CC BY
63
Труды Карельского научного центра РАН
Серия: Биогеография
Выпуск 12. Петрозаводск, 2008. С. 127-133.
НАСЕКОМЫЕ, ВРЕДЯЩИЕ ДЕРЕВЯННЫМ ПОСТРОЙКАМ НА ТЕРРИТОРИИ МУЗЕЯ-ЗАПОВЕДНИКА «КИЖИ»
А. В. ПОЛЕВОЙ1, В. А. КОЗЛОВ1, М. В. КИСТЕРНАЯ2
1 Институт леса Карельского научного центра РАН
2ФГУК «Гэсударственный историко-архитектурный и этнографический музей-заповедник «Кижи»
Описан видовой состав насекомых, повреждающих памятники деревянного зодчества. Показано, что основными вредителями являются домовый {Hadrobregmus pertinaxL.) и северный (Я confusus Kraaz) точильщики. Приведены данные о периоде лёта точильщиков в условиях музея-заповедника «Кижи». Обсуждаются пути проникновения этих вредителей и способы защиты деревянных конструкций и коллекций.
А. V. POLEVOI, V. A. KOZLOV, M. V. KISTERNAYA. PESTS, DAMAGING WOODEN STRUCTURES IN THE «KIZHI» OPEN-AIR MUSEUM
The species of Coleoptera damaging wooden structures in the Kizhi open-air museum are reviewed. The most important species are shown to be wood borers Hadrobregmus pertinax L. and H. confusus Kraaz. The data on flight activity dynamics are given. The ways of infestation and methods of protections of wooden structures are discussed.
Введение
В связи с тем, что состав живой и мертвой древесины различен и быстро изменяется, насекомые, питающиеся живой древесиной, чаще всего не питаются мертвой. На протяжении длительного исторического развития ряд видов, питающихся сухой мертвой древесиной, приспособился к условиям жизни в жилище человека и стал синантропом. Среди вредителей древесины в постройках, деревянных конструкциях и мебели в Карелии широко распространены жуки-точильщики и ряд усачей. Все они живут внутри старой древесины, устойчивы к ее значительной сухости и используют для питания древесную клетчатку. Питанию древесиной представителям этой группы жесткокрылых насекомых содействуют симбионты - грибы и микроорганизмы, обитающие в их кишечном тракте и специальных органах.
В настоящей работе мы приводим обзор основных, а также потенциально опасных видов, вредящих деревянным постройкам на о. Кижи, где располагается всемирно известный музей деревянной архитектуры.
Методика
Исследования проводились на территории музея-заповедника «Кижи», расположенного на о. Кижи в северо-западной части Онежского озера (62°00' с.ш. 35°08' в.д.). Видовой состав насекомых - вредителей изучался в 2001-2007 гг. в следующих памятниках: Преображенской (1714 г.) и Покровской (1764 г.) церквях, домах Ошевнева (1876 г.), Елизарова (1880 г.), Сергина (1884 г.), Яковлева (1880-1900 гг.) (рис. 1). Все они рублены из древесины сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), однако в кровельных конструкциях домов есть элементы, изготовленные из ели {Picea abies Кг.), а главки церквей покрыты осиновым (Popu/us tremula L.) лемехом.
Все дома-комплексы были привезены на остров и отреставрированы в 1960-1980 гг., когда формировался музей-заповедник «Кижи» и в настоящее время они составляют основу его экспозиции. В доме Сергина оборудовано хранилище коллекции деревянных предметов. В 1980-х гг. была проведена глубокая химическая пропитка всех вышеупомянутых памятников за исключением Преображенской церкви (Горшин и др., 1992).
дом Сергина
дом Яковлева из дер
церкви Преображенская и
дом Ошевнева из дер. Ошевнево
дом Елизарова из дер. Середка
Рис. 1. Расположение памятников, в которых изучался видовой состав дереворазрушающих насекомых
Для отлова дереворазрушающих насекомых мы применяли следующую методику. В тестируемых помещениях исключали все источники света кроме окон, на которые устанавливали ловушки, состоявшие из оргстекла, размером, соответствующим окну, и приемника, заполненного водой с добавлением жидкого мыла (рис. 2). Подсчет жуков проводили один раз в неделю с середины мая до конца июля. Для идентификации жуков использовали монографию В. Д. Логвиновского (1985).
