Особенности последней вспышки массового размножения зимней пяденицы в южной лесостепи

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ЭКОЛОГИЯ
ОСОБЕННОСТИ ПОСЛЕДНЕЙ ВСПЫШКИ МАССОВОГО РАЗМНОЖЕНИЯ ЗИМНЕЙ ПЯДЕНИЦЫ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ
В.В. РУБЦОВ, зав. лаб. экологии широколиственных лесов Института лесоведения РАН, докт. биол. наук
И.А. УТКИНА, с.н.с. лаб. экологии широколиственных лесов Института лесоведения РАН, канд. биол. наук
vrubtsov@ mail. ru, utkinaia@yandex. ru Институт лесоведения РАН Советская 21, п/о Успенское, Московская обл. 143 030 Россия
Изложены особенности последней вспышки массового размножения зимней пяденицы (Operophterabruma-taL.) в Теллермановской дубраве (восток Воронежской области): 1) интервал между окончанием предыдущей вспышки и началом последней составил всего 5 лет (2004 г. и 2009 г.), тогда как ранее он всегда был 10−11 лет, а между кульминациями вспышек — 13−15 лет- 2) вспышка была очень краткосрочной — от начала до ее кульминации и затухания прошло всего три года (2009−2011 гг.), при этом значительное увеличение плотности популяции началось в 2010 г., а уже осенью 2011 г. среднее число бабочек-самок на 1 дереве дуба было заметно больше, чем в предыдущие размножения (предыдущая вспышка, наоборот, была самой продолжительной -1997−2004 гг.) — 3) в течение этой кратковременной вспышки было два периода с экстремальными погодными условиями — исключительно жаркое лето 2010 г., когда происходило развитие куколок, и зима 2012 г. с длительным периодом очень низких температур, когда пяденица находилась в фазе яйца- 4) вспышка развивалась на фоне массового размножения дубовой широко минирующей моли (CorisciumbrongniardellumF.), что сказалось на общем состоянии дубрав, однако практически не повлияло на пяденицу из-за различий в фенологии развития видов. Сделано заключение, что в южной лесостепи в последнее время характер массовых размножений зимней пяденицы существенно изменился. Первопричиной значительных изменений в динамике численности пяденицы, на наш взгляд, является современная климатическая ситуация.
Ключевые слова: зимняя пяденица, Operophterabrumata, вспышка массового размножения, дуб черешчатый, юг лесостепи.
Наблюдения за зимней пяденицей
(Operophtera brumata L.) в Теллермановской дубраве (восток Воронежской области) ведутся нами более 30 лет. В 1950—2008 гг. здесь наблюдались четыре вспышки массового размножения этого вида, общая характеристика которых сделана в [6]. В настоящей работе обсуждаются особенности последнего размножения зимней пяденицы: 1) интервал между окончанием предыдущей вспышки и началом последней составил всего 5 лет (2004 г. и 2009 г., соответственно), тогда как ранее он всегда был 10−11 лет, а между кульминациями вспышек — 13−15 лет- 2) вспышка была очень краткосрочной — от начала до кульминации прошло всего три года, 2009−2011 гг., причем значительное увеличение плотности популяции началось только в 2010 г., а уже осенью 2011 г. среднее число бабочек-самок на 1 дереве дуба в пойме было заметно больше, чем в предыдущие размножения (предыдущая вспышка, наоборот, была самой продолжительной -1997−2004 гг.) — 3) в течение этой кратковременной вспышки было два периода с экстремальными погодными условиями — исключительно жаркое лето 2010 г. ,
когда происходило развитие куколок, и зима 2012 г. с длительным периодом очень низких температур, когда пяденица находилась в фазе яйца- 4) вспышка развивалась на фоне продолжительного массового размножения дубовой широко минирующей моли (Coriscium brongniardellum F.), что сказалось на общем состоянии дубрав, однако практически не повлияло на пяденицу из-за различий в фенологии развития видов.
