Динамика состояния древостоев пихты сибирской, поврежденных уссурийским полиграфом Polygraphus proximus Blandf. в Томской области
Изучение процессов деградации пихтовых лесов Сибири, вызванной размножением короеда дальневосточного происхождения. Исследование состояния пихтарников в зоне инвазии уссурийского полиграфа. Оценка валежа и доли погибших деревьев, поврежденных инвайдером.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.09.2020 |
Размер файла | 865,1 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.
18. Alexeyev V. Forest health diagnosis and its application in air pollution impact studies. In: Air pollution effects on vegetation including forest ecosystems. Proc. of the Second US- USSR Symposium. 1989:135-140.
19. Metody monitoringa vrediteley i bolezney lesa [Methods for monitoring forest pests and diseases]. Vol. 3. Tuzov VK, editor. Moscow: All-Russian Research Institute for Silviculture and Forest Mechanization Publ.; 2004. 200 p. In Russian
20. Alekseev VA. Estimation of tree stands health condition. Proc. of the Saint-Petersburg Forestry Research Institute. 2004;2(12):24-33. In Russian, English Summary
21. Kendall MG, Stuart A. The advanced theory of statistics. Gal'chuk LI and Terekhin AT, translated from English; Kolmogorova AN, editor. London: Charles Griffin & Company Limited Publ.; 1973. 899 p. In Russian
22. Loyko SV, Gerasko LI, Kylikova OR. Succession vegetation on sodpodzol soils of a subtaiga of the Tom-Yaysky interfluve. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya = Tomsk State University Journal of Biology. 2010;4(12):32-40. In Russian
23. Falaleev EN. Pikhta [Fir]. Moscow: Lesnaya promyshlennost' Publ.; 1982. 86 p. In Russian
24. Yarmishko VT, Gorshkov VV, Stavrova NI. Pinus sylvestris L. vital state structure in the tree layer of pine forest with different degree and type of anthropogenic disturbance (Kola Peninsula). Rastitelnye Resursy. 2003;4(39):1-18. In Russian
25. Debkov NM. Peculiarities of forest regeneration processes in fir forest caused by transformation of their micro mosaic organization by Polygraphus proximus Bland. Vestnik of Volga State University of Technology. Series: Forest. Ecology. Nature Management. 2017;1(33):5-16. doi: 10.15350/2306-2827.2017.1.5
26. Bark and wood boring insects in living trees in Europe, a synthesis. Lieutier F, Day KR, Battisti A, Grйgoire J-C and Evans HF, editors. Netherlands: Springer Publ.; 2004. 569 p. doi: 10.1007/978-1-4020-2241-8
27. Bark beetles. Biology and ecology of native and invasive species. Vega FE and Hofstetter RW, editors. Academic Press of Elsevier; 2015. 620 p. doi: 10.1016/C2013-0-04752-4
28. Lyamtsev NI, Malakhova EG. Dinamika sanitarnogo sostoyaniya elovykh lesov Podmoskov'ya posle zasukhi 2010 g. [Dynamics of the sanitary state of spruce forests in the Moscow region after a drought in 2010]. Lesnoy vestnik. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa = Forestry Bulletin. 2013;18(6):82-89. In Russian
Аннотация
Динамика состояния древостоев пихты сибирской, поврежденных уссурийским полиграфом Polygraphus proximus Blandf. в Томской области. Бисирова Э.М. - н.с. лаборатории мониторинга лесных экосистем Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН; н.с. Томского филиала Всерос. центра карантина растений. Кривец С.А. - канд. биол. наук, в.н.с. лаборатории мониторинга лесных экосистем Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. г. Томск, Россия.
Приведены результаты шестилетних мониторинговых исследований (20122017 гг.) пихтовых древостоев Томской области, поврежденных уссурийским полиграфом Polygraphus proximus, инвазионным короедом дальневосточного происхождения. Выявлена отрицательная динамика в их состоянии, обусловленная деятельностью инвайдера и заключающаяся в повсеместном уменьшении доли здоровых особей пихты, увеличении доли ослабленных, сильно ослабленных и погибших деревьев, а также в массовом образовании валежа. Показано, что различия в степени и темпах деградации древостоев обусловлены как особенностями насаждений, в первую очередь качественным и количественным состоянием кормовой базы полиграфа, так и локальных очагов его размножения. Обнаружена значимая корреляционная взаимосвязь гибели деревьев в 2012-2014 гг. со среднемесячной температурой воздуха в 20112013 гг. в период развития P. proximus. Полученные данные являются базой для экологического мониторинга пихтарников Томской области и прогнозирования регионального лесообразовательного процесса.