На конструктивных элементах памятников очень много старых летных отверстий, поэтому выявлять зоны, в которых продолжается развитие насекомых, достаточно сложно. В своей работе мы предприняли попытку применить современные средства электронной диагностики, и, в частности, акустический метод, для решения этой задачи. Мы сравнивали акустические детекторы АДН -1 (Государственный Эрмитаж) и БТС (США). Первый позволял записывать звуки, сопровождающие жизнедеятельность личинок, в аналоговом, а второй - в
цифровом форматах. В 2005-2007 гг. были проинспектированы конструктивные элементы Преображенской и Покровской церквей, домов Сергина, Яковлева, отдельные экспонаты из дерева.
Основные вредители деревянных построек и строительных материалов
Точильщики (семейство АпоЬИ(1ае)
Это мелкие или среднего размера жуки. Имеют вытянутое цилиндрическое, реже овальное, уплощенное сверху тело. Большинство точильщиков питаются мертвыми растениями, особенно древесиной и пищевыми продуктами, некоторые виды развиваются в грибах и шишках хвойных пород. Ряд видов питается также детритом (органическим веществом, которое образуется в процессе разложения).
ядаШ? » ч ЩяВШШЛ&лШШШ
щшш jomm
eafit'&j -/J Hp| § Ш щШЩ1 Мщ - Я
Ш , /^w^rl
¿ fJK'ííbV* Ш - i ЩЩ Vt f í.' к I ^ |f i) рЩ <■ s
КнВ
С-¿vivrClMB'-~-Ш/'Mir
« i $' * Г » - I p-;;; ¡ 31g.» 5
Рис. 2. Оконная ловушка
на отдельные слои, состоящие из поздней древесины.
Период развития занимает 1-3 года. Длительность жизни отдельных фаз насекомого и генерации в целом сильно зависит от окружающей температуры и влажности, пищевых качеств древесины. Мебельный точильщик -типичный обитатель жилых домов. Он повреждает столы, стулья, кровати, диваны и прочие изделия из древесины. Поселяется в плинтусах, подоконниках, оконных рамах, стенах деревянных домов. При этом характерно, что бревна поражаются только со стороны комнаты.
Мебельный точильщик зарегистрирован в Карелии (БПГуегЬегд, 2004), однако в постройках музея-заповедника живые жуки не обнаружены.
Домовый точильщик (Нас/гоЬгедтиБ регИ-пах[_.) встречается почти повсеместно в европейской части России, на Кавказе и в Сибири до Иркутска. Он значительно крупнее мебельного точильщика и достигает в длину 4-5 мм. Все тело его черно-бурое, а на переднеспинке у обоих задних углов имеется по одному золотисто-желтому пятну (рис. 3).
В деревянных постройках преобладают представители подсемейства Anobiinae. Все они имеют много общих черт, но наряду с этим отдельные виды отличаются по степени приносимого вреда, распространению и экологии. Наибольшее значение имеют два вида: мебельный - Anobium punctatum Deg. и домовый - Hadrobregmus pertinax L. точильщики (Ижевский и др., 2005), реже встречается северный точильщик - Hadrobregmus confusus Kraaz.
Мебельный точильщик (.Anobium punctatum Deg.) завезен во все части света с зараженными предметами, широко распространен в Европе, встречается почти повсеместно в европейской части России, Закавказье, Казахстане, Сибири, где его ареал тянется широкой полосой вдоль южных границ страны до Тихого океана. Взрослый жук длиной 3-5 мм, шириной 1,2-1,7 мм, темно-бурый, ноги и усики более светлые, тело выпуклое, цилиндрическое, покрыто тонкими серыми волосками, на надкрыльях 10 рядов ровных и четких точечных бороздок.
Личинки точат в древесине продольные ходы, плотно забивая их за собой экскрементами, смешанным с огрызками дерева. По мере роста личинка несколько раз линяет. Основная часть ходов сосредоточена в менее плотной ранней древесине годичных слоев. Поэтому при сильном поражении древесина легко расщепляется
Рис. 3. Домовый точильщик {НабгоЬгедтиБ регИпах 1_.)