Надо отметить, что и зимняя пяденица, и близкий ей вид — осенняя пяденица (Oporinia autumnata Bkh.), вспышки их массового размножения, конкурентные взаимоотношения, взаимодействия с кормовыми породами — постоянный объект исследований специалистов разных стран, что отражено в большом количестве публикаций, обзор которых мы привели ранее [6]. Пожалуй, особое внимание этим двум видам как основным вредителям березовых лесов уделяется на северо-западе Европы — в скандинавских странах, Нидерландах. Например, относительно недавняя работа [10] выполнена шведско-норвежской группой с привлечением специалистов из разных европейских стран: Германии,
86
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2014
ЭКОЛОГИЯ
Таблица 1
Среднемесячная температура воздуха (°С, числитель) и количество осадков (мм, знаменатель) в течение периодов вегетации и лета зимней пяденицы Average monthly temperature (°C., the numerator) and precipitation (mm denominator) during the growing season and summer winter moth
Год Месяц Среднее
май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь за год
2009 15,1 21,4 23,1 18,3 13,4 9,1 25 8,18
46 141 42 34 2 40 36 624*
2010 18,5 23,8 27,2 25,2 16,2 95 18 7,93
68 31 88 212 26 120 100 972*
2011 17,3 20,9 24,6 20,6 15,6 49 5,7 8,54
64 21 98 27 78 86 50 707*
Среднее за 15,4 19,4 21,2 19,6 13,2 64 -0,4 6,43
1974−2013 гг. 44 66 66 47 56 46 50 577*
* Суммарное значение за 12 месяцев
Франции, Венгрии, Хорватии, России, Украины и др. Такое интернациональное сотрудничество позволило проследить волновую природу распространения вспышек обоих видов пядениц (в первую очередь, зимней) по европейскому континенту, с учетом их взаимодействия с местными древесными породами и реакции на погодные особенности того или иного региона.
Известно, что в различных регионах и растительных зонах зимняя пяденица питается листвой разных древесных и кустарниковых пород, в первую очередь лиственных [6], а также хвойных [9, 11, 12]. Кроме того, есть свидетельства, что она способна питаться и на кустарничках, например вереске [8], воронике [7].
В Теллермановской дубраве из всех типов леса (около 20) зимняя пяденица совершенно не встречалась только в осинниках и ивняках [2]. Здесь она отдает предпочтение дубу ранней формы и вязу гладкому, произрастающим в основном в пойме р. Хопер, где и формируются ее первичные очаги массового размножения. В меньшей степени зимняя пяденица повреждает ранний дуб в нагорной части — в солонцовой и солонцеватой дубравах, где иногда формируются ее вторичные очаги, а также в полевокленовых и бересклетовых дубравах на склонах к Хопру.
В табл. 1 приведены среднемесячные температуры воздуха и количество осадков в течение вегетационного периода (май-сентябрь) и периода лета зимней пяденицы (октябрь-но-
ябрь) в 2009—2011 гг. по данным метеостанции г Борисоглебск, находящейся в 10 км от района исследований. Для сравнения в таблице приводятся аналогичные данные, осредненные за последние 40 лет. Видно, что экстремальным по погодным условиям в период вегетации был 2010 г., когда температуры воздуха превышали средние многолетние значения на 3−6°С. В то же время в летний период этого года выпало много осадков. Повышенными температурами воздуха отличался и 2011 г.
В 2010 г. произошло резкое нарастание плотности популяции зимней пяденицы. От-рождение гусениц из яиц совпало с началом массового раскрытия почек у ранней формы дуба — 20 апреля. К 12−14 мая в пойме Хопра средняя дефолиация дуба была 50−70%, отдельных деревьев — до 90%. Еще сильнее был поврежден вяз гладкий. Разлив Хопра в этом году был средний. Мы на моторной лодке проплыли по наблюдаемым насаждениям, оценивая степень повреждения листвы. Все срезанные учетные ветви дуба и вяза были усыпаны гусеницами 4-го и 5-го возрастов. Повсюду были видны многочисленные жужелицы разных видов, активно поедающие гусениц. В нагорной части, вокруг солонцовых полян, листва раннего дуба к этому времени была повреждена на 30% преимущественно зимней пяденицей. Через несколько дней, 15−17 мая, гусеницы начали окукливаться. Разрыв в сроках распускания листвы дуба ранней и поздней форм в этом году был небольшой, в сред-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2014
87
ЭКОЛОГИЯ
— 20 ь
25
о
15 «и
g
О
1)
СО
10
s
и
ч
(D
а
О
— 5
0
Ряд1
Ряд2
Рис. 1. Динамика лета зимней пяденицы в 2010 г. в пойменной части Теллермановской дубравы: 1 — среднее число самок в пересчете на 1 дерево, 2 — средний вес одной самки Fig. 1. Dynamics summer winter moth in 2010 in the floodplain of the Tellerman oaks: 1 — the average number of females per 1 tree, 2 — average weight of one female
s
w
s
g
о
& lt-D
«
s
и
4
& lt-D
a
О
Дата
Рис. 2. Динамика лета зимней пяденицы в 2011 г. в пойменной части Теллермановской дубравы: 1 — среднее число самок в пересчете на 1 дерево, 2 — средний вес одной самки Fig. 2. Dynamics summer winter moth in 2011 of the floodplain Tellerman oaks: 1 — the average number of females per 1 tree, 2 — average weight of one female
88
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2014
ЭКОЛОГИЯ
нем 2 недели. На это повлияла жаркая погода в начале мая, доходившая до 28−30°С.
