Роль дополнительного питания большого черного хвойного усача Monochamus urussovi Fisch (Coleoрtera, Cerambycidae) в ослаблении пихты сибирской в условиях разреженных популяций
Исследование влияния дополнительного питания имаго большого черного хвойного усача в условиях разреженных популяций на ослабление и гибель деревьев пихты сибирской. Заражение ветвей паразитическим грибом-симбионтом усача при дополнительном питании жуков.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.02.2019 |
Размер файла | 31,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Московский государственный областной университет
Мытищинский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана
Роль дополнительного питания большого черного хвойного усача Monochamus urussovi Fisch. (Coleoрtera, Cerambycidae) в ослаблении пихты сибирской в условиях разреженных популяций
Трофимов В.Н., Липаткин В.А., Трофимова О.В.
Аннотация
Дополнительное питание имаго большого черного хвойного усача в условиях разреженных популяций не является первопричиной ослабления и гибели деревьев. Величина пожелтения крон пихт не отражает активность дополнительного питания жуков. Большинство усыхающих и усохших побегов толщиной до 0,5 мм не имеет следов дополнительного питания жуков. Повреждения веточек в текущем году в большинстве случаев не вызывают характерного покраснения хвои поврежденных побегов и не проявляются визуально. С июня следующего года треть погибших от погрызов побегов не имеет хвои и идентифицируется только при детальном анализе модельных ветвей. Повреждение усачами начинается в нижней части кроны и, по мере ослабления дерева, распространяется выше. Большинство повреждаемых ветвей располагается внутри кроны на расстоянии 1,0 м от ее внешней поверхности. Поэтому визуальная оценка повреждения крон оказывается несколько заниженной даже для открыто расположенных деревьев.
Ключевые слова: большой черный хвойный усач, пихта сибирская, дополнительное питание имаго
Вредоносность дополнительного питания имаго большого черного хвойного усача (БХЧУ) корой тонких веточек пихты с обгрызанием хвоинок подробно описана в отечественной литературе [1-11]. А.С. Исаев с соавторами [5, 6] считает, что дополнительное питание является ключевым звеном массового размножения усача в повышенно-плотных популяциях этого вредителя, приуроченных к определенным возрастным категориям пихтовых древостоев (спелые и перестойные насаждения), произрастающих в наиболее благоприятных для усача ландшафтно-экологических условиях. При этом приводятся граничные значения плотности погрызов на 1 пог. м ветвей, при которых дерево переходит из одной категории состояния в другую вплоть до его гибели [5]. Позднее те же авторы видят причину гибели деревьев не только в величине плотности погрызов, но и в заражении ветвей паразитическим грибом-симбионтом усача Ceratocystis sp. (сем. Ophiostomatactae) при дополнительном питании жуков [6]. Гриб вызывает покраснение и усыхание побегов ("рыжик") выше погрыза, способствуя ослаблению дерева. В.П. Ветрова с соавторами [2] считают заражение части деревьев грибом Ceratocystis sp., визуально заметное по "рыжикам", необходимым условием устойчивого существования популяции усача.
Задачей нашей работы было выяснить, насколько оценки повреждаемости крон в разреженных популяциях усача, развивающихся, преимущественно, за счет естественного отпада деревьев, визуально и количественно отличаются от таковых в повышенно-плотных популяциях.