Домовый точильщик заселяет преимущественно древесину в тех местах, где она подвержена воздействию зимних морозов. В жилых деревянных домах повреждаются конструктивные элементы чердачных перекрытий, бревна
жтяфшжттщ árflMÉürfsllil
'im
• „с •
Ш,. -■ ■ ■ ■■■ .. .
■
А
W№ Я
Ж J
Я
fj: Ш
4«
Я®*;:
3 - Л:
нижних венцов в местах увлажнения, брусья крыши, черный пол. Домовый точильщик заселяет древесину, пролежавшую в постройках несколько лет. При наиболее благоприятных условиях его развитие протекает в течение одного года. В музее-заповеднике живые жуки обнаружены в Преображенской и Покровской церквах, домах Ошевнева, Яковлева, Елизарова и Сергина.
Северный точильщик (НадгоЬгедтиБ соплив Кгаа£.) похож на предыдущий вид, но имеет более светлую окраску и отличается строением переднеспинки, в частности отсутствием резких бугров и желтых волосяных пятен (рис. 4). Широко распространен в лесной зоне. Биология и характер повреждений такие же, как у предыдущего вида. В музее-заповеднике живые жуки обнаружены в довольно больших количествах в домах Ошевнева, Елизарова и Сергина. Вполне вероятно их присутствие и в других постройках.
Рис. 4. Северный точильщик {Hadrobregmus confusus Kraaz.)
Из иных видов точильщиков в районе Киж-ских шхер зарегистрированы Anobium thomsoni Kraaz, PtiHnus fuscus Geoffroy, Dorcatoma dres-densis Herbst и D. robusta Strand (Полевой и др., 2005). Недавно обнаружен Anobium rufípes F. Все эти виды являются типичными лесными обитателями, и заселение ими деревянных построек маловероятно.
Усачи или дровосеки (семейство Cerambycidae)
Одно из основных семейств группы стволовых вредителей. Жуки большей частью крупного или среднего размера с длинными усиками. Большинство видов развиваются под корой, а также в древесине отмирающих или отмерших стволов и ветвей. Группа усачей, повреждающих древесину и мебель в домах, ограничена несколькими видами.
Плоский фиолетовый усач (Cali id i um violaceum L.). Сравнительно небольшой плоский жук (длина 10-14 мм). Верх тела фиолетовый или темно-синий (редко зеленоватый с металлическим отливом). Усики и ноги кашта-ново-бурые. Тело покрыто длинными стоячими волосками. Надкрылья широкие, крупно и очень густо пунктированы. Распространен широко, развивается под корой в поверхностных слоях подсохшей древесины хвойных. Самка откладывает яйца в щели коры. Взрослая личинка достигает 26 мм в длину и до 6 мм в ширину. Личинки, и жуки зимуют, уходя в глубину древесины. Предпочитает сосну, реже ель, в Сибири заселяет также лиственницу. Часто повреждает пиломатериалы и дрова, встречается в постройках, если при строительстве был использован зараженный материал. В музее-заповеднике отдельные экземпляры были обнаружены в домах Сергина и Яковлева.
Черный домовый усач (Hylotrupes bajalus L.) - один из самых опасных вредителей деревянных построек. Домовый усач распространен очень широко, однако численность его не везде одинакова. Наибольший вред он приносит в Прибалтике, на Украине, в юго-западных районах лесной зоны. В Карелии достоверные находки до сих пор не зарегистрированы. Тем не менее, в связи с потеплением климата он может появиться в южных районах Карелии, в том числе и в Заонежье.
Короеды (семейство Scolytidae)
Короеды - обширная группа мелких жуков, развивающихся в основном в древесине различных пород деревьев. Как правило, это типичные лесные виды, которые, однако, могут заселять и лесоматериалы.
Древесинник полосатый (Trypodendron Uneatum (Oliv)) широко распространенный вид. Нападению этого жука подвергаются неокоренные деревья различных хвойных пород. При массовом размножении может селиться и на окоренных лесоматериалах. Наиболее подвержены заселению лесоматериалы осеннее-зимней заготовки. Основной лёт в апреле-мае, но из-за погодных условий может сдвигаться
/
на июнь-июль. Ходы прокладываются исключительно в древесине. В них развиваются симби-онтные грибы, которыми питаются личинки. В музее-заповеднике ходы жуков предположительно этого вида (близкие виды древесинников не различаются по ходам) обнаружены в массовом количестве на бревнах, заготовленных для реставрации.
