиграфа при освоении дерева, которые распространяются в проводящей системе ствола, вызывают некроз флоэмы и приводят к ослаблению дерева [7]. Действующий совместно тандем полиграф-офиостомовые грибы при интенсивных атаках жуков и их заселении способен привести к гибели дерево в течение 2-4 лет после первого нападения.
В районах инвазии Р. ргвхтш достигает высокой численности в очагах размножения вследствие успешной зимовки под корой при низкой температуре окружающей среды, раннего весеннего старта в заселении новых деревьев и распространении внутри насаждения, развития двух поколений в сезоне при наличии благоприятных погодных условий, слабого участия энтомофагов в регуляции численности полиграфа [8, 9]. Это обеспечивает инвайдеру конкурентные преимущества перед местными видами стволовых дендрофагов и выводит его в разряд доминантов подкорного населения пихты сибирской.
Образованию первичного очага способствует наличие запаса корма близ мест завоза короеда-пришельца: свежих вырубок, бурелома, ветровала или мас-
сивов ослабленного леса, что обычно для районов инвазии. Как показали исследования в Красноярском крае и Томской области, часто очаги уссурийского полиграфа формируются в недорубах, что следует учитывать при планировании и организации лесохозяйственных и лесозаготовительных мероприятий. Повысив численность популяции, полиграф способен самостоятельно готовить себе кормовую базу, ослабляя и заселяя здоровые пихты, т.е. образуя типичную вспышку фиксированного типа, которая обычно прекращается лишь после полного уничтожения кормового объекта - локального пихтового насаждения.
В связи с широким распространением нового вредителя на территории Сибири, его агрессивностью и реальной перспективой расширения ареала в результате завоза и самостоятельного расселения, работникам лесного хозяйства сибирских регионов при обследовании лесов и таксаторам при проведении наземного лесоустройства необходимо обращать особое внимание на состояние пихтовых насаждений и признаки присутствия в них уссурийского полиграфа.
К числу таких признаков, прежде всего, относятся смоляные потеки на стволах внешне здоровых пихт («плач пихты») - свидетельство атак короеда и попыток дерева локализовать вредителя живицей при его проникновении под кору. Еще один характерный визуальный признак - покраснение кроны дерева, начинающееся с нижней ее части (категория «усыхающее дерево») и затем охватывающее всю крону (категория «свежий сухостой»), в результате отмирания хвои при повреждении луба личинками полиграфа. Наличие этих признаков, а также большого количества мелких вылетных отверстий жуков на коре сухостойных деревьев - основание для оформления «листка сигнализации» и проведения детального лесопатологического обследования насаждения для назначения лесохозяйственных мероприятий.
Само это обследование должно быть основано на точной идентификации вредителя, проводиться с учетом его фенологии, особенностей формирования и функционирования короедной семьи и реакции пихты сибирской на повреждение уссурийским полиграфом [10]. Для оценки состояния древостоев в очагах уссурийского полиграфа усовершенствована используемая лесопатологами шкала категорий состояния деревьев с учетом экологии вредителя и особенностей кормового растения [11]. В качестве методического пособия для лесного хозяйства сотрудниками ИЛ и ИМКЭС СО РАН разработан плакат «Уссурийский полиграф», изданный тиражом 1000 экз. и переданный в региональные органы управления лесами, лесничества, ФГУ «Российский центр защиты леса» и его филиалы, Запсиблеспроект, ФГБУ «Всероссийский центр карантина растений», а также в вузы и средние специальные заведения лесного профиля. В регионах инвазии со специалистами лесного хозяйства и лесозащиты проведены семинары и выезды в очаги полиграфа, оказана методическая помощь в их обнаружении и обследовании.
Основой защиты пихтовых древостоев, в которые проник уссурийский полиграф, должны быть санитарно-оздоровительные мероприятия. Примене-
ние пестицидов для защиты сырорастущей древесины от короеда, большая часть жизни которого проходит под корой, сложно в организационном плане и имеет экологические ограничения. Разработка методов биологического контроля инвайдера находится в начальной стадии. Поэтому появление текущего отпада в размерах, приближающихся к 10% запаса насаждения, - сигнал для подготовки к проведению рубок свежезаселенных полиграфом и усыхающих деревьев. Деревья, вырубленные в ходе выборочных или сплошных санитарных рубок в зимний период, должны быть вывезены с лесосек либо защищены (обработаны) в местах хранения до начала массового лёта короеда (ориентировочно крайний срок - до середины мая). Деревья летней рубки этих категорий необходимо окорить и в первую очередь пустить в переработку, порубочные остатки и кору утилизировать, чтобы не допустить развития и распространения вредителя. Своевременная переработка заселенных деревьев, гарантирует снижение потерь от полиграфа до минимума, поскольку он образует поверхностные червоточины, не уходит в древесину, как черный пихтовый усач. При отводе участков для рубок в спелых и перестойных эксплуатационных лесных насаждениях лесозаготовителям нужно рекомендовать первоочередную рубку деревьев IV и V категории состояния, с соблюдением вышеприведенных рекомендаций.