Материал и методика
Работа выполнена в пихтовых древостоях Нижнего Приангарья (Кулаковское лесничество Усть-Ангарского лесхоза). Насаждения представлены ослабленными пихтарниками хвощево-зеленомощными состава 8Пх 1Е 1Б. Средний возраст насаждений - 120 лет с встречаемостью отдельных деревьев с 3-го по 8-ой класс возраста, полнота - 0,7-0,9, бонитет - III,5. Доля участия пихты не менее 0,7, ежегодный отпад не превышал 1,5% по запасу и соответствовал нормальному. Учет повреждений усачами проведен на 15 модельных деревьях, относящихся к пяти категориям состояния: без признаков ослабления, ослабленные, сильно ослабленные, отмирающие и свежий сухостой - по три модельных дерева для каждой категории. Измерению подлежали диаметр и высота дерева, протяженность кроны, диаметр и протяженность каждой срезанной ветви, число на них точек роста. За основу была взята модернизированная нами методика А.С. Исаева с соавторами [5] и методика учета ксилофагов одного из авторов статьи [12]. При учете погрызов усача выделяли три группы ветвей по диаметру основания: 1 - более 1 см, 2 - 0,5-1,0 см и 3 - менее 0,5 см. По времени нанесения погрызы подразделяли на свежие, прошлогодние и старые. Кроме того, проводили учет веточек, усыхающих без погрызов. Протяженность кроны каждого дерева делили на 5 равных частей, в центре каждой части выделяли отрезок длиной 0,5 м, на котором срезали и подвергали анализу все ветви первого порядка. Учеты погрызов на каждой ветви первого порядка и находящихся на ней ветвей второго и третьего порядков проводили слоями по 0,5 м: 1 слой - ветви, попавшие в пространство 0-0,5 м от ствола; 2 слой - ветви в 0,51-1,0 м от ствола; 3 слой - ветви в 1,01-1,5 м от ствола; 4 слой - ветви в 1,51-2,0 м от ствола; 5 слой - ветви в 2,01-2,5 м от ствола; 6 слой - ветви в 2,51-3,0 м от ствола; 7 слой - ветви в 3,01-3,5 м от ствола. Число слоев могло быть от 1 до 6, в зависимости от части кроны.
Количество повреждений на одном дереве вычисляли по формуле:
где: Nb - количество или площадь погрызов (свежих, прошлогодних или старых) на дереве;
H - протяженность кроны, м;
h - число частей кроны, h=5;
k - длина отрезка ствола с анализируемыми ветвями первого порядка, k = 0,5м;
xk - количество или площадь погрызов (свежих, прошлогодних или старых) на ветвях, срезанных на k-ом отрезке ствола длиной 0,5 м.
Результаты
Ослабление насаждений происходит из-за повреждения корней и стволов корневой губкой (57% обследованных деревьев), ржавчинным раком (7% деревьев) и антропогенными факторами. Основная масса повреждаемых усачами деревьев приходится на первые три категории состояния (табл. 1).
Таблица 1. Распределение деревьев по категориям состояния в 120-летних пихтовых древостоях, %
Доля деревьев по категориям состояния, % |
В том числе заселено или отработано ксилофагами, % |
||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
||
36,8 |
26,4 |
14,2 |
4,4 |
2,2 |
16,0 |
22,6 |
Дополнительное питание усача наблюдали на деревьях всех категорий состояния. При этом внешним признаком повреждения крон считается покраснение хвои на поврежденных и усыхающих побегах [1, 5-7]. Однако проведенный нами специальный анализ 1827 побегов с покрасневшей хвоей на деревьях различных категорий состояния показал, что у деревьев I-III категорий состояния большинство усыхающих и усохших побегов толщиной до 0,5 мм (53,1-93,4 %) не имели следов дополнительного питания жуков (погрызов). На деревьях IV категории не имели погрызов 22…30 % усохших побегов. Поэтому, по нашему мнению, в условиях разреженных популяций большого черного хвойного усача не следует отождествлять размер пожелтения крон с активностью его дополнительного питания.
С другой стороны, погрызы усача текущего года к концу августа в большинстве случаев (76,4%) не вызывали характерного покраснения или пожелтения хвои поврежденных побегов, не проявлялись визуально на поврежденных побегах диаметром более 6 и 7 мм. С июня следующего года треть погибших от погрызов побегов (29,9%) уже не имела хвои и идентифицировалась только при детальном анализе модельных ветвей.
Средние длина и площадь одного погрыза равны 2,14 см и 1,97 см2, соответственно (табл. 2 и 3). Преобладали короткие погрызы длиной 0,5…2,5 см и площадью 0,7…2,1 см 2, расположенные с верхней (55,0%) и нижней (37,8%) стороны веточек диаметром 3…6 мм (табл. 4). Большинство погрызов представляло собой полоску шириной 5 мм прямоугольной формы, окольцовывающие ветку погрызы встречались намного реже (7,2%), винтовых погрызов не наблюдали.