Пути проникновения вредителей в постройки
Мебельный точильщик в климатических условиях Карелии не может развиваться в природе. При температуре ниже 0°С личинки впадают в анабиоз и при дальнейшем понижении ее быстро погибают. Поэтому основным путем заноса этого вида являются зараженные экспонаты и части деревянных конструкций. Однако в летнее время вполне вероятно распространение этого вида путем перелета, очевидно, на небольшие расстояния.
Домовый и северный точильщики в Карелии довольно обычны в природе. Они могут жить в старом сухостое и валеже как хвойных, так и лиственных пород деревьев. Поскольку на самом о. Кижи природный сухостой практически отсутствует, очевидно, основным источником дальнейшего заражения здесь являются уже пораженные деревянные постройки. Конечно, возможен залет взрослых жуков с соседних территорий, где есть обширные лесные
массивы, но такой путь распространения вряд ли играет значительную роль.
Встречаемость жуков-точильщиков в деревянных постройках музея-заповедника «Кижи»
Многолетние исследования позволили определить, что период лёта точильщиков в условиях музея-заповедника «Кижи» длится с середины мая до конца июля в зависимости от климатических условий (рис. 5). Наибольшее количество жуков попадает в ловушки с 12 по 24 июня. Удалось установить, что у Hadro-bregmus pertinaxлет начинается, когда среднесуточная температура воздуха превысит 10°С, а минимальная - 0°С. Жуки балочного точильщика (Н. confusus) вылетают на 1-2 недели позже. Количество жуков, попадающих за период лета в ловушки, значительно - от 50 до 300 экз. в одном помещении.
В июне 2007 г. были проведены одноразовые учеты жуков, попавших в оконные ловушки, установленные в различных деревянных постройках на территории о. Кижи. В уловах обнаружены два вида точильщиков (табл. 1). Наиболее обилен во всех постройках северный точильщик Hadrobregmus confusus. В ловушках приблизительно в равных количествах встречались самки и самцы этого вида. Домовый точильщих (Hadrobregmus pertinax) был обнаружен в лишь в доме Сергина. В ловушки попалось около десятка самцов этого вида.
Рис. 5. Динамика лёта жуков-точильщиков в условиях музея-заповедника «Кижи»
♦
Таблица 1. Встречаемость жуков-точильщиков в деревянных постройках музея-заповедника «Кижи»
_Вид вредителя_
Постройка НадгоЬгедтиэ регИпах 1_. НабгоЬгедтиБ соп^эиБ К га а г
Дом Елизарова - 2 с?, 1 $
Дом Ошевнева - 9 с?, 39 $
Дом Сергина 13 в 112 в, 87 $
Акустическое детектирование выявило достаточно высокую степень поражения жуками-точильщиками бревен подклета Покровской церкви, экспонатов коллекции дерева и элементов конструкции дома Сергина. В Преображенской церкви и доме Яковлева обнаружены лишь отдельные очаги развития этих вредителей.
Следует отметить, что все памятники, в которых отмечены значительные очаги развития точильщиков, 20-30 лет назад были законсервированы антисептиком ПББ-211. Большая вла-гоинерционная способность обработанной древесины, вызванная изменением ее химического состава и ультратонкой структуры, приводит к появлению в ней значительных внутренних напряжений и разрушений. Именно такие элементы и повреждаются домовым и северным точильщиками.
Для выявления локализации личинок точильщика в древесине мы испытали два варианта акустических детекторов - STG (Stetho-graphics Inc., США) и АДН-1 (изготовленный по заказу Государственного Эрмитажа). Результаты тестирования показали, что оба прибора позволяют выявлять деятельность точильщика в предметах и элементах даже без видимых следов повреждения (Славошевская и др., 2007).
