CC BY
104
О ПЕРСПЕКТИВАХ БИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПОПУЛЯЦИЙ ИНВАЗИЙНОГО ВРЕДИТЕЛЯ ПИХТЫ СИБИРСКОЙ - УССУРИЙСКОГО ПОЛИГРАФА POLYGRAPHUS PROXIMUS BLAND
Юрий Николаевич Баранчиков
Институт леса им.В.Н^укачева СО РАН, 660036, Россия, г. Красноярск, Академгородок 50/28, зав. лабораторией лесной зоологии, тел. (391)243-36-86; e-mail: [email protected]
Владимир Михайлович Петько
Институт леса им. В.НХукачева СО РАН, 660036, Россия, г. Красноярск, Академгородок 50/28, научный сотрудник лаборатории лесной зоологии, тел. (391)243-36-866
Паразиты и хищники не играют заметной роли в регуляции популяций вредителя пихт - уссурийского полиграфа как на Дальнем Востоке, так и в ареале его инвазии в Южной Сибири. Как и у большинства короедов, комплекс энтомофагов полиграфа лишен специализированных паразитов и не представляет особого интереса для организации биологического контроля вредителя.
Ключевые слова: уссурийский полиграф, биологический контроль, хищники, паразиты.
ON THE PERSPECTIVES OF BIOLOGICAL CONTROL OF INVASIVE PEST OF SIBERIAN FIR - FOUR-EYED FIR BARK BEETLE POLYGRAPHUS PROXIMUS BLAND
Yuri N. Baranchikov
V.N.Sukachev Institute of Forest SB RAS., 660036, Russia, Krasnoyarsk, Akademgorodok 50/28, Department of Forest Zoology, Department Head, tel. (391)243-36-866 e-mail: [email protected]
Vladimir M. Petko
V.N.Sukachev Institute of Forest SB RAS., 660036, Russia, Krasnoyarsk, Akademgorodok 50/28, Department of Forest Zoology, Research Scientist, tel. (391)243-36-866
Parasites and predators do not play an important role in population regulations of fir pest -four-eyed fir bark beetle - in the Far East and in regions of its invasion in Southern Siberia. As in the majority of bark beetles, entomophagous complexes of this pest lacks specialized parasites and does not have vivid importance for biological control organization.
Key words: four-eyed fir bark beetle, biological control, predators, parasites.
Под биологическим контролем обычно понимают регуляцию одних живых организмов другими. Этот подход лежит в основе мероприятий, основанных на использовании против вредных организмов исключительно биологических средств ограничения их численности (хищников, паразитов, патогенов) и служит основой современной концепции интегрированной защиты растений [4]. Методы биологического контроля объявлены одним из приоритетов государственной политики в сфере реализации подпрограммы «Охрана и защита лесов» государственной программы Российской Федерации «Развитие лесного хозяй-
ства» на 2013-2020 годы. Запланирована «разработка национальных стандартов на новые биологические средства защиты леса на основе энтомофагов, энтомо-патогенов и биофунгицидов и разработка технологий их получения и применения для защиты леса от вредных организмов...» [6: с.50]. Четко прописанными исполнителями этой многомиллиардной программы являются лишь Министерство природных ресурсов и экологии РФ и Федеральное агентство лесного хозяйства.
В настоящем сообщении мы попытаемся оценить реальность применения методов биологического контроля для сдерживания крайне опасного инвазий-ного вредителя пихт, относительно недавно появившегося в Южной Сибири и в европейской части России [2].
Методы биологического контроля, различаются как по природе целевого вида вредителя и вида паразита/патогена (местный или инвазий-ный/интродуцированный), так и по подходам, используемым для повышения эффективности естественных врагов. Существует два подхода: (1) классический биологический контроль - интродукция новых видов естественных врагов для контроля популяций местных или инвазийных вредителей и (2) «манипуляционный» биологический контроль - методы, направленные на форсирование их выпуска (скажем, путем «наводняющих» или разовых «импульсных» выпусков больших масс специально воспитанных паразитов) либо на создание в защищаемом местообитании благоприятной среды для развития и концентрации паразитов [16].
