Студенту

Павлов И.Н., Агеев А.А.

Изменчивость ширины годичного кольца Pinus sibirica, поврежденных Dendrolimus superans sibiricus Tschetv.
Сибирский государственный технологический университет

Вспышки массового размножения Dendrolimus superans sibiricus Tschetv. являются фактором, во многом определяющим сукцессию темнохвойных лесов. Используя принятый в дендрохронологии метод перекрестной датировки, с момента зафиксированной вспышки 50-х годов ХХ века ретроспективно до 1700 года нами установлен ряд резких спадов в радиальном приросте Pinus sibirica с продолжительным периодом депрессии (характерным при дефолиации) в бассейне реки Чичка-Юл (Тегульдетский лесхоз, Томская область). Выделено пять основных стратегий восстановления прироста после дефолиации сибирским шелкопрядом (фатального исхода; депрессивная; частичного восстановления; полного восстановления; улучшения роста).

The outbreaks of Dendrolimus superans sibiricus Tschetv. intensive reproduction are among the major factors influencing succession of the dark coniferous forests. Using the dendrochronological cross-date method, we have revealed a number of drops of Pinus sibirica radial accretion with a long period of depression (associated with defoliation), - from the established outbreak of the 1950s to the past, retrospectively until the year 1700, in the Chichka-Ul river basin (Tegulget Forestry, Tomsk Oblast). Five main strategies of accretion regeneration after gipsy moth-caused defoliation are proposed (fatal end; depression; partial regeneration; complete regeneration; better growth).

Одним из определяющих факторов разрушения темнохвойных  лесов в Сибири является воздействие массового размножения хвоегрызущих насекомых. Основным вредителем темнохвойных насаждений является сибирский шелкопряд (Dendrolimus superans sibiricus Tschetv.). Сибирский шелкопряд – наиболее опасный вредитель кедровых, пихтовых, еловых и лиственничных лесов. Ареал его охватывает территорию от Предуралья до Сахалина и Курильских островов (Исаев и др., 2001). В периоды вспышек массового размножения он заселяет обширные территории хвойных лесов, сильно их повреждая.
Насаждения, подвергшиеся значительному воздействию сибирского шелкопряда, теряют биологическую устойчивость, усыхают, разрушаются и становятся объектом процессов, вызывающих нежелательную смену растительных и животных сообществ, иногда до полного исчезновения лесов на обширных площадях.
Вспышки массового размножения подчиняются определенным закономерностям притом, что каждой из них присущи свои особенности. На основе ландшафтного подхода и экологической интерпретации возникновения очагов сибирского шелкопряда установлено, что  для условий равнинной тайги Западно-Сибирской низменности их развитие приурочено к темнохвойным насаждениям с преобладанием в составе пихты, занимающим повышенные элементы рельефа и сформировавшихся на хорошо дренированных легких суглинках. Первичные очаги зарождаются в приспевающих, спелых и перестойных среднеполнотных древостоях, а также перестойных низкополнотных березняках со вторым ярусом из пихты (Коломиец, 1962; Болдаруев, 1969).
В таблице 1 приведены зафиксированные данные о наиболее крупных вспышках шелкопряда, имевшие место на территории Западной и Восточной Сибири.

Таблица 1 – Зафиксированные крупные вспышки массового размножения сибирского шелкопряда (по данным Ю. П. Кондакова, 1974; В.А. Дудина, 1958;,  В.В. Фуряева, 1970; В. В. Солдатова, Н. П. Ремарчук, Д. Л. Гродницкого., А.И. Бондарева, 2000; В.В. Кузьмичева, В.П. Черкашина, М.А. Корец, И.А. Михайловой, 2001).