Таблица 2. Распределение погрызов усачей по длине, %
Длина погрыза, см |
0,5 |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
7,5 |
8,5 |
9,5 |
10,5 |
11,5 |
12,5 |
|
Доля, % |
27,5 |
31,0 |
20,4 |
8,6 |
5,4 |
2,6 |
1,4 |
0,9 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
Таблица 3. Распределение повреждений усачами по площади погрыза, %
Площадь одного погрыза, см 2 (Х) |
0,3 |
0,7 |
1,4 |
2,1 |
2,8 |
3,5 |
4,2 |
4,9 |
5,6 |
6,3 |
7,0 |
7,7 |
8,4 |
9,1 |
|
Доля, % |
4,9 |
31,7 |
22,4 |
16,7 |
7,2 |
5,7 |
3,6 |
1,6 |
1,2 |
1,1 |
1,4 |
0,8 |
1,1 |
0,6 |
Таблица 4. Распределение погрызов усачей по диаметрам поврежденных ветвей, %
Диаметр ветви, мм |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
Доля ветвей, % |
5,5 |
26,2 |
15,0 |
14,8 |
11,5 |
6,7 |
5,9 |
4,2 |
3,1 |
2,6 |
2,4 |
1,3 |
0,8 |
|
Усохло ветвей, % |
5,1 |
23,7 |
12,1 |
9,9 |
4,5 |
5,4 |
0,6 |
0,6 |
- |
- |
- |
- |
- |
В результате погрызов погибло 61,2% поврежденных побегов, основная часть погибших побегов (75,8%) приходится на ветви с диаметром до 6 мм.
Детальный анализ модельных деревьев показал, что повреждение усачами начинается в нижней части кроны, и, по мере ослабления дерева, распространяется выше. Наиболее поврежденной оказывается внутренняя часть кроны, расположенная на расстоянии 1,0 м от ее внешней части (табл. 5). В результате визуальная оценка повреждения крон оказывается несколько заниженной даже для открыто расположенных деревьев.
Таблица 5. Среднее число погрызов усачей (числитель) и площадь одного погрыза (знаменатель) на 1-метровую ветвь (на 1 пог. м) 1-го порядка в кронах пихт III категории состояния деревьев
Часть |
Расстояние от ствола, м |
Среднее |
||||||||
кроны |
0-0,5 |
0,51-1,0 |
1,01-1,5 |
1,51-2,0 |
2,01-2,5 |
2,51-3,0 |
3,01-3,5 |
3,51-4,0 |
||
L5 верх |
0,36 1,06 |
*Без погрызов |
- |
- |
- |
- |
0,36 1,06 |
|||
L4 |
1,43 1,34 |
0,81 1,60 |
0,13 1,15 |
Без погрызов |
0,79 1,36 |
|||||
L3 |
1,37 1,38 |
1,45 1,94 |
4,10 2,26 |
0,97 1,75 |
0,66 1,38 |
Без погрызов |
1,71 1,72 |
|||
L2 |
1,50 1,10 |
2,00 1,62 |
4,33 2,15 |
7,89 3,27 |
4,72 2,19 |
0,67 1,20 |
Без погрызов |
3,51 1,92 |
||
L1 низ |
1,36 1,51 |
3,29 1,40 |
5,00 2,51 |
5,24 2,21 |
7,50 3,36 |
3,80 2,96 |
0,74 2,10 |
Без погрызов |
3,84 2,29 |
Примечание: * - окончания ветвей без погрызов
Дать сравнительные оценки поврежденности крон таким способом оценки, как "количество погрызов на 1 пог. м ветвей первого порядка" [5, 6], представляло определенные затруднения, поскольку анализу подлежали ветви первого, второго и третьего порядков, расположенные в различных частях крон. Для пересчетов была составлена специальная таблица 6 на основании сплошного анализа крон 6 модельных деревьев.