К сожалению, экологическая сложность лесных экосистем затрудняет применение методов биологического контроля: по этой причине наиболее впечатляющие результаты получены в основном на плантациях древесных пород. Экологические группы лесных насекомых также сильно различаются по возможности их искусственного регулирования. В этом плане менее всего повезло специалистам, работающим с короедами - тут число успешных проектов крайне ограничено [14]: на слуху лишь широкое применение хищника Rhizophagis grandis (Gyllenhal) против Dendroctonus micans (Krug.) в Грузии и в Западной Европе [15]. Это не удивительно: случаи специализации среди паразитов и хищников короедов - уникальны [13].
Как же обстоят в реальности дела с энтомофагами уссурийского полиграфа? В результате трехлетних исследований энтомологов из двух институтов Сибирского отделения РАН (Института леса им. В.Н.Сукачева в Красноярске и Института мониторинга климатических и экологических систем в Томске), поддержанных грантами РФФИ, выявлены основные природные враги полиграфа на части ареала его инвазии в Южную Сибирь. Они перечислены ниже.
Ecphylus silesiacus Ratz. (Braconidae, Doryctinae) - эндопаразит жуков [3], либо эктопаразит личинок [10] у многих родов короедов в том числе и Polygraphus subopacus Thoms. в европейской России [10], транспалеаркт.
Meteorus ipidivorus Tobias (Braconidae, Euphorinae) - эктопаразит личинок Ips acuminatus Gyll. В России распространен от Приморья и Зап.Сибири до европейской части [3].
Eurytoma kangasi Hedqvist (Eurytomidae, Eurytominae) - вид описан из Финляндии, кроме этого известен из центральной и восточной Европы (Мос-
ковская область) [19]. Из хозяев указаны златки, данных по биологии нет. Все виды браконид и эуритомида представлены в наших выведениях 1 -2 экземплярами, вылетевшими в Красноярске из бревен, сильно зараженных уссурийским полиграфом.
Наиболее многочисленными в поселениях полиграфа как в Красноярском крае, так и в Томской области (С.А.Кривец, устное сообщение) оказались халь-циды Dinotiscus eupterus (Walker) и Roptrocerus mirus (Walker) (Pteromalidae) -эктопаразиты личинок многих видов короедов, в частности и Polygraphus poligraphus (L.); транспалеаркты, уже были известные ранее из окрестностей Красноярска на Pityogenes chalcographus (L.) и Ips typographus (L.), соответственно [12]. D. eupterus обычен в энтомоконсорциях сосны, лиственницы и ели [10], с пихты указывается впервые. R. mirus встречен на многих видах короедов на кедре корейском и ряде сосен и елей; среди хозяев указан и P. proximus на пихте белокорой [19]. Суммарное заражение обоими видами личинок полиграфа в его очаге в Красноярском крае не превышало 20% [1].
Комплекс естественных врагов, обнаруженных в ходах уссурийского полиграфа в Западной Сибири, включает как минимум 14 видов облигатных и факультативных хищников из отрядов Жесткокрылых и Двукрылых. Доминантами служат личинки мухи-короедницы Medetera penicillata Negrobov, жуки и личинки узкотелки Lasconotus jelskii Wank. и карапузика Plegaderus vulneratus Pz. [8]. Наибольшей плотности в поселениях полиграфа достигает короедница (до 7 личинок/дм ) [9], что однако существенно ниже наблюдаемой максимальной плотности жуков полиграфа (до 90 вылетных отверстий/дм2) [11].
Таким образом, в районах инвазии уссурийского полиграфа имеющийся пресс местного комплекса энтомофагов недостаточен для действенного регулирования его популяций. При этом важно, что комплекс этот состоит из видов, обитающих и на Дальнем Востоке и что как минимум один из наиболее действенных паразитов короеда в Сибири - хальцид Roptrocerus mirus - точно входит в состав его аборигенных энтомофагов.