 Некоторые из этих вспышек принимали панзональный характер, т. е. были сопряжены во времени с массовым размножением шелко­пряда в других ландшафтно-географических районах. Наиболее широкую известность получила панзональная вспыш­ка размножения шелкопряда 1950—1959 гг. Она формировалась в центральной части Красноярского края и в Томской области в условиях заболоченной темнохвойной тайги, где до этого развитие очагов хвоегрызущих насекомых считалось маловероятным (Коломиец, 1962). Так  в 1954 г. очаги шелкопряда были обнаружены в Средне-Чулымском лесничестве Тегульдетского лесхоза, где вспышка началась в древостоях, произрастающих вдоль реки Чичка-Юл (Катаев, 1959). Площадь, заселенная вредителем, к  осени 1954 г. достигла 300 тыс. га, в том числе было объедено до степени усыхания около 90 тыс. га. (Дудин, 1958). В 1956 г. очаги распространились в большинстве районов Томской области и занимали  площадь около 2 млн. га. В 1956-1957 гг. очаг начал затухать в результате деятельности паразитов, в первую очередь теленомуса (Telenomus gracilis).
В литературе отсутствуют сведения о более ранних вспышках. Нами сделано предположение о существовании очагов массового размножения и в более раннее время. Главным аргументом в пользу этой гипотезы является наличие обширной кормовой базы на территории Сибири в виде темнохвойных древостоев.
В 2002 году нами было исследовано часть насаждения Тегульдетского лесхоза в бассейне реки Чичка-Юл. Характер воздействия сибирского шелкопряда на насаждения изучался в зависимости от условий местопроизрастания. Постоянные пробные площади (ППП) были заложены в различных элементах рельефа (пойма реки, заболоченные участки, равнина, возвышенность). На каждой ППП с модельных деревьев на минимально возможной высоте  (выше комлевой гнили) взяты поперечные спилы.
Используя принятый в дендрохронологии метод перекрестной датировки, с момента зафиксированной вспышки 50-х годов ХХ века ретроспективно до 1700 года нами установлен ряд резких спадов в приросте деревьев с продолжительным периодом депрессии (характерным при дефолиации) (таблица 2). Эти изменения прироста деревьев совпадают с данными, приведенными в таблице 1.

Таблица 2 – Даты синхронного снижения радиального прироста

На примере очага 1950-1958 гг. был проведен анализ поведения деревьев в разной степени поврежденных сибирским шелкопрядом.
После дефолиации восстановление деревьев проходит разными путями. Нами выделено пять основных стратегий восстановления (рисунок):
1) Стратегия фатального исхода (модельное дерево  10 К). Несмотря на достаточно высокую регенерационную способность кедра, гибель наступает из-за интенсивного (более 75%) и неоднократного объедания хвои.
2) Стратегия депрессивного восстановления (модельное дерево 23К). После дефолиации, восстановление дерева затягивается на долгий период. Радиальный прирост после непрерывного снижения до минимального уровня, остается фиксированным. Это достаточно характерный вариант стратегии для деревьев старше 100 лет.
3) Стратегия частичного восстановления (модельное дерево 36К).
4) Стратегия полного восстановления. Рост дерева спустя несколько лет после дефолиации достигает прежнего уровня (модельное дерево 35К).
5) Стратегия улучшения радиального прироста (модельное дерево 28К). Основная причина – освобождение жизненного пространства, за счет отпада деревьев I, II класса Крафта.

Рисунок 1 – Стратегии изменения радиального прироста после дефолиации сибирским шелкопрядом.

Способность регенерации поврежденных деревьев, зависят от ряда факторов: степень дефолиации кроны, ценотические условия (отпад и жизнеспособность  рядом стоящих деревьев), климатические условия (температурный режим, количество осадков в летние и в зимнее время года), степень обогащения питательными веществами почвы (экскременты, фрагменты хвои, трупы гусениц), возраст дерева, тип рельефа. Воздействие данных факторов обуславливает динамику и степень восстановления деревьев.

Литература

• Дудин В.А. Проблема использования и восстановления шелкопрядников в Томской области // Труды по лесному хозяйству Сибири.  вып.4. - Новосибирск: 1958. - С. 262 – 268.
• Исаев А.С., Хлебопрос Р.Г.,  Недрезов  Л.В. Популяционная динамика лесных насекомых / и др. – М.: Наука, 2001. – 374 с.
• Катаев О.А. Структура и типы очагов сибирского шелкопряда // - Труды ленинградской ордена Ленина лесотехнической академии им. С.М. Кирова, - Л.: 1959. - № 9. – С. 85 – 86.
• Коломиец Н.Г. Сибирский шелкопряд и его роль в хвойных лесах Западной Сибири // Труды по лесному хозяйству Сибири. вып. 7. - Издательство СО АН СССР, Новосибирск,  1962. - С. 137 – 161.
• Кондаков Ю.П. Закономерности массовых размножений сибирского шелкопряда //Экология  популяций лесных животных Сибири. – Новосибирск: Наука, 1974. –С. 206 –242.
• Кузьмичев В.В., Черкашин В.П., Корец М.А. Михайлова И.А.  Формирование лесов на шелкопрядниках и вырубках в верховьях реки Большая Кеть // Лесоведение. – 2001. - № 4. – С. 8 – 14.
• Солдатов В. В., Ремарчук Н. П., Гродницкий Д. Л., Бондарев А. И. Массовое размножение насекомых – экологическая катастрофа в тайге северной Азии// Лесной бюллетень. – 2000. -№ 15.
• Фуряев В.В. Влияние пожаров и массовых размножений сибирского шелкопряда на формирование лесов Кеть-Чулымского междуречья // Вопросы лесоведения. Т. 1. Красноярск: Институт леса и древесны СО АН СССР, 1970. -С. 408-421.