Акустический метод дает возможность локализовать развивающиеся внутри деревянного элемента или предмета личинки жуков, даже при отсутствии видимых следов повреждения. Высокочувствительный датчик, который работает в звуковом диапазоне частот, позволяет слышать звуки, сопутствующие активности личинок внутри древесины. Наилучшим временем обнаружения древоточцев является период лета (май-июль), когда личинка подходит к поверхности, окукливается и из нее от-рождается жук. Чувствительность прибора не позволяет обнаруживать личинки в течение 4-6 недель, после того как они заселили древесину. Причиной этого является их микроскопический размер (1x0,3 мм).
Применение данного прибора позволит значительно повысить эффективность энтомологических обследований деревянных памятников и экспонатов из дерева.
Защита деревянных конструкций
Борьба с вредителями деревянных конструкций заключается как в профилактических мерах, предохраняющих древесину от заражения, так и в истребительных, если древесина уже заражена. Для борьбы с жуками и их личинками применяются обработка инсектицидами и фумигация. Следует, однако, отметить, что при сильном заражении эти методы малоэффективны (Ильинский, 1962). В таких случаях рекомендуется удалять пораженные части и заменять на новые, предварительно обработанные инсектецидными препаратами.
Эффективным методом уничтожения жуков-вредителей является тепловой (Hansen, Jensen, 1998; Козлов, Кистерная, 2006). При нагреве происходит дегидратация тел личинок и жуков и коагуляция содержащегося в клетках живых организмов протеина. К достоинствам этого метода следует отнести отсутствие ядовитых химических препаратов, проведение дезинсекции без разборки конструкций, незначительное время обработки. Так, с помощью волн СВЧ летальных для точильщиков температур внутри бревна диаметром 22-25 см можно достичь за 200-240 мин., избежав при этом его коробления. Для полного прекращения активности личинок необходима экспозиция 20-30 мин. при температуре 53-55°С. К недостаткам метода СВЧ обработки следует отнести его локальный характер. Однако принципиально новые возможности открываются при использовании акустического метода детектирования. Локализация очагов развития древоточцев позволяет более эффективно проводить мероприятия по их уничтожению.
Для того чтобы избежать вторичного заселения элементов после дезинсекции, необходимо обработать их защитными препаратами,
например на основе неорганических соединений бора.
Работа проведена при поддержке РФФИ (грант 06-06-80076).
Литература
Горшин С. Н., Максименко Н. А., Горшина £ С. 1992. Защита памятников деревянного зодчества. М. 297 с.
Ижевский С. С., Никитский Н. Б., Волков О. Г., Дол-гин М. М. 2005. Иллюстрированный справочник жуков-ксилофагов — вредителей леса и лесоматериалов Российской Федерации. Тула: Гриф и К. 220 с.
Ильинский А. И. 1962. Определитель вредителей
леса. М.: Сельхозиздат. 392 с. Логвиновский В. Д. 1985. Точильщики - семейство АпоЬис1ае // Фауна СССР. Насекомые жесткокрылые. Т. XIV. Вып. 2. / Ред. О. А. Скарлато Л.: Наука. 253 с.
Козлов В. АКистерная М. В. 2006. Экологически безопасный способ ликвидации насекомых-
вредителей в деревянных зданиях // Строительный эксперт. № 6. С. 18-19.
Полевой А. В., Хумала А. Э., Яковлев £ Б. 2005. Итоги изучения энтомофауны Кижских шхер за десятилетний период (1994-2003) // 10 лет экологическому мониторингу музея-заповедника «Ки-жи». Итоги, проблемы, перспективы (Мат. науч-но-практ. семинара). Петрозаводск: КарНЦ РАН. С. 101-119.
Славошевская J1. В., Кистерная М. В, Козлов В. А. 2007. Защита памятников культуры от жуков-вредителей древесины // «Сохранность культурного наследия. Наука и практика». Сб. Вып.5. СПб: ГУ ВИМАИВиВС. (в печати).
Hansen L. 5. Jensen К-М. I/. 1996. Upper lethal temperatura limits of the common furniture beetle Anobium punctatum (Coleóptera: Anobidae) // International Biodeterioration and Biodegradation. V. 37. N 3-4. P. 225-232.
SUfverberg H. 2004. Enumeratio nova Coleopterorum Fennoscandiae, Daniae et Baltiae // Sahlbergia. 2004. V. 9. N 1. P. 1-111.
I