Бабочки дубовой широко минирующей моли (далее — моли), которая массово размножается в Теллермановской дубраве на протяжении более 10 лет и существенно повреждает листву обеих форм дуба, в 2010 г. начали летать после зимовки в начале мая. Первая генерация ее гусениц уже 16−17 мая активно питалась нежной листвой позднего дуба в пойме и листвой раннего дуба в солонцовой и солонцеватой дубравах, почти не повреждавшихся пяденицей. Поврежденную пяденицей первичную листву раннего дуба моль не заселяла.
Первая декада июня 2010 г. была очень жаркой, до 39 °C. К середине июня произошло интенсивное восстановление листвы раннего дуба в пойменных насаждениях. Регенеративная молодая листва была изумрудного цвета, густая, средняя длина листьев 5−8 см. При этом верхние части крон, где листва начала восстанавливаться раньше, из-за повреждения молью имели рыжую окраску. Позже моль окуклилась, повреждения листвы прекратились. К этому времени листва позднего дуба в пойме была повреждена молью в среднем на 40−80%. Регенеративная листва на нем только начинала появляться. Повреждение листвы раннего дуба молью к 17 июня в солонцовой и солонцеватой дубравах составляло 20−40%, отдельных деревьев до 60−70%. На сильно поврежденных деревьях начался рост регенеративной листвы. В это же время шел массовый лет бабочек моли первой генерации этого года. Он проходил очень неравномерно в разных типах леса и условиях произрастания дубрав.
Июль 2010 г. был исключительно жарким, температура воздуха на 6 °C превышала среднемноголетнюю, в дневное время много раз достигая 41 °C. Развитие второй генерации моли было быстрым — 40−50 дней, в конце июля — начале августа уже шел ее активный массовый лет, который к 10 августа повсеместно полностью прекратился. Максимум дефолиации дубрав пришелся на середину июля. О повреждениях крон зимней пяденицей говорилось выше- в пойме моль повредила вторичную листву раннего дуба (после
зимней пяденицы) на 20−40%, больше в верхних частях крон. Значительно больший урон ею нанесен листве поздней и промежуточных форм дуба — до 60−70%.
В 2011 г. весна была поздняя, на солонцах почки раннего дуба начали раскрываться 1−2 мая, в пойме — на 2 дня позже. Разлив Хопра был очень слабый, почти везде вода не выходила из берегов. 10 мая наблюдалась однородная картина в пойме — средняя дефолиация 40−50%, больше в верхних частях крон, но были деревья, целиком и сильно объеденные зимней пяденицей. К концу мая, после ее окукливания, средняя дефолиация пойменных насаждений составила 60−70%, отдельных деревьев — до 100%. Как и в предыдущем году, здесь первичная листва дуба молью не повреждалась. Интенсивное восстановление листвы началось уже в первой декаде июня. По сравнению с дубом вяз сильнее пострадал от пяденицы — средняя дефолиация прибрежных деревьев 60−90%, много полностью объеденных. При прочих равных условиях у вяза рефолиация начинается позже и длится дольше, чем у дуба. 5−7 июня еще
Рис. 3. Последний день учета бабочек зимней пяденицы (10 ноября 2011 г.)