Максимально раннее выявление очагов усыхания и своевременное проведение в них выборочных рубок с соблюдением санитарных правил работы в лесу позволило бы избежать деградации насаждений и сохранить их ресурсные и экологические свойства.
К сожалению, из-за отсутствия достоверной информации об уссурийском полиграфе у работников лесного хозяйства, позднего обнаружения очагов его массового размножения, недостаточного объема лесопатологических обследований, организационных сложностей при назначении санитарных рубок, образовалось множество расстроенных пихтовых насаждений, непривлекательных для лесозаготовителей и представляющих пожарную опасность, серьезность которой трудно переоценить.
По определению [12, с. 360], «лесное хозяйство - система мероприятий, направленных на воспроизводство и выращивание лесов, охрану их от пожаров, вредителей и болезней, регулирование лесопользования, контроль за использованием лесных ресурсов, обследование и учет лесов». Положение, сложившееся в результате инвазии уссурийского полиграфа в лесном хозяйстве сибирских регионов, особенно обладающих большими массивами пихтовых лесов (Красноярский край, Кемеровская область, Алтайский край, Республика Алтай) требует задействовать всю эту систему для сохранения пихты сибирской - ценного лесообразователя сибирского тайги.
Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (гранты № 12-04-00801а и 14-04-01235а).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Баранчиков Ю.Н., Кривец С.А., Петько В.М., Керчев И.А., Мизеева А.С., Анисимов В.А. В погоне за полиграфом уссурийским Polygraphus proximus Blandf. // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. Вып. 15. Т. 1. - Абакан: Изд-во ГОУ ВПО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова», 2011. - С. 52- 54.
2. Керчев И. А., Кривец С. А. Очаги массового размножения уссурийского полиграфа в пихтовых лесах Томской области // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 4. - С. 67-72.
3. Уссурийский полиграф - опасный инвазионный вредитель пихтовых лесов Новосибирской области / С. А. Кривец, Э. М. Бисирова, И. А. Керчев, Е. В. Масленок, Я. В. Нозд-ренко, Е. Н. Пац // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2014. Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 8-18 апреля 2014 г.). - Новосибирск: СГГА, 2014. Т. 2. - С. 240-244.
4. Кривец С.А., Бисирова Э.М., Керчев И.А., Пац Е.Н., Чернова Н.А. Популяционные характеристики и влияние уссурийского полиграфа на состояние пихтовых лесов СевероВосточного Алтая // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - 2014. -Вып. 207.- С. 37-48.
5. Кривец С.А., Керчев И.А., Бисирова Э.М., Демидко Д.А., Петько В.М., Баранчиков Ю.Н. Распространение уссурийского полиграфа Polygraphus proximus Blandf. (Coleoptera, Curculionidae: Scolytinae) в Сибири // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2015. - Вып. 211. - С. 190-211.
6. Склериды флоэмы как возможный фактор устойчивости пихт к атакам инвазийного короеда / Ю. Н. Баранчиков, Н. В. Астраханцева, В. И. Щуров, М. С. Александрова, Л. Н. Мухина, Л. Е. Серая, Н. В. Пашенова // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2014. Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 8-18 апреля 2014 г.). - Новосибирск: СГГА, 2014. Т. 2. - С. 250-254.
7. Пашенова Н.В., Баранчиков Ю.Н., Петько В.М. Агрессивные офиостомовые грибы из ходов уссурийского полиграфа - инвазийного вредителя пихты в Сибири // Защита и карантин растений. - 2011. - № 6. - С. 21-23.
8. Керчев И.А. Экология полиграфа уссурийского Polygraphus proximus Blandf. (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) в Западно-Сибирском регионе инвазии // Российский Журнал Биологических Инвазий. - 2014. - № 2. - С. 80-94.
9. Баранчиков Ю. Н., Пашенова Н. В., Петько В. М. Факторы динамики численности популяций уссурийского полиграфа Polygraphus proximus Blandford (Coleoptera, Scolytidae) на фронтах его инвазийного наступления // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 4. - С. 99-103.
10. Керчев И.А., Кривец С.А. Особенности экологии уссурийского полиграфа как основа для совершенствования методов лесопатологического мониторинга инвазионного вредителя в темнохвойных лесах Сибири // Лесные биогеоценозы бореальной зоны: география, структура, функции, динамика: материалы Всерос. науч. конф. с международным участием, посвященной 70-летию создания Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН
(Красноярск, 16-19 сентября 2014 г.) / ред. коллегия Ю.Н. Баранчиков и др. Сиб. отд-ние Рос. акад. наук, Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. - Новосибирск: изд-во СО РАН, 2014. - С. 649-652.
11. Кривец С.А., Бисирова Э.М. Оценка жизненного состояния пихты сибирской в очагах массового размножения уссурийского полиграфа // Экологические и экономические последствия инвазий дендрофильных насекомых: материалы Всерос. конф., 25-27 сентября 2012 г., Красноярск. - Красноярск: ИЛ СО РАН, 2012. - С. 60-64.
12. Энциклопедия лесного хозяйства: в 2-х томах. Т.1. - М.: ВНИИЛМ, 2006. - 424 с.
© С. А. Кривец, Ю. Н. Баранчиков, 2015
