CC BY
177
УДК 632.937.1
Роль муравьев в биологической защите леса
М.А. ГОЛОСОВА,
профессор кафедры экологии и защиты леса Московского государственного университета леса
В лесных экосистемах с их сложной структурой и видовым разнообразием активное применение классического биологического метода остается проблематичным. Поэтому здесь он прежде всего должен основываться на естественном биозащитном потенциале, который исторически заложен в лесных экосистемах.
Наиболее надежными и мощными защитниками леса являются муравьи подрода Formica s. str. Их стабильная численность в ненарушенных хозяйственной деятельностью лесах не зависит от колебания численности вредителей леса. Они многоядны и обеспечены пищей за счет множества беспозвоночных, обитающих здесь. При вспышках массового размножения вредителей муравьи целиком переключаются на них как на главную добычу и защищают древостои от значительных повреждений и гибели.
В связи с многочисленностью муравьиных семей,население которых насчитывает сотни тысяч и миллионов особей, их потребности в белковой пище значительно превосходят потребности других хищных беспозвоночных. Муравьи приносят огромную пользу, уничтожая гусениц и куколок открытоживущих, хвое- и листогрызущих вредителей. Только одна семья за сезон уничтожает до 8 млн насекомых. Даже при отсутствии массовых размножений вредителей леса фуражиры среднего муравейника Formica rufa ежедневно приносят в гнездо для выкармливания молоди от 3 до 10 тыс. насекомых, а одна семья Formica polyctena собирает 13-14 тыс. разных членистоногих в день. Так, по
данным Госсвальда, в очаге зеленой дубовой листовертки муравьи одного гнезда уничтожают в день 6575 тыс. гусениц, около 28 тыс. куколок и около 26 тыс. бабочек. По нашим наблюдениям, в очагах листовертки муравьи Formica polyctena полностью защищали деревья дуба, произрастающие вблизи их гнезд. Однако деревья, далеко отстоящие от муравейников, сильно объедались гусеницами. Это явление наблюдается чаще, когда плотность населения муравьев в лесу недостаточная. При массовых размножениях вредителя в таких случаях муравьи полностью удовлетворяют свою кормовую потребность, собирая гусениц с деревьев, произрастающих недалеко от гнезд, при этом периметр кормового участка сильно сжимается.
В лесу муравьи находятся в трофо-биозе с тлями, в колониях которых они собирают падь - основную углеводную пищу взрослых особей. Для получения избыточного количества пади муравьи разводят и охраняют тлей. Однако это не следует рассматривать как отрицательное явление. Тли, связанные с лесными муравьями, относятся к р. Lachnidae и обитают на стволах хвойных деревьев, питаясь соком из флоэмы, что не оказывает угнетающего воздействия на растения. Наоборот, избыток пади способствует привлечению полезных паразитических энтомофагов для дополнительного питания их имаго и, таким образом, более интенсивного заражения ими вредных насекомых. По нашим данным, в очагах листовертки усиливалась роль специализированного паразита ее куколок Phaeogenes invisor. Энтомо-фаги, концентрируясь для дополнительного питания около колоний тлей и обладая хорошей поисковой способностью, находили хозяина в тех
местах, где деятельность муравьев ослабевала. Полезная значимость муравьев не исчерпывается их активной лесозащитной деятельностью. Лесные муравьи оказывают благотворное воздействие на многие процессы жизнедеятельности биоценоза и функционирование лесных экосистем. Велика их роль в почвообразовательных процессах. При постройке подземных частей гнезд они перерабатывают больше почвы, чем дождевые черви. В муравейниках интенсивнее происходит разложение растительных остатков, значительно возрастает содержание питательных веществ, необходимых деревьям. Разрыхляя почву, муравьи улучшают водный и воздушный режим корневых систем древостоя. Все это, в свою очередь, способствует повышению жизнеспособности и продуктивности лесных насаждений.
Многогранная полезная роль лесных муравьев неоднократно обсуждалась в публикациях российских и зарубежных исследователей.
На предлагаемой схеме отражены основные процессы, происходящие в биогеоценозах благодаря деятельности муравьев Formica s. str.
Ставка на муравьев как на важный элемент биологической защиты лесов от вредителей была сделана еще в 30-е годы прошлого столетия. К 60-70-м годам накопился достаточно убедительный опыт их практического использования. Они оказались наиболее эффективными энто-мофагами при их искусственном расселении в насаждениях, подверженных риску массового размножения хвое- и листогрызущих вредителей леса.
Со второй половины 80-х годов стало заметно ощущаться ухудшение экологического состояния среды обитания муравьев в лесу в результате бессистемных рубок, перерубов при санитарных мероприятиях, использования тяжелой техники в лесу, промышленных загрязнений, токсикации почв и воды, захламленности лесов и ряда других негативных факторов.
За 30 лет наших исследований му-
равьев Formica адиНота на севере Московской области отмечались резкое сокращение численности муравейников и их семей, распад и деградация комплексов. Возникающая чрезмерная изреженность насаждений приводит к изменению температурного режима почвы и искажению естественного распределения температур под пологом. По нашим наблюдениям, амплитуды
суточных температур увеличиваются. В старовозрастных изреженных еловых насаждениях тепла к почве поступает в 1,5-2,5 раза больше, чем в насаждениях с достаточной полнотой. Повышенный прогрев почвы достигает глубины 30-40, а в иных местах 60 см. Это негативно влияет на жизненные процессы муравьев как в почве, так и в надземных постройках гнезд.
Увеличивают содержание С, Р, N, К в доступных для растений формах
Изменение плотности почвы также прямо и косвенно затрагивает и другие процессы в лесных экосистемах. Твердость почвы в подмосковных лесах достигает 1,2-1,3 г/см3, что почти в 3 раза превышает норму. Уплотнение грунта вызывает кислородное голодание корневых систем, ослабление, усыхание и дальнейшее изре-живание насаждений, формирование очагов стволовых вредителей. Зимой сильно уплотненная почва промерзает на глубину 1-2 м (в норме 0,2-0,4 м), что приводит к гибели зимующих на глубине 50-80 см самок и рабочих муравьев.
Чрезмерная рекреация ведет к смене типов леса. Под пологом ельников-кисличников - основного типа леса для обитания Formica aquilo-nia - постепенно исчезает подлесок, подрост, в напочвенном покрове появляются разнотравье и злаки. Муравейники интенсивно зарастают травой, что нарушает жизненные процессы муравьев. Вслед за исчезновением напочвенного покрова из-за вытаптывания пропали многие обитающие на нем насекомые, являющиеся главной добычей муравьев в отсутствие хвое- и листогрызущих вредителей в кронах деревьев.
В совокупности все негативные события, которые наблюдаются во многих лесных насаждениях России, могут привести к исчезновению муравьев из лесных биогеоценозов, что лишит их мощного биозащитного ресурса.
Для сохранения муравьев и обеспечения здоровья и продуктивности леса необходимо проведение комплекса целенаправленных мероприятий, обеспечивающих оптимальные условия жизни этих насекомых (огораживание муравейников, ограничение входа в лес людей и техники, лист их допуска и т.п.) и соблюдение всех законодательных актов по их охране (в 1973 г - в РФ были введены таксы по возмещению ущерба лесному хозяйству разорением муравейников, 21 мая 2001 г. вышло постановление Правительства РФ № 388 - новые таксы за уничтожение или повреждение муравейников).
Полезная роль муравьев в лесных биогеоценозах