Ключевые слова: биологические инвазии; насекомые-дендрофаги; мониторинг состояния лесных экосистем; Abies sibirica Ledeb., Томская область, Западная Сибирь.
Abstract
Dynamics of the state of Siberian fir tree stands damaged by the four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandf. in Tomsk Oblast. Elvina M. Bisirova1'2, Svetlana A. Krivets1
1Institute ofMonitoring of Climatic and Ecological Systems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Tomsk, Russian Federation
2Tomsk Branch of the All-Russian Plant Quarantine Center, Russian Federation
In connection with the hidden invasion into Siberian dark-coniferous ecosystems after an accidental drift with timber, the four-eyed fir bark beetle was identified in the territory of Southern Siberia only at the end of the first decade of this century (Baranchikov YuN, 2010; Baranchikov YuN et al, 2011).
The first 30-40 years after emergence of the four-eyed fir bark beetle, its population underwent adaptation in new conditions, and only at the beginning of the 2000s the outbreak foci were formed (Baranchikov YuN et al, 2014).
In Tomsk Oblast, the earliest cases of death of Abies sibirica Ledeb trees. from Polygraphus proximus were registered in 2000, according to dendrochronological data. It is supposed that the invader penetrated the territory of Tomsk Oblast in the mid 1990s (Demidko DA, 2014).
Forest pathologists of Tomsk Forest Health Centre (Krivets SA et al, 2011) have noted unusually strong drying of fir trees in the south of Tomsk Oblast since 2010. The aim of the research was to analyze spatial and temporal characteristics of Polygraphus proximus Blandf., an aggressive invasive bark beetle of the Far Eastern origin, impact on Siberian fir forest stands.
In 2012-2017, we carried out studies in the southern taiga forests of Tomsk Oblast (southeast of the West Siberian Plain) suffering from invasion of the four-eyed fir bark beetle. We analyzed state dynamics of damaged stands on seven sample plots at three model sites for the purpose of long-term monitoring.
The first model site (56°12'34''N 85°02'21''E) is the state landscape reserve “Larinskiy”, which includes the reference site of a transitional zone from the plain southern taiga to the mountain taiga of the Kuznetsk Alatau with fragments of aboriginal dark-coniferous forests where Abies sibirica prevails. The second site (56°17'32''N 85°28'25''E) is located in the neighborhood of the settlement of Basandayka, which is an especially protective forest area with a high proportion of fir trees as a part of forest stands.
The third site (56°27'59''N 85°06'09''E) is especially protected natural territory of local significance “Zavarzinskiy forest district”, presenting a large massif of suburban green stands, generally, of natural origin, and having an important nature protection value.
We selected sites for creating sample plots on the basis of the variety of species composition, age structure and taking into account the damage by the invader revealed as a result of preliminary reconnaissance surveys of model sites. To assess the state of trees, we used a scale of state categories.
This scale was developed taking into consideration the interaction of the Siberian fir and the four-eyed fir bark beetle. Healthy trees (without signs of weakening, not attacked by the four-eyed fir bark beetle) are referred to the 1st category of state. The 2nd category is weakened trees (attacked by the four-eyed fir bark beetle, but not colonized, with single or moderate drips of resin from places of attack, with resin-soaked entrances of beetles).
The 3rd category is extremely weakened trees (with abundant drips of resin, attacked by the four-eyed fir bark beetle, there are non resin-soaked entrances on the trunk, without successful colonization of beetles on the tree). Trees of the 1st, the 2nd and the 3rd categories are viable. The 4th category is drying trees (colonized by the four-eyed fir bark beetle).
The 5th category is trees which have died in the current year (fresh deadwood killed by the four-eyed fir bark beetle). The 6th category is trees which died in previous years (old deadwood).
Average weighted categories of tree state, stand vitality index, degradation level, and vitality structure of a stand were used as integral indicators (Methods of monitoring..., 2004; Alexeev V, 2004; Yarmishko VT et al, 2003).
The 7th category, “fallen trees”, is introduced to refer to the formation speed of wind-thrown and wind-broken trees in the stands damaged by the four-eyed fir bark beetle over the period of observation.
The initial state of fir stands in 2012 varied on different sample plots as a result of extension of the four-eyed fir bark beetle invasion in previous years under specific stand conditions. Differences in disturbance of forest stands are due to various factors of the Siberian fir weakening: intraspecific (competitive suppression of the second generation in multiple-aged stands), interspecific (root and stem fungal pathogens) and anthropogenic (change in illumination when laying power lines), which determined the qualitative and quantitative state of the host plants of P. proximus and its numbers.