Данные об энтомофагах P. proximus на Дальнем Востоке, в Японии и в Корее крайне отрывочны: специально этим видом не занимались ввиду его небольшого там хозяйственного значения. Наши предварительные результаты пока отнюдь не свидетельствуют о сколь либо существенной роли природных врагов в сдерживании популяций полиграфа и в его природном ареале.
В районе инвазии P. proximus интересно было бы попробовать искусственно поднять плодовитость его известных и потенциальных паразитов. Перепончатокрылые имеют синовиогенный тип созревания половых продуктов при котором реализованная плодовитость зависит от дополнительного питания самок; при дефиците источников питания даже небольшое количество яиц, имеющееся при отрождении, может рассосаться. Темнохвойная тайга - не лучшее место для источников нектара, которым могут питаться самки. В рамках проекта по разработке методов биологического контроля короеда Dendroctonus frontalis Zimm. в США была сделана попытка авиа-внесения в очаги дендроктона инкапсулированной подкормки для имаго паразитов - в лабораторных условиях она существенно удлиняла их жизнь и повышала плодовитость. Было доказано,
что после обработки все 7 основных видов паразитов (из родов Meteorus, Spathius, Eurytoma, Dasycerus, Dinotiscus и Roptrocerus) интенсивно питались внесенной подкормкой [18]. К сожалению, до внедрения эти эксперименты доведены не были.
В идеале интродуцированный агент биологического контроля должен отвечать следующим требованиям: (1) быть связанным с целевым видом вредителя и существенно влиять на его численность; (2) обитать лишь на целевом виде (или на очень близких видах); (3) изначально обитать в климатических условиях, сходных с таковыми района будущей интродукции; (4) быть толерантным к широкому диапазону изменений параметров окружающей среды; (5) быть фенологически синхронизированным с целевым видом в районе интродукции [17]. Как было показано выше, ситуация с уссурийским полиграфом не отвечает как минимум двум первым из этих требований.
В сложных лесных экосистемах ни один из факторов биологического контроля в отдельности, ни все они в комплексе не могут расцениваться как немедленная панацея от проблемы вредителя, но лишь как элементы длительного подхода к частичному решению этой проблемы. Таким образом, озвученные в литературе предложения сосредоточиться на классическом биологическом контроле инвазийных популяций уссурийского полиграфа [5] с подробным расчетом количества биолабораторий для разведения его энтомофагов и необходимых для этого средств (соответственно 25 лабораторий и 250 млн руб. [4: c.14]) в настоящее время, мягко говоря, нереалистичны. Некоторый эффект, как нам представляется, могут дать лесохозяйственные мероприятия в районах инвазии, в основном имеющие превентивный характер.
Авторы признательны С.А.Белокобыльскому, М.Д.Зеровой и Е.В.Целих за определение перепончатокрылых из семейств Braconidae, Eurytomidae и Pteromalidae, соответственно. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (гранты №№ 12-04-00801а и 13-04-00820a) и проекта ISEFOR, финансируемого Европейской комиссией.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. 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. Международная научная конференция «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью». Сборник материалов. Т. 4. - Новосибирск: СГТА, 2012. - С. 99-103.
2. Баранчиков Ю.Н., Петько В.М., Астапенко С.А., Акулов Е.Н., Кривец С.А. Уссурийский полиграф - новый агрессивный вредитель пихты в Сибири // Лесной вестник. Вестник Московского государственного университета леса, 2011. - № 4 (80). - С. 78-81.
3. Белокобыльский С.А., Тобиас В.И., Котенко А.Г., Прощалыкин М.Ю. Сем. Braconidae - Бракониды // Аннотированный каталог насекомых дальнего Востока. Т.1. Перепончатокрылые / Под ред. А.С.Лелея. - Владивосток: Дальнаука, 2012. - С.300-389.
