ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2007, № 5, с. 39-43
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ СТАТЬИ
УДК 630*453
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УСЫХАНИЯ ДУБРАВ В ОЧАГАХ ЛИСТОГРЫЗУЩИХ НАСЕКОМЫХ
© 2007 г. Н. И. Лямцев
ВНИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства 141200 Пушкино, Московская обл., Институтская ул., 15 Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН 117997 Москва, Профсоюзная ул., 84/32 Поступила в редакцию 29.03.2007 г.
Проведен анализ интенсивности усыхания дубрав в зависимости от сезонной приуроченности, продолжительности, кратности и степени дефолиации насекомыми. После трех вспышек массового размножения филлофагов в средневозрастных порослевых дубравах усохло от 37 до 65.8% деревьев. При однократном повреждении крон непарным шелкопрядом (Lymantria dispar L.), патологический отпад составлял 2-4%, при двукратном - 4-7.3%. Патологический отпад в хронических очагах зеленой дубовой листовертки (Tortrix viridana L.) после двукратной сильной дефолиации достигал 9.7-12%. Наиболее опасно совместное повреждение насаждений зеленой дубовой листоверткой и непарным шелкопрядом. Патологический отпад в сопряженных очагах массового размножения этих насекомых после четырехлетней непрерывной дефолиации составлял 27-37.2%. Для прогноза патологического отпада в порослевых дубравах разработана модель и проведена ее предварительная верификация.
Листогрызущие насекомые, дефолиация, усыхание дубрав, патологический отпад.
Для дубрав характерно периодическое массовое усыхание, обусловленное комплексом неблагоприятных факторов, в том числе и сильной дефолиацией листогрызущими насекомыми [1, 5, 6]. Многофакторность процесса ослабления и усыхания дубрав значительно усложняет задачи его изучения. Несмотря на многочисленные публикации по усыханию дубовых насаждений, сложно дать классификацию и точное математическое описание патологического отпада в очагах массового размножения насекомых [7]. В то же время для оценки значимости различных факторов в деградации дубрав, моделирования и прогнозирования их воздействия конкретизация вопросов усыхания совершенно необходима. Для этого требуются многолетние комплексные исследования, системный подход при получении экспериментальных данных и их анализе.
Наиболее изучено влияние дефолиации насекомыми на прирост дуба. Установлены средние оценки потерь прироста в зависимости от длительности повреждения листвы, периода повреждения (весенняя, весенне-летняя, летне-осенняя фенологические группы вредителей), лесорасти-тельной зоны (лесной, лесостепной, степной) и группы типов леса [1]. Дефолиация дуба насекомыми в начале, середине и конце вегетационного периода приводит к разным последствиям.
Количественная оценка и моделирование влияния дефолиации насекомыми весенней и весенне-летней фенологических групп на усыхание на-
саждений проведена A.B. Голубевым [2, 3]. Однако зависимость патологического отпада от возраста, структуры и состояния дубрав, а также продолжительности периода дефицита ассимиляционной поверхности до сих пор изучена недостаточно. Целью настоящего сообщения является оценка степени усыхания порослевых дубрав при разной интенсивности и продолжительности дефолиации насекомыми в комплексных (сопряженных) очагах, анализ и корректировка методов прогнозирования патологического отпада.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА
Изучение состояния порослевых дубрав в очагах листогрызущих насекомых проводили на постоянных участках в Базарно-Карабулакском лесхозе Саратовской обл. Насаждения расположены на Приволжской возвышенности в юго-восточной части европейской лесостепи (на границе со степной зоной). Климат района отличается жарким, часто засушливым летом и холодной малоснежной зимой. За год выпадает около 450 мм осадков, за вегетационный период - 234 мм. Преобладают средневозрастные (60 лет), разреженные (полнота 0.6), низкобонитетные, с малым запасом древесины, одноярусные, чистые или с примесью липы и клена остролистного дубравы.
На двух безразмерных пробных площадях в 1977 г. было пронумеровано по 100 деревьев и ежегодно проводилась глазомерная оценка степе-
ни дефолиации насаждений. Оценка состояния деревьев и степени усыхания насаждения проведена в 1980, 1990 и 1994 гг. по общепринятой шкале категорий состояния. Учеты приурочены к окончанию периодов дефолиации (массовых размножений листогрызущих насекомых). Процесс усыхания деревьев длился несколько лет. В год перед усыханием деревья имели более мелкую и редкую листву светло-зеленого цвета, которая постепенно все больше желтела. Листва на вершинах ослабленных деревьев опадала раньше времени. Весной одна часть деревьев уже не распускала листья, а другая часть медленно отмирала, начиная с вершины. Переход последних в разряд сухостоя не был ярко выражен внешне, протекая почти без изменения цвета листьев. Как правило, это были деревья, занимающие в древостое угнетенное положение.