Fig. 3. The last day of accounting butterflies winter moth (November 10, 2011)
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2014
89
ЭКОЛОГИЯ
шло питание первой генерации личинок моли на поздней форме дуба, к середине июня она повсеместно окуклилась. Вторая генерация моли летала с 20 августа по 10 сентября.
Наши наблюдения показывают, что прямых конкурентных отношений между зимней пяденицей и молью не было из-за особенностей биологии и фенологии их развития. В то же время, при высокой плотности популяции определенное давление на популяцию моли пяденица оказывает, поскольку лишает ее возможности минировать и питаться весенней листвой дуба ранней формы. Моль в этом случае начинает минирование листьев дуба поздней и промежуточных форм, не поврежденных пяденицей. После окукливания пяденицы, при появлении на раннем дубе нежной вторичной листвы, моль ее, как правило, успешно осваивает. Деревья дуба при этом испытывают более продолжительное и интенсивное повреждение листвы разных генераций.
Периодически наблюдались в Теллер-мановской дубраве конкурентные отношения зимней пяденицы с другими листогрызущими насекомыми. Так, случай подобной очень острой межвидовой конкуренции за пищу между пяденицей, зеленой дубовой листоверткой и кольчатым шелкопрядом зафиксирован в пойменных дубравах в 1969—1972 гг. [4]. В 1971—1972 гг. из-за недокорма вес гусениц пяденицы был очень низким, они массово погибали, вспышка размножения прекратилась.
Обычно лет зимней пяденицы начинается после первых легких заморозков. И. В. Кожанчиков [1] указывает на наличие температурного оптимума от + 5 до + 11 °C, при котором все отложенные самками яйца оплодотворяются. Он же установил, что высокие температуры в период развития гусениц увеличивают продолжительность развития куколок, отчего лет бабочек начинается позже. Это подтверждают также Э. Б. Поливода с соавторами [3].
Согласно наблюдениям А. С. Моравской, в 1950-х гг. сроки начала лета зимней пяденицы в Теллермановской дубраве были весьма стабильны: в 1954 г. — 2 октября, в 1955 г. — 30 сентября, в 1956 г. — 1 октября [2]. В середине 1980-х гг., как показали наши на-
блюдения, лет также начинался в конце сентября — начале октября.
В 1984—1986 гг. мы наблюдали динамику лета бабочек зимней пяденицы в пойменных и нагорных дубравах. Для учета бабочек на заранее подобранные и размеченные деревья дуба были нанесены клеевые кольца. При регулярных обходах деревья осматривались, учитывались самцы и самки, последние затем взвешивались. Подробно результаты этих наблюдений изложены в [5, 6].
Аналогичные наблюдения мы провели осенью 2010 и 2011 гг в пойменных дубравах. Наблюдаемое в настоящее время потепление климата повлияло на майские температуры воздуха в южной лесостепи во время развития гусениц пяденицы, участились периоды с экстремально высокими температурами, о чем говорилось выше и показано в табл. 1. В связи с этим в 2010 г. первые самцы вылетели из куколок только 21 октября, а самки — 22 октября, в 2011 г — 17−18 октября, т. е. почти на 3 недели позже, чем это было зафиксировано 30−60 лет назад.
Общая погодная ситуация перед началом лета была следующая. В 2010 г. первый ночной заморозок до — 2 °C был 9 октября, днем температура поднималась до + 12 °C.
11−12 октября ночью дождь. 14 и 16 октября легкие ночные заморозки до -1°С. 17 и 18 октября в 20 ч. температура была -2 °С, в ночью 19/20 октября -6 °С, в ночь 20/21 октября заморозков не было. 21 октября началось резкое потепление: в 19 ч. + 13 °C, появились первые бабочки — начался лет пяденицы.
В 2011 г. 11−13 октября было прохладно, пасмурно, почти постоянно шли слабые дожди, ночью 6−10 °С, днем 10−14 °С. 14 октября был зафиксирован первый ночной заморозок до -2 °С, днем 10 °C, солнечно. 15 и 16 октября заморозков не было, днем пасмурно. 17 октября утром был мороз -5 °С, начался лет пяденицы.