Таблица 6. Строение крон пихты сибирской 90-120 лет в насаждениях III бонитета с полнотой 0,6
Категория состояния |
Сумма ветвей 2-го и 3-го порядков в 1-метровой ветви 1-го порядка по длине и количеству |
Сумма ветвей 3-го порядка в 1-метровой ветви 2-го порядка, шт. / |
||||
по длине, м / % |
по количество, шт. % |
|||||
2-го порядка |
3-го порядка |
2-го порядка |
3-го порядка |
|||
I-II |
2.68 / 100 |
7.27 / 100 |
6.23 / 100 |
102.4 / 100 |
16.4 / 100 |
|
III |
1.82 / 68 |
4.21 / 58 |
4.23 / 68 |
59.3 / 60 |
13,8 / 85 |
|
IV-V |
1.27 / 47 |
1.92 / 26 |
2.95 / 47 |
27.0 / 26 |
9.2 / 55 |
Погрызы усачами присутствуют на деревьях всех категорий состояния и во всех частях крон, однако для первых двух категорий причиняемый вред представляется незначительным (табл. 7). На сильно ослабленных деревьях третьей категории состояния существенно возрастают как количество погрызов, приходящееся на 1 пог. м ветвей I-го порядка, так и общее число погрызов на дереве. С IV-ой категории состояния, когда начинаются попытки заселения усачами деревьев, интенсивность повреждения ветвей резко возрастает, заметное количество погрызов начинает появляться в средней и верхней частях крон, среднее число повреждений на 1 пог. м ветвей I-го порядка и общее число погрызов возрастают втрое.
Таблица 7. Среднее суммарное число погрызов усачей (свежих, прошлогодних и старых) в кронах деревьев различных категорий состояния
Категория состояния |
На 1 пог. м ветвей I-го порядка, шт. / пог. м |
Всего на дереве |
||||||
По частям кроны |
Среднее |
|||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
||||
I |
1,17 |
0,74 |
0,36 |
0,11 |
0 |
0,49±0,14 |
96±26,8 |
|
II |
2,01 |
2,35 |
0,75 |
0,33 |
0,20 |
0,82±0,24 |
183±43,3 |
|
III |
3,56 |
4,02 |
1,71 |
0,79 |
0,46 |
1,50±0,41 |
408±70,6 |
|
IV |
6,47 |
6,67 |
3,46 |
1,23 |
1,06 |
3,98±0,38 |
1120±89 |
|
V |
7,67 |
10,7 |
6,65 |
7,87 |
1,09 |
7,03±0,73 |
2995±422 |
Максимальное число погрызов наблюдается на заселяемых усачами деревьях 5-ой категории состояния (свежий сухостой с зеленой кроной). При этом впервые происходит интенсивное дополнительное питание во всех частях крон заселяемых усачами деревьев.
Для оценки доли поврежденных побегов к началу попыток поселения усачей подсчитали количество погрызов на 100 точек роста (табл. 8). Как оказалось, на деревьях III-IV категорий состояния повреждается не более 3% точек роста и не более 7% площади коры. Поэтому доведение деревьев до сильного ослабления только погрызами усачей в условиях разреженных популяций представляется сомнительным.
Таблица 8. Распределение погрызов (свежих, прошлогодних и старых) по кроне дерева на 100 точек роста, см 2 / шт. на пихтах III-IV категории
Часть кроны |
Расстояние от ствола, м |
Среднее |
||||||
0-0,5 |
0,51-1,0 |
1,01-1,5 |
1,51-2,0 |
2,01-2,5 |
2,51-3,0 |
|||
L5 верх |
0 |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
|
L4 |
0,67 0,48 |
1,45 1,26 |
- |
- |
- |
- |
1,06 0,87 |
|
L3 |
0,97 1,24 |
4,09 1,89 |
3,67 1,12 |
4,31 2,58 |
- |
- |
3,26 1,70 |
|
L2 |
0,52 0,64 |
0,24 0,40 |
12,0 4,0 |
8,82 2,52 |
1,52 0,76 |
- |
4,62 1,66 |
|
L1 низ |
1,45 1,74 |
1,21 1,42 |
5,19 1,97 |
9,81 4,54 |
14,3 4,30 |
5,78 2,54 |
6,29 2,75 |
Обсуждение
В изученных разреженных популяциях усача, развивающихся, преимущественно, за счет естественного отпада деревьев, повреждение жуками крон необратимо ослабленных деревьев не превышало 7-8 % и может считаться характерным для хронических резерваций и типичных местообитаний разреженных популяций [5, 6].
