ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2013, том 92, № 11, с. 1377-1382
МЕТОДИКА ЗООЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
УДК 630*453
ИЗМЕНЕНИЯ ГРАНИЦ АРЕАЛОВ НЕПАРНОГО ШЕЛКОПРЯДА И ШЕЛКОПРЯДА-МОНАШЕНКИ (LYMANTRIA DISPAR И LYMANTRIA MONACHA, LYMANTRIIDAE, LEPIDOPTERA), ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ГЛОБАЛЬНЫМ ПОТЕПЛЕНИЕМ: МОДЕЛЬНЫЙ ПОДХОД
© 2013 г. В. В. Ясюкевич1, С. Н. Титкина1, Е. А. Давидович2, Н. В. Ясюкевич3
Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН, Москва 107258, Россия 2Центральная научная сельскохозяйственная библиотека Россельхозакадемии, Москва 107139, Россия 3Российский государственный аграрный университет (МСХА) им. К.А. Тимирязева, Москва 127550, Россия
e-mail: v1959@yandex.ru Поступила в редакцию 10.06.2013 г.
Моделирование ареалов непарного шелкопряда и шелкопряда-монашенки с использованием данных о климатических факторах, определяющих формирование ареала, и обновленной до 2010 г. базы климатических данных позволило оценить потенциальные последствия наблюдаемых изменений климата для этих важных в практическом отношении насекомых. Климатические изменения за период 1981—2010 гг. по сравнению с периодом 1951—1980 гг. создали предпосылки к значительному расширению их ареалов в северном и восточном направлениях. В Восточной Сибири в районе Алданского нагорья и севернее Байкала до 60-й параллели появились новые участки, пригодные для существования непарного шелкопряда по климатическим показателям, но не связанные с основным ареалом. Наибольшее расширение ареала шелкопряда-монашенки наблюдается в районе При-ленского плато и северной части Алданского нагорья. Сокращение ареала выявлено только на Алтае в очень ограниченном масштабе. В отношении монашенки возможно также смыкание европейско-сибирской и дальневосточной частей ареала.
Ключевые слова: изменение климата, климатические предикторы, Lymantria dispar L., Lymantria mo-nacha L., моделирование ареалов.
DOI: 10.7868/S0044513413110135
Оценка наблюдаемых и ожидаемых изменений климата, исходя из данных мониторинга и результатов научных исследований, является важной составляющей информационной базы разработки климатической политики на национальном и международном уровнях. Глобальное обобщение и анализ этой информации периодически выполняет Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), которая была учреждена в 1988 г. совместно Всемирной метеорологической организацией и Программой ООН по окружающей среде. Ею проводится работа по оценке научных знаний, воздействий и социально-экономических аспектов изменения климата, а также возможностей адаптации и смягчения воздействий в связи с изменением климата. Результаты этой работы оформляются в основном в виде известных Оценочных докладов МГЭИК (см., например, Четвертый оценочный доклад Climate Change 2007, 2007a, b, c).
Интерес к этим проблемам не ослабевает, о чем свидетельствует происходящая в настоящее время подготовка Пятого оценочного доклада МГЭИК и Второго оценочного доклада об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Для России эти исследования особенно актуальны, так как изменение климата на ее территории происходит более интенсивно, чем глобальное (Оценочный доклад..., Т. I).
Настоящая статья посвящена оценке влияния потепления климата на изменения ареалов непарного шелкопряда и шелкопряда-монашенки (Lymantria dispar L. 1758 и Lymantria monacha L. 1758, Lymantriidae, Lepidoptera) в период 1981— 2010 гг. по сравнению с предшествующим периодом 1951—1980 гг. методами математического моделирования с использованием климатических предикторов. Эти виды широко распространены на территории Евразии. Ареал непарного шелкопряда на территории бывшего СССР простирает-
ся от западных границ до Тихого океана. Отсутствует этот вид только в пустынных районах Средней Азии (Кожанчиков, 1950; Афонин и др., 2006; Giese, Schneider, 1979). Ареал монашенки состоит из трех разобщенных частей: европейско-сибирской, дальневосточной и кавказской (Кожанчиков, 1950; Гниненко, 2002; Гниненко и др., 2005). Кавказская часть ареала отделена от европейской безлесными степями Кубани, Нижнего Дона и Калмыкии. Причины разрыва в Забайкалье не выяснены до конца. Возможно, причиной этого является низкая морозоустойчивость кладок монашенки (Гниненко, 2002). В Средней Азии монашенка не встречается (Кожанчиков, 1950).
Непарный шелкопряд и шелкопряд-монашенка существенно повреждают многие лиственные и хвойные древесные породы, особенно в годы вспышек массового размножения, вредят также и плодовым деревьям. Причем предпочтение к лиственным породам у непарного шелкопряда выражено в большей степени, чем у монашенки. На всем протяжении ареала моновольтинны (Кожанчиков, 1950; Васильев, Лившиц, 1984; Oro-zumbekov et al., 2009).