Пробная площадь (пр. пл.) 1 по материалам таксации 1973 г. имела следующую таксационную характеристику: состав древостоя 10Д+Лп ед. Ос, возраст 40 лет, полнота 0.6, бонитет IV, тип условий местопроизрастания Q, средний диаметр 16 см, высота 14 м. Пр. пл. 2 - состав насаждения 10Д ед. Ос, возраст 30 лет, полнота 0.8, бонитет III, тип условий местопроизрастания С2, средний диаметр 14 см, высота 12 м, подлесок: бересклет бородавчатый, клен татарский, рябина, крушина. Сравнивая обе пробные площади, можно заметить, что на пр. пл. № 2 возраст насаждения на 10 лет меньше, полнота выше, а расположена она на более увлажненных и богатых почвах. Состояние насаждения здесь более ослабленное, судя по значительному количеству сухостоя (18% по числу стволов на момент закладки пробной площади). Санитарное состояние насаждения на пр. пл. 1 было существенно лучше, так как сухостойные и усыхающие деревья были убраны во время рубки ухода.
В 1976-1977 гг. насаждения повреждались непарным шелкопрядом, в 1992-1993 гг. - зеленой дубовой листоверткой. В 1986-1989 гг. в дубравах зафиксировано одновременное и совместное размножение различных видов листогрызущих насекомых, в комплексных (сопряженных) очагах доминировала зеленая дубовая листовертка, а непарный шелкопряд был на втором месте по численности. После дефолиации листоверткой вновь отрастающая листва в сильной степени повреждалась мучнистой росой. В этих случаях листовой аппарат не функционирует большую часть вегетационного периода, резко сокращается прирост побегов и древесины.
Интенсивная дефолиация не вызывала существенного роста численности стволовых вредителей (дубового заболонника, узкотелых златок) и образования их очагов. Роль болезней в усыхании порослевых дубрав специально не изучалась. Наиболее распространен в насаждениях опенок,
однако он является вторичным паразитом, развивается на отмерших тканях деревьев и ускоряет их гибель. Нами не отмечена также острая форма развития и образования первичных очагов сосудистого микоза дуба.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Основными факторами воздействия дефолиации на дубовые насаждения является длительность и интенсивность нарушения лесного полога, а также сезонная приуроченность повреждения листвы. Реакция многолетних растений на уничтожение листвы характеризуется запаздыванием, пороговыми и кумулятивными эффектами [3]. Пороговый эффект заключается в том, что пока дефолиация остается ниже определенного уровня, гибель деревьев не происходит. Эффект запаздывания определяется тем, что процент погибших деревьев продолжает возрастать после того, как повреждения крон прекратились. Кумулятивный эффект заключается в том, что гибель деревьев определяется суммарной степенью дефолиации за ряд лет, а не только ее величиной в данном году.
Жизнеспособность насаждений зависит не только от степени дефолиации деревьев, но и от возраста, условий произрастания и состояния древостоя. Поэтому конкретные оценки степени усыхания насаждений значительно варьируют. По данным А.И. Воронцова [1], после повреждения листвы весенне-летней группой насекомых в течение 2 лет средний процент отмирающих деревьев в средневозрастных порослевых дубравах составляет 3-4%, а при трехкратном сильном повреждении - 9-12%. По данным Е.Н. Иерусали-мова [5], в очагах дубовой хохлатки на следующий год после повторного полного повреждения листвы свежий и старый сухостой составляет 17.7-26.7%. Через год, несмотря на то что повреждения крон не было, отпад деревьев достигает 26.6-38.9%, считая по площади поперечного сечения. Усыхают преимущественно деревья наименьших диаметров.
По данным В.В. Рубцова и Н.Н. Рубцовой [6], в Теллермановском опытном лесничестве (Воронежская обл.) после двух лет сильных повреждений крон дуба весенним комплексом насекомых с последующим поражением вновь отрастающей листвы мучнистой росой усохло 25% деревьев. Причем на следующий после повторной дефолиации год усохло 15% стволов. В пойменной дубраве 55-летнего возраста отпад по числу стволов за четыре года составил 40%, а в 82-летней - 50%.
Полученные нами данные характеризуют динамику отпада в средневозрастных порослевых дубравах, обусловленную тремя последовательными существенно различающимися периодами дефолиации. Результаты перечетов деревьев по
Таблица 1. Распределение деревьев дуба по категориям состояния в 1980, 1990, 1994 гг. на постоянных пр. пл. 1 и 2
Распределение деревьев по категориям состояния на пробных площадях, %
состояния 1980 г. 1990 г. 1994 г.
деревьев № 1 № 2 № 1 № 2 № 1 № 2
Здоровые 81.0 73.2 34.0 12.2 35.0 15.9
Ослабленные 11.0 14.6 22.0 15.9 13.0 11.0
Сильно ослабленные 4.0 4.9 13.0 7.3 16.0 4.9
Усыхающие 0 0 5.0 6.1 1.0 2.4
Свежий сухостой 0 0 4.0 4.9 1.0 1.2
Старый сухостой 4.0 7.3 22.0 53.6 36.0 64.6
Сухостой 4.0 7.3 26.0 58.5 37.0 65.8
категориям состояния после окончания вспышек массового размножения непарного шелкопряда (1980 г.), непарного шелкопряда и зеленой дубовой листовертки (1990 г.), зеленой дубовой листовертки (1994 г.) приведены в табл. 1.
Данные табл. 1 свидетельствуют о значительных отрицательных последствиях многократного сильного повреждения крон дуба листогрызущи-ми насекомыми. За 20 лет в средневозрастных порослевых дубравах усохло от 3
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.