На рис. 1 и 2 представлены данные о динамике лета бабочек-самок зимней пяденицы по дням в пойме Хопра и их весовые характеристики. Численность самок показана нарастающим итогом в пересчете на 1 дерево дуба. Наибольшая интенсивность лета наблюдалась через 6−8 дней после его начала
90
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2014
ЭКОЛОГИЯ
при среднесуточных температурах воздуха +3−7 °С.
В 2010 г. пронаблюдать лет до окончания не удалось. В 2011 г. интенсивность лета резко уменьшилась с 6 ноября при среднесуточных температурах -7−8 °С, и 11 ноября лет прекратился (рис. 3). Его продолжительность в этом году составила 25 суток, что заметно меньше, чем в 1950—1960 гг.
Как показали учеты (рис. 2), в 2011 г. в пойме на 1 дерево дуба в среднем приходилось около 1600 самок зимней пяденицы. Это очень высокий показатель, говорящий об угрозе сильной дефолиации пойменных дубрав в 2012 г. Средний вес одной бабочки-самки в 2010 г. с 22 по 31 октября составил 19,3 мг, при небольших ежедневных колебаниях от 16,3 мг (29 октября) до 21,2 мг (24 октября). Это соответствует плодовитости бабочек, рассчитанной с помощью нашей модели [5, 6], соответственно 65 и 120 сформированных яиц на одну самку (в среднем 100 яиц). В 2011 г. в течение всего периода лета с 17 октября по 10 ноября средний вес бабочки-самки был 19,1 мг, колеблясь от 12,4 мг (9−10 ноября) до 26,8 мг (21 октября), что соответствует плодовитости от 40 до 180 яиц (в среднем 95 яиц). В предыдущие вспышки среднее число развитых яиц у самок равнялось 110 (1954−1956 гг.), 77 (1984 г.), 120 (1985 г.), 110 (1986 г.), 65 (1987 г.) [2, 5]. Таким образом, можно сказать, что плодовитость самок зимней пяденицы практически не изменилась в последний климатический период. Сохранилась и отмеченная нами ранее закономерность: лет начинают наиболее крупные самки, постепенно их вес снижается вплоть до малоплодовитых и бесплодных бабочек в конце лета. Этот тренд хорошо просматривается в 2011 г. (рис. 2). В то же время значительно возросла плотность популяции в эруптивной фазе, что угрожало высокой степенью дефолиации насаждений в 2012 г.
Когда в апреле 2012 г. мы приехали в Теллермановскую дубраву для продолжения наблюдений, оказалось, что зимней пяденицы почти нет, встречались лишь отдельные гусеницы. Поскольку зима 2011/12 гг. была очень холодной, возникла мысль о возможном вымерзании яиц, что бывало и ранее.
Анализ температурных данных подтвердил это. Довольно длительный период, с 30 января по 14 февраля 2012 г., ежедневно температуры воздуха были очень низкими (табл. 2), иногда с абсолютными минимумами ниже среднемноголетних. Это и явилось причиной почти полной гибели популяции.
Осенью 2012 и 2013 гг. лета зимней пяденицы практически не было, встречались единичные бабочки. Перманентное размножение дубовой широко минирующей моли продолжается при относительно стабильной ее вредоносности.
Ранее мы отмечали и приводили подтверждающие это материалы, что в южной лесостепи характер массовых размножений зимней пяденицы при современной погодно-климатической ситуации изменился значительно меньше, чем некоторых других хозяйственно значимых видов насекомых, в частности, зеленой дубовой листовертки и непарного шелкопряда [5, 6]. В последние годы появились значительные особенности в динамике численности этого вида, некоторые из них рассмотрены в настоящей статье. Первопричиной таких изменений, на наш взгляд, является современная климатическая ситуация,
Т, а б л и ц, а 2
Температура воздуха в холодный период 2012 г.