Вредоносность этих видов весьма высока. Оба вида периодически дают вспышки массового размножения. Непарный шелкопряд среди листо-грызущих насекомых является наиболее широко распространенным и опасным. За предыдущие двадцать лет площадь очагов непарного шелкопряда по России ежегодно составляла не менее 200 тыс. га, а среднегодовая площадь составляет 726 тыс. га. Площадь очагов, превышающая 1 млн. га, отмечалась в 1977, 1978, 1991, 1994, 1996 и 1997 гг. (Соколов, 2009; Обзор санитарного и ле-сопатологического состояния лесов..., 2010). В лесах Северо-Западного Кавказа (Краснодарский Край и Республика Адыгея) вспышкой массового размножения в 2009 г. было охвачено 470 тыс. га, а в Южном Кыргызстане в 1981 г. — 65 тыс. га (За-мотайлов, Щуров, 2010; Пономарев и др., 2005). Вспышки массового размножения монашенки менее масштабны (за период с 1977 г. средняя площадь очагов по России 33.7 тыс. га), но и они так же, как вспышки непарного шелкопряда, отмечаются от Калининградской обл. до Приморья. Наиболее крупные вспышки зарегистрированы в 1978, 1985 и 2000 гг. - 70.3, 80.2 и 73.7 тыс. га соответственно (Обзор санитарного и лесопатологи-ческого состояния лесов., 2010).
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Методика выявления климатических изменений и особенности наблюдаемого изменения климата на территории России подробно описаны в монографии С. М. Семенова с соавторами (Семенов и др., 2006) и достаточно объемны, по-
этому здесь их приводить излишне. Укажем только, что теперь мы используем обновленную базу метеоданных, содержащую ряды суточных данных 599 метеостанций и охватывающую период по 2010 год включительно.
Модельная оценка распространения этих видов в Европе, за исключением территории Российской Федерации и независимых государств Средней Азии, была проведена в работе Ванханен с соавторами (УапИапеп е! а1., 2007). Авторами этой работы были предприняты сопоставление модельного и действительного ареалов, а также оценка изменения ареалов при сценариях изменения климата, предполагающих повышение средней глобальной температуры на 1.4°С, 3.6°С и 5.8°С. Для нашей модельной оценки влияния потепления климата на изменения ареалов непарного шелкопряда и шелкопряда-монашенки в период 1981—2010 гг. по сравнению с предшествующим периодом 1951—1980 гг. на территории бывшего СССР мы сочли возможным использовать те же климатические предикторы, что и в этой работе. Для непарного шелкопряда и монашенки порог развития составляет 10.4 и 10°С соответственно, минимальные суммы эффективных температур 500 и 480°С, величина критического фотопериода 10 и 12 ч (У&пЪапеп е! а1., 2007). В качестве экологического критерия было принято отсутствие леса на рассматриваемой территории.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Модельный климатообусловленный ареал шелкопряда-монашенки и его изменения показаны на рис. 1. Климатические изменения за период 1981—2010 гг. по сравнению с периодом 1951— 1980 гг. создали предпосылки к существенному расширению ареала в северном и восточном направлениях и смыканию европейско-сибирской и дальневосточной частей ареала. Наибольшее расширение ареала наблюдается в районе При-ленского плато и северной части Алданского нагорья. Сокращение ареала выявлено только на Алтае. Не исключено, что смешение сибирских и дальневосточных популяций, ранее изолированных друг от друга, в результате эффекта гетерозиса значительно повысит вспышечный потенциал монашенки.
На рис. 2 показаны модельный климатообу-словленный ареал непарного шелкопряда и его изменения за период 1981—2010 гг. по сравнению с периодом 1951—1980 гг. Так, за указанный период границы этого ареала почти повсеместно существенно сдвинулись к северу и востоку. Кроме того, в Восточной Сибири в районе Алданского нагорья и севернее Байкала до 60-й параллели появились новые участки, пригодные для существования непарного шелкопряда по климатическим
ИЗМЕНЕНИЯ ГРАНИЦ АРЕАЛОВ НЕПАРНОГО ШЕЛКОПРЯДА
1379
Рис. 1. Модельный климатообусловленный ареал шелкопряда-монашенки: изменения за период 1981—2010 гг. по сравнению с периодом 1951 — 1980 гг.: 0 — территория в ареал не входит; 1 — территория, где отмечено сокращение ареала; 2 — территория, где отмечено расширение ареала; 3 — территория, где в сравниваемые периоды изменения ареала не произошло.
показателям, но не связанные с основным ареалом. Сокращения ареала не произошло. Эти оценки подтверждаются и данными наблюдений. Указывается, что очаги массового размножения непарного шелкопряда во второй половине 20 в. на Дальнем Востоке продвинулись к северу более чем на 500 км (Юрченко, Турова, 1988, цит. по: Гниненко, 2000), а граница его распространения на юго-востоке Западной Сибири проходит на 200 км севернее, чем предполагалось ранее (Ильиных, Кривец, 2011).
Границы ареала не являются раз и навсегда зафиксированными. Они испытывают некоторые флуктуации под влиянием внешних условий, различных для каждого конкретного года, пограничные популяции в большинстве своем пребывают в угнетенном состоянии (коэффициент размножения менее единицы) и поддерживаются за счет мигрантов из популяций внутренних частей ареала, обитающих в более благоприятных условиях (Биологические инвазии., 2004). Кроме того, мы сравнивали два последовательных 30-ти летних климатических периода, а череда теплых лет могла существенно изменить картину распространения вре
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.