4. Гниненко Ю.И., Клюкин М.С. Анализ фитосанитарного риска уссурийского короеда Polygraphus proximus Bland. для территории Российской Федерации. - Пушкино: ВНИИЛМ, 2010. - 28 с.
5. Гниненко Ю.И., Клюкин М.С. Уссурийский короед на территории России. // Защита и карантин растений, 2011. Вып. 11. - С. 32-34.
6. Государственная программа Российской Федерации «Развитие лесного хозяйства» на
2013-2020 годы. - 2012. - 255 с. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.rosleshoz.gov.ru/docs/other/76/Gosprogramma Razvitie lesnogo hozyajstva 2013-2020.pdf
7. Ижевский С.С. Словарь-справочник по биологической защите растений от вредителей. - Москва: «Академия», 2003. - 208 с.
8. Керчев И.А. Насекомые-хищники полиграфа уссурийского в Западной Сибири // XVI съезд Русского энтомологического общества. Мат-лы съезда. - Спб.: РЭО, 2012. - С. 176.
9. Керчев И.А., Негробов О.П. Medetera penicillata Negrobov, 1970 (Diptera, Dolichopodidae) в сибирских очагах массового размножения уссурийского полиграфа Polygraphus proximus Blandford, 1894 (Coleoptera, Curculinionidae, Scolytinae) // Евразиатский энтомологический журнал, 2012. - Т. 11, вып. 6. - С. 565-568.
10. Коломиец Н.Г., Богданова Д.А. Паразиты и хищники ксилофагов Сибири. - Новосибирск: Наука, 1979. - 280 с.
11. Криволуцкая, Г.О. Короеды острова Сахалин. - М.-Л.: Наука, 1958. - 195 с.
12. Целих Е.В. Хальциды подсем. Pteromalinae (Hymenoptera, Ptero malidae) - парази-тоиды жесткокрылых сем. Scolytidae (Coleoptera) фауны России и сопредельных территорий // Энтомологическое обозрение. - 2010. - Т.89 (3). - С. 662-676.
13. Bark and wood boring insects in living trees in Europe, a synthesis / F.Lieutier, K.R.Day, A.Battisti, J.-C.Gregoire, H.F.Evans (eds.) - Dordrecht, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2004. - 570 c.
14. Dahlsten D.L., Mills N.J. Biological control of forest insects // Fisher T.W., Bellows T.S., Caltagirone L. et al., eds. Handbook of biological control: principles and applications of biological control. - San Diego, CA: Academic Press. - P. 761-788.
15. Gregoire J.-C. The greater European spruce beetle // A.A.Berryman (Ed.). Dynamics of forest insects populations: patterns, causes, implications. - New York, London: Academic Press, 1988. - P. 455-479.
16. Landis D.A., Orr D.B. Biological control: approaches and applications. // E. B. Rad-
cliffe,W. D. Hutchison & R. E. Cancelado [eds.], Radcliffe's IPM World Textbook, University of Minnesota, St. Paul, MN. 2011. - [ Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://ipmworld. umn. edu/chapters/landi s.htm
17. Reardon, R.; Onken, B.; Cheah, C.; Montgomery, M.E.; Salom, S.; Parker, B.L.; Costa,
S.; Skinner, M. Biological control of hemlock woolly adelgid. - United States Department of Agriculture, Forest Service. Forest Health Technology Enterprise Team. Burlington, VT. FHTET-2004-
04. 2004. - 22 p.
18. Stephen F.M., Browne L.E. Application of Eliminade™ parasitoid food to boles and crowns of pines (Pinaceae) infested with Dendroctonus frontalis (Coleoptera: Scolytidae) // Canad. Entomol., 2000. - V. 138. - P. 983-985.
19. Universal Chalcidoidea Database. The Natural History Museum. 2012. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.nhm.ac.uk/research-curation/research/projects/chalcidoids/
© Ю.Н. Баранчиков, В.М. Петько, 2013