The air temperature in the cold period of 2012
Дата Температура воздуха, °С
средне суточная минимальная
30. 01 -17,2 -18,9
31. 01 -22,5 -24,0
01. 02 -20,7 -27,5
02. 02 -18,3 -19,6
03. 02 -23,2 -27,8
04. 02 -23,1 -26,3
05. 02 -21,3 -26,4
06. 02 -20,4 -23,1
07. 02 -21,4 -26,4
08. 02 -18,0 -20,2
09. 02 -15,2 -16,4
10. 02 -23,6 -26,0
11. 02 -29,6 -33,3
12. 02 -26,8 -32,2
13. 02 -22,1 -28,3
14. 02 -11,7 -21,5
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2014
91
ЭКОЛОГИЯ
оказывающая прямое и косвенное влияние на биосферу, в том числе на лесные экосистемы.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (№ 12−04−1 077) и гранта Президента Р Ф для государственной поддержки ведущих научных школ РФ (НШ-1858. 2014. 4).
Библиографический список
1. Кожанчиков, И. В. Цикл развития и географическое распространение зимней пяденицы (Operophthera brumata L.)/ И. В. Кожанчиков // Энтомол. обозрение. — 1950. — Т. 31. — № 1−2. — С. 178−197.
2. Моравская, А. С. Биология и некоторые закономерности изменения численности зимней пяденицы в Теллермановском лесу / А. С. Моравская // Тр. Института леса АН СССР. — Т. 48. — М., 1960. — С. 59−101.
3. Поливода, Э. Б. Фенология и биологические особенности зимней пяденицы (Operophtera brumata L.) в предгорной зоне Республики Адыгея / Э. Б. Поливода, В. А. Ярошенко, М. И. Шаповалов // Успехи современного естествознания. — 2007. — № 1 — С. 22−24.
4. Рубцов, В. В. Анализ взаимодействия листогрызущих насекомых с дубом / В. В. Рубцов, Н. Н. Рубцова — М.: Наука, 1984. — 184 с.
5. Рубцов, В. В. Адаптационные реакции дуба на дефолиацию / В. В. Рубцов, И. А. Уткина. — М.: Гриф и К, 2008. — 302 с.
6. Рубцов, В. В. Многолетняя динамика численности зимней пяденицы в дубравах лесостепи / В.В. Руб-
цов, И. А. Уткина // Лесоведение. — 2011. — № 5. — С. 36−45.
7. Jepsen J.U., Biuw M., Ims R.A., Kapari L., Schott T., Vindstad O.P.L., Hagen S.B. Ecosystem impacts of a range expanding forest defoliator at the forest-tundra ecotone. Ecosystems. 2013. Vol. 16. p. 561−575.
8. Leggett H.C., Jones E., Burke T., Hails R.S., Sait S.M., Boots M. Population genetic structure of the winter moth, Operophtera brumata Linnaeus, in the Orkney Isles suggests long-distance dispersal. Ecological Entomology. 2011. Vol. 36. p. 318−325.
9. Simmons M., Lee T., Ducey M., Elkinton J., Boettner G., Dodds K. Effects ofinvasive winter moth defoliation on tree radial growth in eastern Massachusetts, USA. Insects. 2014. Vol. 5. p. 301−318.
10. Tenow O., Bylund H., Nilssen A.C., Pettersson R., Battisti A., Bohn U., Moraal L., Caroulle F., Ciornei C., Netoiu C., Tomescu R., Csуka G., Delb H., De Prins W., Glavendekiж M., Gninenko Y.I., Hra^ovec B., Mato^evic D., Meshkova V, Pajares J., Rubtsov V., Utkina I. Geometrid outbreak waves travel across Europe. Journal of Animal Ecology. 2013. Vol. 82. p. 84−95.
11. Watt A.D., Evans R., Varley T. The egg laying behavior of a native insect, the winter moth Operophtera brumata (L.) (Lep., Geometridae), on an introduced tree species, Sitka spruce Picea sitchensis. J. Appl. Entomol. 1992. V 114. P. 1−4.
12. Watt A.D., McFarlane A.M. Winter moth on Sitka spruce: synchrony of egg hatch and budburst, and its effect on larval survival. Ecological Entomology. 1991. Vol. 16. p. 387−390.