Особенности распределения погрызов M. urussovi по их длине, площади, диаметру повреждаемых ветвей в условиях разреженной популяции усача оказались сходными с таковыми для повышенно-плотных популяций [5, 6]. Отличие состояло в том, что в нашем случае вышеназванные показатели оказались приблизительно на 50% больше, и большинство погрызов располагалось с верхней стороны побегов.
Как и в повышенно-плотных популяциях, в резреженных популяциях повреждение крон начинается с нижней части и, по мере ослабления дерева, распространяется на средние и верхние части кроны. Существенное различие в оценках наблюдается только в количестве погрызов на 1 пог. м ветвей I-го порядка на деревьях разных категорий состояния, и особенно в общем количестве погрызов на дерево. В нашем случае оценки оказались в полтора-два раза выше. пихта жук имаго паразитический
Для повышенно-плотных популяций А.С. Исаев с соавторами [5] разработали граничные значения повреждения деревьев усачами, при которых наблюдается переход деревьев в низшую категорию состояния. В нашем случае повреждения усачами в соответствующих категориях оказались ниже критических значений. Поэтому можно утверждать, что в разреженных популяциях погрызы усачей не являются первопричиной ослабления и гибели деревьев. В пользу такого вывода говорит и оценка повреждения побегов на 100 точек роста, показывающая, что на деревьях III-IV категорий состояния усачи уничтожают не более 3% точек роста и не более 7% площади коры. Косвенно это подтверждается Д.Л. Гродницким и А.В. Гуровым [3], утверждающими, что массовые размножения черного пихтового усача на пихте сибирской не обусловлены особым предпочтением имаго к питанию на пихте.
Выводы
1. В условиях разреженных популяций большого черного хвойного усача отождествлять размер пожелтения крон с активностью дополнительного питания жуков не следует.
2. Погрызы усача текущего года к концу августа в большинстве случаев не вызывают характерного покраснения хвои поврежденных побегов и не проявляются визуально. С июня следующего года треть погибших от погрызов побегов уже не имели хвои и идентифицировались только при детальном анализе модельных ветвей.
3. Повреждение усачами начинается в нижней части кроны и, по мере ослабления дерева, распространяется выше. Большинство повреждаемых ветвей располагается внутри кроны на расстоянии 1,0 м от ее внешней части. В результате визуальная оценка повреждения крон оказывается несколько заниженной даже для открыто расположенных деревьев.
4. Дополнительное питание большого черного хвойного усача в кронах пихты сибирской в условиях разреженных популяций не является первопричиной ослабления и гибели деревьев.
Список использованных источников
1. Бородин А.И. К биологии большого черного усача в пихтовых лесах Восточного Казахстана // Труды Казахского НИИЛХ. - Алма-Ата. - 1963, т. 4. - С. 259-282.
2. Ветрова В.П., Пашенова Н.В., Гродницкий Д.Л. Реакция пихты сибирской на заражение грибами-симбионтами черного пихтового усача // Лесоведение. - 1992, № 3. - С. 24-32.
3. Гродницкий Д.Л, Гуров А.В. Избирательность дополнительного питания черного пихтового усача Monochamus urussovi Fisch. (Coleoptera: Cerambycidae) // Принципы экологии. - 2017, №1. - С. 61-69. DOI 10.15393/j1.art.2017.5882.
4. Исаев А.С. Динамика численности большого черного усача и меры борьбы с ним в пихтовых лесах Красноярского края // Проблемы защиты таежных лесов Сибири. - Красноярск. - 1971. - С. 21-23.
5. Исаев А.С., Киселев В.В., Ветрова В.П. Роль дополнительного питания большого черного хвойного усача при его взаимодействии с кормовым растением // Консортивные связи дерева и дендрофильных насекомых. - Новосибирск: Наука. - 1982. - С. 19-27.
6. Исаев А.С., Рожков А.С., Киселев В.В. Черный пихтовый усач Monochamus urussovi (Fisch.). - Новосибирск: Наука. - 1988. - 270 с.