We revealed changes in distribution of trees by state categories and in integral indicators of the stand state on sample plots during the six-year studies (See Tables 2-8). All stands were characterized by negative dynamics of vitality index due to activities of the four-eyed fir bark beetles. General trends for the studied stands are as follows: a consistent decrease in healthy fir trees, an increase in weakened, extremely weakened and dead trees, and a massive number of fallen trees in 2015-2017 (See Fig. 1).
Differences in degree and speed of degradation of tree stands are caused by peculiarities of stands (mainly, vitality of the Siberian fir) and by the development stage of local outbreak foci of P. proximus. The maximum mortality of trees was observed in 2013 after an air temperature increase in summer 2011 and, especially, in 2012, which led to physiological weakening of trees and an increase in the quantity and harmfulness of the invader.
The current level of degradation of fir forest stands is one of important predictors of the short-term forecast of deterioration in their state. The greatest concern is caused by forest stands in especially protected natural areas: in the “Larinskiy landscape reserve”, the quantity of viable trees according to the data on sample plots is from 14.1 to 46.4%, and there are more than 35% of fallen trees. In the “Zavarzinskiy forest district”, in the stands with the prevalence of fir, the quantity of viable trees is 35.7% and that of fallen trees is 18.6%. As massive quantities of dead wood and fallen trees appear at fast rate in the stands damaged by the four-eyed fir bark beetles, there will be an increase in forest fires and changes in the carbon deposition function. The obtained data are the basis for the environmental monitoring of fir forests in Tomsk Oblast and the forecasting of regional forest formation process.
The paper contains 8 Table, 2 Figures and 28 References.
Key words: biological invasions; dendrophagous insects; monitoring the state of forest ecosystems; Abies sibirica Ledeb., Tomsk oblast, Western Siberia.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Климат района расположения лесничества. Выборочные рубки спелых, перестойных лесных насаждений. Объемы рубок ухода. Восстановление вырубленных, погибших, поврежденных лесов. Распределение лесов по целевому назначению и категориям защитных лесов.
отчет по практике [63,1 K], добавлен 19.05.2015Уссурийский полиграф как инвазионный вид короедов. Санитарное состояние древостоя в очагах массового размножения насекомых. Распределение категорий состояния в действующем и затухающем очагах. Связь между диаметром дерева и его заселённостью полиграфом.
презентация [17,6 M], добавлен 18.06.2016Исследование состояния интродуцентов в дендропарке Басаманского лесхоза по охране лесов и животного мира с периода 2006 по 2008 годов. Характеристика древесных и кустарниковых пород. Оценка состояния лесных культур с участием лиственницы сибирской.
дипломная работа [49,0 K], добавлен 02.07.2015Комплексы насекомых–филлофагов, развивающиеся на основных древесных породах, представленных в зеленых насаждениях. Оценка количественным популяционным характеристикам боярышницы. Анализ состояния лесных насаждений, поврежденных популяцией боярышницы.
дипломная работа [147,1 K], добавлен 17.09.2013Условия произрастания кедровых лесов, распространение и проблемы кедровых лесов Западной Сибири. Изучение биологии и экологии сосны сибирской. Особенности кедровых лесов природного парка "Самаровский чугас". Методика оценки орехопродуктивности сосны.
дипломная работа [377,5 K], добавлен 26.03.2010Проблемы лесопользования и лесовосстановления в лесах европейского севера. Сплошные и выборочные рубки деревьев определенного возраста, размеров, качества и состояния. Орографические, эдафические и климатические условия района. Учет лесных культур.
дипломная работа [68,2 K], добавлен 16.09.2017Исследование особенностей рационального использования лесов в России. Изучение состояния лесного фонда Волховского района Ленинградкой области. Главные породы технологического производства. Характеристика земель лесного фонда на территории лесничества.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 09.11.2016Значение лесов как неотъемлемого компонента окружающей среды. Формирование доходов в лесном секторе. Роль лесов в смягчении глобального экологического кризиса. Годовая динамика площади естественных лесов и лесопосадок. Лесной фонд Российской Федерации.
презентация [11,2 M], добавлен 15.12.2015Агроклиматические и почвенные ресурсы Еткульского района Челябинской области. Оценка экологической устойчивости агроландшафтов. Анализ состояния гумусо-аккумулятивного процесса почвообразования. Рекомендации по повышению устойчивости агроландшафтов.
курсовая работа [181,0 K], добавлен 02.04.2018Методика составления таблиц динамики основных таксационных показателей древостоев. Статистические показатели основных таксационных признаков древостоев. Математические модели роста древостоев по диаметру, высоте и запасу и их графическая интерпретация.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.06.2012