FEATURES OF LAST OUTBREAK OF WINTER MOTH IN SOUTHERN FOREST-STEPPE Rubtsov V.V., Institute of Forest Science, Dr. biol. Sciences, Utkina I.A., Institute of Forest Science, PhD. biol. Sciences
vrubtsov@ mail. ru, utkinaia@yandex. ru
Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences (ILAN), Sovetskaya 21, Uspenskoe, Moscow region, 143 030 Russia
Features of the last mass propagation outbreak of winter moth (Operophtera brumata L.) in the Teller-man oak grove (the eastern part of Voronezh region) are described: 1) the interval between the end ofprevious outbreak and initiation of last one is only 5years (2004 and 2009, respectively), whereas earlier it was 10−11 years, along with 13−15 years between culmination of outbreaks- 2) the outbreak was rather short: it took only three years from the beginning to the culmination, 2009−2011- by the way, the significant increase of population density begun only in 2010, and as early as in autumn of 2011 the mean number of females per 1 oak tree was significantly more comparing to previous breaks (in contrast, the previous outbreak was the most durable, 1997−2004) — 3) in the course of this short-term outbreak there were two periods with extreme weather conditions: extremely hot summer in 2010, when pupae were developing, and the winter in 2012 with durable periods with very low temperatures, when winter moth was in egg stage- 4) the outbreak developed on the background of mass propagation of an oak miner Coriscium brongniardellum F., that influenced on the general state of oak stands, but had no impact on the winter moth due to differences in phenology of both species. A conclusion is made, that the character of winter moth outbreaks in southern forest-steppe under current climate conditions changed in less degree compared with other pest insects. Nevertheless, of late years the situation changed, as it is discussed in this work. As we suppose, the prime cause of significant changes ofpopulation dynamics of winter moth is greatly altered weather situation.
Key words: winter moth, Operophtera brumata, mass propagation outbreak, common oak, southern forest-steppe.
References
1. Kozhanchikov I.V. Tsikl razvitiya i geograficheskoe rasprostranenie zimney pyadenitsy (Operophthera brumata L.) [The cycle of development and geographic distribution of the winter moth (Operophthera brumata L.)]. Entomologicheskoe obozrenie [Entomological Review], 1950, Vol. 31, no 1−2, pp. 178−197.
2. Moravskaya A.S. Biologiya i nekotorye zakonomernosti izmeneniya chislennosti zimney pyadenitsy v Tellermanovskom lesu [Biology and some features of population dynamics of the winter moth in Tellerman forest]. Trudy Instituta lesa ANSSSR [Proc. Forest Institute of the USSR Academy of Sciences], vol. 48, Moscow: 1960, pp. 59−101.
92
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2014
ЭКОЛОГИЯ
3. Polivoda E.B., Yaroshenko V.A., Shapovalov M.I. Fenologiya i biologicheskie osobennosti zimney pyadenitsy (Operophtera brumata L) v predgornoy zone Respubliki Adygeya [Phenology and biological properties of winter moth (Operophtera brumata L) in submontane zone of the Adygeya Republic]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances of recent natural sciences], 2007, no 1, pp. 22−24.
4. Rubtsov V.V., Rubtsova N.N. Analizvzaimodeystviya listogryzushchikh nasekomykh s dubom [The analysis of interaction between leaf-eating insects and oaks]. Moscow: Nauka Publ., 1984, 184 p.
5. Rubtsov V.V., Utkina I.A. Adaptatsionnye reaktsii duba na defoliatsiyu [Adaptive reactions of oaks to defoliation]. Moscow: Grif Publ., 2008, 302 p.
6. Rubtsov V.V., Utkina I.A. Mnogoletnyaya dinamika chislennosti zimney pyadenitsy v dubravakh lesostepi [Long-year population dynamics of winter moth in oak stands of forest-steppe]. Lesovedenie [Forest science], 2011, no 5, pp. 36−45.
7. Jepsen J.U., Biuw M., Ims R.A., Kapari L., Schott T., Vindstad O.P.L., Hagen S.B. Ecosystem impacts of a range expanding forest defoliator at the forest-tundra ecotone. Ecosystems, 2013, vol. 16, pp. 561−575.
8. Leggett H.C., Jones E., Burke T., Hails R.S., Sait S.M., Boots M. Population genetic structure of the winter moth, Operophtera brumata Linnaeus, in the Orkney Isles suggests long-distance dispersal. Ecological Entomology, 2011, vol. 36, pp. 318−325.
9. Simmons M., Lee T., Ducey M., Elkinton J., Boettner G., Dodds K. Effects of invasive winter moth defoliation on tree radial growth in eastern Massachusetts, USA. Insects, 2014, vol. 5, pp. 301−318.