7. Криволуцкая Г.О. Скрытностволовые вредители в темнохвойных лесах Западной Сибири, поврежденных Сибирским шелкопрядом. - М.-Л.: Наука. - 1965. - 128 с.
8. Прозоров С.С. Большой черный усач Monochamus urussovi Fisch. на пихте сибирской // Труды Сибирского лесотехнического института. - 1958, сб. 21, вып. 2. - С. 15-121.
9. Рожков А.А. Пересчет деревьев в очагах размножения большого черного усача // Лесное хозяйство. - 1964, № 10. - С. 59.
10. Тальман П.Н. Дополнительное питание большого черного елового усача, Monochamus urussovi (Fisch.) // Труды Лесотехнической академии им. С.М. Кирова. - 1959, № 90. - С. 81-84.
11. Флоров Д.Н. Насекомые-вредители хвойных насаждений Восточной Сибири. - Иркутск: ОГИЗ. - 1938. - 180 с.
12. Трофимов В.Н. Объем выборки при учете насекомых-ксилофагов // Лесоведение. - 1979. - С. 26-35.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика лесорастительных условий Оленгуйского лесхоза. Обзор методов селекции лиственницы сибирской. Виды отбора и типы скрещиваний. Создание постоянной лесосеменной базы, отбор плюсовых деревьев и насаждений. Расчет площадей лесосеменных участков.
курсовая работа [65,4 K], добавлен 11.09.2012Разработка проекта лесного питомника по выращиванию сеянцев и саженцев лиственницы сибирской, черенков тополя черного. Определение потребности машин, механизмов, трудовых ресурсов и семян. Агротехника выращивания посадочного материала и севообороты.
курсовая работа [393,4 K], добавлен 18.10.2015Биологическая характеристика черного амура (китайской плотвы) - вида рыб семейства карповых. Места обитания, питание, стадии развития черного амура. Выбор места для рыбоводного предприятия, характеристика водоема. Технологический процесс разведения.
курсовая работа [5,4 M], добавлен 13.01.2014Способы использования жмыхов масличных культур, полученных из сортов сибирской селекции. Значение соевого, подсолнечникового, рапсового, сафлорового шрота в рационах КРС. Шроты, как источник дополнительного протеина для свиней и крупного рогатого скота.
реферат [34,5 K], добавлен 26.10.2010Болезни стволов хвойных пород. Патогенные микроорганизмы, развивающиеся на коре, хвоинках растений и вызывающие ослабление и гибель деревьев. Внешние признаки и диагностика по фазам развития; общее состояние дерева, распространение, меры защиты и надзор.
курсовая работа [37,5 K], добавлен 28.11.2013Особенности формирования радиального прироста сосны корейской, ели аянской и пихты белокорой. Определение метеорологических и гелиофизических характеристик природной среды в годы аномальных изменений прироста годичных колец, их влияние на рост деревьев.
статья [330,3 K], добавлен 23.11.2010Биологические основания рыбного хозяйства. Оценка параметров модели популяционной динамики и расчет некоторых демографических показателей популяций редких и исчезающих видов рыб из водоемов Алтайского края. Вопрос о критическом уровне численности рыб.
статья [31,3 K], добавлен 23.07.2013Рассмотрение особенностей сибирской язвы, определение ее возбудителя, методов диагностики. Изучение правил ветеринарно-санитарной экспертизы туши и внутренних органов животного при подозрении на сибирскую язву. Мероприятия по профилактике заболевания.
курсовая работа [46,5 K], добавлен 28.06.2015Изучение хода восстановления сосновых насаждений после проведения гидролесомелиорации. Анализ состояния лесного фонда на осушенных землях. Исследование показателей хвойного подроста и древесных насаждений. Негативные последствия проведения лесоосушения.
дипломная работа [6,5 M], добавлен 27.10.2017Влияние изменений климатических условий в европейских странах на развитие возбудителей и переносчиков болезней свеклы. Направления миграции и условия жизни бабочки-капустницы. Факторы размножения популяций жуков, наносящих вред бобовым культурам.
реферат [148,9 K], добавлен 30.06.2011