10. Tenow O., Bylund H., Nilssen A.C., Pettersson R., Battisti A., Bohn U., Moraal L., Caroulle F., Ciornei C., Netoiu C., Tomescu R., Csyka G., Delb H., De Prins W., Glavendekiж M., Gninenko Y.I., Hra^ovec B., Matmevic D., Meshkova V, Pajares J., Rubtsov V, Utkina I. Geometrid outbreak waves travel across Europe. Journal of Animal Ecology, 2013, vol. 82, pp. 84−95.
11. Watt A.D., Evans R., Varley T. The egg laying behavior of a native insect, the winter moth Operophtera brumata (L.) (Lep., Geometridae), on an introduced tree species, Sitka spruce Picea sitchensis. J. Appl. Entomol., 1992, vol. 114, pp. 1−4.
12. Watt A.D., McFarlane A.M. Winter moth on Sitka spruce: synchrony of egg hatch and budburst, and its effect on larval survival. Ecological Entomology, 1991, vol. 16, pp. 387−390.
ДОМИНИРУЮЩИЕ ВРЕДИТЕЛИ ЛЕСА В СИСТЕМЕ КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН
А.В. СЕЛИХОВКИН, ректор Санкт-Петербургского ГУ, проф., докт. биол. наук,
Н.Г. МАГДЕЕВ, министр Министерства лесного хозяйства Республики Татарстан, канд. полит. наук,
Б.Г. ПОПОВИЧЕВ, доц. каф. защиты леса и охотоведения СПбЛТГУ, канд. биол. наук,
Н.А. АХМАТОВИЧ, доц. каф. защиты леса и охотоведения СПбЛТГУ, канд. с. -х. наук
a. selikhovkin@mail. ru
Санкт-Петербургский государственный университет, Россия, 199 034, Санкт-Петербург, Университетская наб. д. 7−9 Министерство лесного хозяйства Республики Татарстан, 420 124, г. Казань, пр. Ямашева, д. 37а ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», 194 021, Санкт-
Петербург, Институтский пер., д. 5
Площадь очагов наиболее массовых вредителей, непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.) и зелёной дубовой листовёртки (Tortrix viridana L.), с 2012 по 2014 гг. в лесах Татарстана снизилась почти в два раза и в 2014 году составила суммарно 35,6 тыс. га. Массовое размножение типографа (Ips typographus (L.) и гравёра (Pityoge-neschalcographus (L.) в ельниках 30−40-летнего возраста, начавшееся в 2010—2011 гг., прекратилось к 2014 г. При этом некоторые климатипы ели остались неповреждёнными. В очагах корневой губки в средневозрастных сосняках продолжается интенсивный распад древостоя и размножение сосновых лубоедов (Тоmicus piniperda (L.) и T. Minor (Hart.), а также усачей Monochamus spp, Acanthocinus aedilis (L.), Rhagium inquisitor (L.) со сменой конкурирующих видов. В перестойных сосняках происходит постепенное отмирание древостоя при активном участии усачей, сосновых лубоедов и короеда стенографа (Ips sexdentatus (Boern.). В этих древостоях, а также в культурах сосны зафиксированы очаги массового размножения монашенки (Lymantria monacha (L.). Эти очаги, также как и размножение других видов вредителей, не фиксировалось службой защиты леса Республики Татарстан. Несмотря на в целом эффективную работу системы защиты леса, необходимо встраивание в систему лесоэнтомологического мониторинга возможности раннего обнаружения размножения вредителей и чёткого определения их видовой принадлежности.
Ключевые слова: массовое размножение, типограф, сосновые лубоеды, усачи, служба защиты леса
Лесные экосистемы центральных и южных регионов европейской части Российской Федерации находятся под прессом разнообразных стрессовых факторов. К высоким антропогенным нагрузкам (интенсивная рекреация, выпас скота, промышленное и бытовое загрязнения и др.) в 2010—2012 гг. добавились
засушливые вегетационные периоды с высокими максимальными температурами, в некоторых случаях достигавшими 45Со. Ослабленные насаждения стали благоприятной средой для распространения дендропатогенных инфекций и размножения вредителей. Служба защиты леса столкнулась с нестан-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2014
93

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой