Как известно, лесные биогеоценозы выполняют важнейшие биосферные функции, такие как, в первую очередь, продуцирование кислорода и депонирование углерода [Тишков, 2005]. Поэтому сохранение лесов в устойчивом состоянии является одной из ключевых задач лесоводства и защиты леса. Лесные насекомые, образующие крупномасштабные периодические вспышки массового размножения, являются нормальными компонентами лесного биогеоценоза и, вызывая зоогенные сукцессии, они служат лишь фактором динамики лесных фитоценозов.
В ряде случаев насекомые вызывают ускорение сукцессии, в других – замедление, выполняя важную роль в биологическом круговороте вещества и энергии [Одум, 1986]. Поэтому в значительной мере потребность в защите лесов от вспышек массового размножения и их последствий – массового усыхания древостоев инициируется лесным хозяйством с целью сохранения площади лесов для потребностей лесной промышленности.
Вместе с тем динамичное развитие исследований в области природной и антропогенной динамики изменений климата на планете и возможной роли антропогенных поступлений в атмосферу СО2 привело к пониманию исключительной важности лесных биогеоценозов как основных компонентов, обеспечивающих депонирование атмосферного углерода и сохранение стабильности климата, и, в первую очередь, температуры [Тишков, 2005]. Это способствовало осознанию исключительной важности лесных экосистем с точки зрения их биосферных функций, разработке международной системы квотирования объема выбросов СО2 в атмосферу, привязанных к площади лесов в каждой стране.
Это в значительной мере способствовало и осознанию необходимости сохранения и расширения площади лесов с точки зрения биосферной функции лесов. Поэтому к настоящему времени необходимость защиты лесов от повреждения насекомыми-филлофагами уже является задачей не только лесного хозяйства, но и государственной экологической политики. Таким образом, в последнее время произошел важный переход от утилитарных целей лесного хозяйства (защиты леса) как способа сохранения лесов в качестве источника древесины для лесной промышленности, к глобальным экологическим целям сохранения лесных биогеоценозов для выполнения, в первую очередь, их биосферных функций, возможно, тесно связанных с сохранением стабильности климата и предотвращением возможного повышения среднегодовой температуры. Даже рассматривая такую угрозу в качестве гипотетической, совершенно очевидно, что при изменении климата часть территории России лишится высокопродуктивных сельскохозяйственных угодий, а снижение площади вечной мерзлоты приведет к огромному затруднению промышленного освоения Севера России вследствие заболачивания мерзлотных почв.
Поэтому необходимость дальнейшего совершенствования стратегии защиты леса является совершенно очевидной и важнейшей задачей современной защиты леса. Это и является основной задачей данного раздела сайта.
Несмотря на то, что технологии борьбы с очагами массового размножения лесных насекомых-филофагов активно развиваются в течение многих десятилетий, эффективная и экологически обоснованная стратегия защиты леса до сих пор не разработана. Вплоть до настоящего времени борьба с очагами проводится на основе очень устаревших подходов к защите леса, разработанных в 50-е годы. Основной целью эта стратегия ставила уничтожение очагов массового размножения, полное предотвращение вспышки, предотвращение дефолиации древостоев. Исходя из этого главной целью химических и биологических препаратов для защиты леса была высокая техническая эффективность, которая обеспечивала почти 100%-ную гибель гусениц при однократной обработке препаратами очагов. При этом для уточнения ожидаемой степени дефолиации использовались таблицы Ильинского [Ильинский, Тропин, 1965], в которых приводилась расчетная ожидаемая дефолиация древостоев в зависимости от заселенности деревьев яйцекладками насекомых.
К сожалению, реальная выживаемость популяции гусениц часто совершенно не соответствовала расчетной. Как правило, она была значительно ниже.
Основными причинами этого были колебания отрождаемости яиц в период зимовки вследствие воздействия неблагоприятных климатических факторов и низкая выживаемость популяции гусениц вследствие значительных колебаний кормовых свойств хвои и листьев вследствие воздействия неблагоприятных климатических факторов. Поэтому обработки очагов часто проводились при прогнозировании ожидаемой сильной, но реальной 20-30%-ной дефолиации, которая не приводила ни к усыханию, ни к ослаблению древостоев.
Таким образом, не учитывался уровень выживаемости популяции и уровень энтоморезистентности древостоя, что и приводило к завышению показателей ожидаемой дефолиации и совершенно неоправданному проведению обработок значительных площадей лесов химическими инсектицидами, нанесению заметного экологического ущерба лесным биоценозам и неоправданным экономическим расходам.
В настоящее время «Наставления по надзору, учету и прогнозу …» предлагают оценку реальной отрождаемости перезимовавших яйцекладок насекомых (например: непарного шелкопряда) в лабораторных условиях, что заметно уточняет параметры отрождаемости популяции [Наставления…., 1988]. Вместе с тем параметры энтоморезистентности, оказывающие огромное влияние на выживаемость популяции насекомых-филлофагов и уровень дефолиации крон деревьев в настоящее время не прогнозируются и не учитываются, что приводит к завышению степени ожидаемой дефолиации и площадей обработок очагов.
Но, по нашему мнению, основным недостатком существующих подходов к защите леса является цель: уничтожение очагов, полное предотвращение вспышки, полное предотвращение дефолиации. Каждая из этих целей, по нашему мнению, ошибочна. Так, в предыдущие десятилетия был достаточно распространен взгляд на вспышки массового размножения насекомых-филлофагов, как следствие выхода фитоценоза из устойчивого состояния [Воронцов, 1979], заболевания фитоценоза [Рафес, 1989], других отклонений в лесном фитоценозе. Очень много сторонников находила гипотеза о том, что в устойчивом лесном фитоценозе вспышки массового размножения никогда не происходят [Воронцов, 1979]. Дальнейшие многолетние исследования вспышек массовых размножения лесных насекомых-филлофагов убедительно показали, что часто крупномасштабные вспышки происходят в лесах, где отсутствует сколько-нибудь заметное воздействие антропогенных факторов, вследствие их удаленности от дорог и населенных пунктов [Рожков, 1965; Кондаков,1965, 1974, 2002]. Нами ранее также было продемонстрировано, что в темнохвойных равнинных лесах Ханты-Мансийского АО вспышка массового размножения сибирского шелкопряда наблюдалась как в лесах, затронутых рубками (антропогенный фактор), так и в совершенно незатронутых антропогенными факторами лесах, удаленных от дорог и населенных пунктов [Колтунов и др., 2001].
Следовательно, учитывая большое количество публикаций по этому вопросу, можно предполагать, что вспышки массового размножения происходят в устойчивых лесах в условиях временного снижения их резистентности вследствие воздействия фактора абиотического стресса (периодических весенне-летних засух) [Колтунов, 2006].
Таким образом, имеет место формирование локальной временной неустойчивости на фоне устойчивого состояния. Кроме того, многолетние исследования многих авторов убедительно показывают, что периодические вспышки массовых размножений в целом являются совершенно нормальным экологическим фактором в системе: «дерево-насекомые», часто не приводящим к массовому усыханию и отпаду древостоев. Например, взаимоотношения в системе: «береза-непарный шелкопряд». Так, многолетние исследования березовых лесов в условиях Каменск -Уральского р-на Свердловской обл., в которых периодически происходят вспышки массовых размножений непарного шелкопряда (3 вспышки за последние 50 лет) и насекомых-филлофагов летне-осеннего комплекса (2 вспышки) показали, что заметные отрицательные последствия для древостоев, в основном, отсутствовали, так как березняки до настоящего времени имеют полноту до 0,8 [Колтунов, 1993,1996; Колтунов и др., 1998, 2006]. Рассмотренный нами выше механизм вспышек массового размножения, основанный на способности отдельных видов лесных насекомых-филлофагов к быстрому возрастанию биотического (вспышечного) потенциала при наступлении благоприятных климатических условий (весенне-летних засух) за счет быстрой адаптации насекомых к изменению кормовых свойств древесных растений, предполагает, что полное предотвращение вспышки невозможно, так как при сохранении благоприятных климатических условий (продолжении засушливого периода) вспышечный потенциал популяции настолько высок, что существует реальная опасность возникновения повторной вспышки. Это обусловлено тем, что 100%-ного уничтожения популяции при обработке очагов добиться невозможно. Кроме того, существует возможность миграции насекомых из других экотопов. Вероятность возникновения повторных вспышек обусловлена продолжительностью засушливого периода. Чем длиннее этот период, тем больше вероятность возникновения повторных вспышек. Следовательно, в степной зоне она заметно выше, чем в лесной. Так как возрастание вспышечного потенциала происходит задолго до обработки очагов, в фазе подъема численности (продромальной фазе), то уничтожение части популяции принципиально ничего не меняет. Оставшаяся в живых часть популяции уже имеет высокий вспышечный потенциал, который в благоприятных условиях может быть реализован. Поэтому обработка очагов в фазе начала подъема численности очень опасна именно вследствие большого времени существования благоприятного климатического периода, который позволит в мягких климатических условиях возникнуть повторным очагам. Лишь в неблагоприятных климатических условиях, когда продолжительность вспышек массового размножения чрезвычайно низка, повторные вспышки просто не успеют образоваться. Такая климатическая ситуация обычно складывается на северной границе очагов массового размножения. В таких условиях опасность возникновения повторных вспышек при обработке очагов в продромальной фазе чисто теоретическая.
Поэтому цель ранее разработанной стратегии защиты леса - полное уничтожение очагов и предотвращение вспышки массового размножения, по причинам, указанным выше, невыполнима. Более того, она не имеет научного обоснования, так как периодические вспышки массового размножения, по нашему мнению, являются необходимым элементом жизненной стратегии популяций, обладающих высоким биотическим потенциалом и имеющих, как правило, широкий ареал распространения, высокую экологическую пластичность и метапопуляционную структуру.
Можно предполагать, что они необходимы крупным метапопуляциям для периодического панмиксного генетического обмена [Колтунов, 1993, 1996; Колтунов и др., 1998]. Мы предлагаем в качестве основной цели современной стратегии защиты леса вместо полного уничтожения очагов и предотвращения вспышки и дефолиации крон только предотвращение сильного отпада и необратимого ослабления древостоя.
Для реализации этой цели достаточно снижения уровня дефолиации до отсутствия отпада и инициирования механизма индуцированной энтоморезистентности с целью эффективной защиты древостоев от повторной дефолиации.
Как известно, в лиственных лесах фактор индуцированной энтоморезистентности эффективно препятствует (у весенне-летних видов насекомых) повторной сильной и полной дефолиации в последующие 3-4 года после однократной слабой дефолиации [Колтунов, 1993; Колтунов и др., 1998].
Таким образом, основным ключевым звеном предлагаемой стратегии защиты леса является не предотвращение вспышки и даже не предотвращение дефолиации, а предотвращение сильного отпада древостоя. Следовательно, при высокой энтомотолерантности древостоя полная и сильная дефолиация, по нашему мнению, допустима. При низкой энтомотолерантности древостоя (например, у темнохвойных) она совершенно недопустима, так как сопровождается массовым усыханием и отпадом древесного яруса.
Следовательно, кардинально изменяется основная цель защиты леса - вместо предотвращения самого факта дефолиации предупреждение массового отпада и усыхания неустойчивых древостоев.
Изменение цели стратегии защиты леса, соответственно, вызывает необходимость изменения подхода к критериям необходимости применения активных мероприятий по защите леса – проведению обработок.
Ранее основным критерием необходимости проведения обработок очагов был единственный критерий: ожидаемая полная или сильная дефолиация древостоев, без учета наличия, или отсутствия последствия фактора дефолиации на древостой. То есть это была чисто феноменологическая концепция защиты леса.
Мы предлагаем в качестве основного критерия необходимости применения активных мероприятий по защите леса другой критерий: прогнозирование отпада и усыхания древостоев на основе более точных методов прогноза. Как уже отмечалось нами выше, к существенным недостаткам существующей стратегии защиты леса следует отнести то, что не использовались методы прогнозирования ожидаемого уровня энтоморезистентности и энтомотолерантности древостоев.
Изначально предполагалось, что каждое дерево при достаточной экологической плотности заселения яйцекладками насекомых-филлофагов может быть подвергнуто сильной и полной дефолиации. Исследования последних лет [Колтунов, 1993;2010,2012; Колтунов и др., 1998, 2010] убедительно показали, что это не так. Даже в равнинных темнохвойных лесах, на понижениях рельефа, при хорошей влагообеспеченности почв в очагах сибирского шелкопряда энтоморезистентность пихты и ели выше, чем на повышенных элементах [Рожков, 1965; Колтунов и др., 1999].
Поэтому в этих условиях при достаточной заселенности древостоев насекомыми-фитофагами энтоморезистентность древостоев выше, а дефолиация, соответственно, заметно ниже.
Во многом это обусловлено как недостаточной изученностью данной проблемы, так и отсутствием эффективных методов прогнозирования ожидаемого уровня энтоморезистентности древостоев в очаге. Изначально считалось, что обработке подлежат все древостой с плотностью заселения выше критического порога, без учета ожидаемого уровня энтоморезистентности. Отсутствие реального учета степени энтоморезистентности приводило к тому, что огромные площади лесов обрабатывались инсектицидами без достаточных обоснований.
Таким образом, в природных лесных фитоценозах параметры энтоморезистентности и энтомотолерантности древесного яруса колеблются в достаточно широком диапазоне. Основным элементом реализации стратегии локальных обработок участков с низкотолерантным древостоем, по нашему мнению, должен быть лесопатологический мониторинг уровня ожидаемой энтоморезистентности и энтомотолерантности древостоев и картирование участков леса с низкой энтомотолерантностью.
К настоящему времени имеется достаточно много подходов к прогнозированию ожидаемого уровня энтоморезистентности. Это, например, метод дистанционного анализа фотографий спектрозональной съемки лесов с использованием ландшафтной основы [Исаев и др, 1984]. Авторами убедительно показано, что сильная и полная дефолиация темнохвойных древостоев сибирским шелкопрядом отмечалась только на возвышенных элементах рельефа. Есть и другие подходы.
Многолетние исследования показали тесную взаимосвязь параметров энтоморезистентности и энтомотолерантности древостоев с лесорастительными условиями, их возрастной структурой, состоянием, уровнем ослабленности различными биотическими и абиотическими факторами, почвенно-эдафическими условиями, в смешанных лесах – со степенью присутствия предпочитаемой породы и другими факторами. Многие из этих параметров могут быть факторами прогнозирования ожидаемой энтоморезистентности и энтомотолерантности, и, соответственно, параметрами оценки уровня ожидаемой энтомотолерантности древостоев при картировании и создании карт толерантности лесов.
Возможно, также, использование разработанного нами метода количественного определения уровня ожидаемой энтоморезистентности древостоя на основе определения его реакции на абиотический стресс - засуху [Koltunov, Andreeva, 1999]. Метод основан на том, что именно лесорастительные условия и почвенно-эдафические факторы генерируют конкретные количественные параметры уровня энтоморезистентности древостоя, причем это достаточно стабильные параметры. Для древостоев, сильно реагирующих на стресс - наступление засухи, всегда характерна более низкая энтоморезистентность по сравнению с древостоями, слабее реагирующими на воздействие этого фактора.
По нашему мнению, таких различий вполне достаточно, чтобы при мониторинге дифференцировать древостой на потенциально высокорезистентные и потенциально низкорезистентные.
Для прогнозирования уровня ожидаемой энтомотолерантности древостоев может быть использован метод, разработанный В.Г. Суховольским и Н.В. Артемьевой [1992], который основан на определении высокочастотной составляющей (ВЧ) радиального прироста древостоя и его амплитуды. Авторами показано, что деревья с большими колебаниями ВЧ имели пониженный уровень энтомотолерантности, и наоборот [Суховольский, Артемьева, 1992]. Этот метод проверен авторами на хвойных древостоях.
Позже была проведена и оценка возможности использования этого метода на березе в условиях дефолиации насекомыми-филлофагами летне-осеннего экологического комплекса [Соколов, 2005], а, также, в темнохвойных лесах в системе: «пихта-сибирский шелкопряд», в сосновых лесах в очагах массового размножения шелкопряда-монашенки. Проведена, также, оценка возможности использования этого метода для оценки параметров энтоморезистентности древостоев [Колтунов, Хамидуллина, 2006]. Метод показал себя положительно. Полученные данные могли бы стать основой для картирования лесов по уровню ожидаемой энтоморезистентности и энтомотолерантности. Это служит основанием для картирования низкорезистентных участков леса и проведения на них более подробного мониторинга, чем в устойчивых участках леса.
Такая дифференциация по степени детализации мониторинга позволит значительно сэкономить финансовые ресурсы, снизить трудозатраты специалистов по мониторингу и сосредоточить наибольшие усилия на мониторинге потенциально опасных участков леса, где может ожидаться сильная и полная дефолиация.
Использование картирования лесов по уровню устойчивости к повреждению насекомыми-филлофагами, позволит значительно (в 3-4 раза) снизить площади обработки очагов, тем самым значительно уменьшить экономические затраты на обработку и снизить отрицательные экологические последствия для лесных фитоценозов. Кроме того это позволит в основном, отказаться от стратегии тотальных обработок лесов инсектицидами и перейти к стратегии локальных обработок очагов.
Таким образом, можно предполагать, что широкое применение методов мониторинга лесов по уровню ожидаемой энтоморезистентности и энтомотолерантности позволит существенно снизить общие площади обработок очагов массового размножения насекомых-филлофагов инсектицидами. Поэтому следующим ключевым элементом новой, более экологически обоснованной стратегии защиты леса должен быть переход от стратегии тотальных обработок всего очага в целом к стратегии локальной обработки участков с древостоем, имеющим пониженный уровень энтомотолерантности. Применение такого подхода уже само по себе позволит сэкономить огромные финансовые ресурсы, которые затрачиваются на тотальные обработки.
Третьим важнейшим элементом предлагаемой стратегии защиты леса должен быть дифференцированный подход к критериям необходимости применения активных мероприятий по обработке очагов инсектицидами. Необходимость использования дифференцированного подхода, на наш взгляд, очевидна. Она обусловлена тем, что сами лесные фитоценозы также неравноценны (леса разных категорий защитности, леса I и других групп, пригородные и естественные леса, ценнейшие генетические резерваты, национальные парки и, наконец, городские лесопарки). Понятно, что и критерии оценки должны быть совершенно разными.
По нашему мнению, в городских лесопарках, национальных парках, генетических резерватах и на других охраняемых территориях нельзя допускать полной и сильной дефолиации насекомыми-фитофагами древесного яруса. В этом случае достаточно обоснованным критерием может быть как ухудшение эстетической и рекреационной ценности насаждений, так и опасность временного ослабления древостоев после дефолиации, заражения их грибными болезнями. Для столь ценнейших категорий древесных насаждений неприменимы подходы, основанные на оценке их реальной устойчивости к дефолиации, так как даже по эстетическим соображениям они здесь недопустимы. Например, постоянные вспышки массового размножения тополевой моли в городских насаждениях тополей г. Екатеринбурга, вызвали очень ранний листопад (в середине лета) и жители города в течение многих лет отрицательно воспринимали ухудшение эстетических параметров этих насаждений. В такой ситуации то, что древостои достаточно толерантны к этому фактору, не имело ключевого значения. К этой же категории целесообразно отнести и промысловые орехоплодные леса, так как сильная дефолиация значительно снижает урожай орехов в течение последующих четырех лет. Такой же критерий должен быть использован и на участках хвойных лесов, выделенных для сбора семян. Для них недопустима дефолиация более 30 %. Но это единственная категория лесов особого значения, в которых основным критерием проведения активных мероприятий по защите леса может быть предотвращение средней и сильной дефолиации вне зависимости от степени их энтомотолерантности. Во всех остальных категориях лесов основным критерием для принятия решений об обработке очагов должен быть не принцип предотвращения дефолиации крон, а только принцип предотвращения усыхания и отпада древостоев. Если древостои имеют достаточно высокий уровень энтомотолерантности и не усыхают после однократной полной дефолиации, то проводить тотальные обработки очагов массового размножения насекомых-фитофагов в этих лесах нецелесообразно. Примером высокотолерантных древостоев являются березовые леса в системе взаимоотношений береза - непарный шелкопряд. В Челябинской области в 50-60-е годы XX в. в полном соответствии с существующей тогда стратегией защиты леса, основным принципом которой была необходимость предотвращения вспышки массового размножения и развития очагов вне зависимости от уровня энтоморезистентности и энтомотолерантности древостоев, на огромной площади многократно проводилась борьба с очагами массового размножения непарного шелкопряда [Распопов, 1961]. Экологически и биологически она была совершенно необоснованной, так как и в 50-60-е годы уровень энтомотолерантности березовых лесов был столь же высок и достаточно заметного отпада березы после дефолиации крон фактически не наблюдалось, как и в настоящее время [Колтунов и др., 1992а, б; 1998; Колтунов, 1993, 1996]. Уровень отпада был очень слабым и локальным лишь на отдельных участках [Новоженов, 1961; Распопов, 1961]. Анализ литературы по этой проблеме показывает, что разные авторы предлагают совершенно различные количественные параметры дефолиации, превышение которых требует применения активных мероприятий по лесозащите, т. е. отсутствует единое мнение о количественных критериях допустимой дефолиации крон. Частично это обусловлено тем, что разные авторы изучали воздействие одного вида насекомого-фитофага (непарного шелкопряда) в различных лесорастительных, почвенных и климатических условиях. Так, наиболее строгие критерии критического уровня допустимой дефолиации были предложены А.И. Ильинским [1959]. Он рекомендовал проводить активную борьбу с непарным шелкопрядом даже при угрозе 20 %-ной дефолиации крон древостоев. Основанием для этого он считал возможные потери прироста. При инвазиях непарного шелкопряда они составляют 1,5-3,4 м3 на 1 га в течение двух-трех лет. По мнению В.В. Рубцова и Н.Н. Рубцовой [1984], целесообразность использования активных мероприятий по борьбе с листогрызущими насекомыми-фитофагами в дубравах наступает уже при угрозе 50 %-ной дефолиации крон в течение двух лет подряд. Сопоставление рекомендаций разных авторов о целесообразности применения активных мероприятий для обработки очагов массового размножения насекомых-фитофагов в дубовых лесах показывает, что мнения разных исследователей не совпадают [Ильинский, 1959; Рубцов, Рубцова, 1984], хотя это не всегда означает использование разных критериев.
Анализ показывает, что рекомендации по дубравам лесостепной зоны, где периодическое воздействие мощных абиотических факторов (засух) отмечается чаще, отличаются от рекомендаций по дубравам, растущим в более мягких климатических условиях.
Тем не менее многолетние исследования взаимоотношений в системе береза - непарный шелкопряд, проведенные нами ранее [Колтунов, 1993,1996; Колтунов и др., 1998], однозначно показали, что при 20-30 %-ной дефолиации крон заметной потери радиального прироста у березы нет, а при слабой дефолиации сосны обыкновенной шелкопрядом-монашенкой в лесах Зауралья потери прироста настолько незначительны, что даже и более значительные потери радиального прироста после сильной дефолиации и затухания очага быстро компенсируются повышенным приростом [Колтунов, 1999]. Поэтому мы не можем согласиться с мнением А.И. Ильинского о необходимости проведения активных мероприятий по борьбе с очагами при 20-30 %-ной дефолиации древостоев. Ранее [Колтунов, 1993, 1996] мы подсчитали, что суммарные потери прироста березовых древостоев в результате воздействия периодических засух заметно превышали потере прироста от фактора дефолиации крон березы непарным шелкопрядом.
По этой причине довод об относительно незначительной потере прироста, видимо, следует признать несущественным. Единственным важным аргументом может быть только опасность массового усыхания и отпада древостоев в очагах. Для дубовых лесов лесостепи очень важна также опасность сильного временного ослабления лесов в результате дефолиации, которая сопровождается сильным поражением древостоев инфекционными болезнями и приводит к еще более значительному ослаблению и усыханию.
Поэтому в качестве одного из критериев применения активных мер по защите леса следует использовать прогнозирование сильных и продолжительных засух после дефолиации, которые дополнительно ослабляют древостой. В качестве примеров реализации дифференцированного подхода к критериям целесообразности применения активных мероприятий по борьбе с очагами массовых размножения лесных насекомых-филлофагов с высоким биотическим потенциалом проанализируем ряд проблемных объектов современной защиты леса. К их числу мы отнесли (достаточно условно) систему: «береза-непарный шелкопряд», «дуб-непарный шелкопряд» и пихта-сибирский шелкопряд».
Проблема управления популяциями непарного шелкопряда относится, по нашему мнению, к числу нерешенных проблем для современной защиты леса. Об этом свидетельствует большое количество научных публикаций, которые убедительно показывают, что в благоприятных лесорастительных условиях без воздействия дополнительных отрицательных факторов береза повислая является высокотолерантной к дефолиации кроны непарным шелкопрядом и выдерживает однократную полную дефолиация [Воронцов, 1995; Колтунов, 1993; Колтунов и др., 1998; Федоренко, 2001].
При этом, как правило, заметного отпада и ослабления древостоев не наблюдается [Колтунов, 1993, 2006; Колтунов и др., 1998, 2010]. Повторная сильная дефолиация, как правило, не наблюдается [Колтунов, 1993; Колтунов и др., 1998]. Следовательно, с точки зрения предложенной стратегии защиты леса массовые обработки очагов непарного шелкопряда в березовых лесах, которые проводятся и в настоящее время, совершенно неоправданны и не имеют никакого научного обоснования. Причем, масштабы проведения истребительных мероприятий по борьбе с очагами непарного шелкопряда в березовых лесах возрастают [Рослесхоз, 2007].
Это, естественно, отражает современное состояние практической защиты леса. Но дальнейшая реализация устаревшей феноменологической концепции защиты леса, разработанная еще в 50-х годах 20 века в этой ситуации наносит только экономический ущерб от необоснованных затрат на борьбу с очагами непарного шелкопряда. Многолетние исследования взаимоотношений в системе: «береза-непарный шелкопряд в условиях Зауралья убедительно показали, что массовая обработка очагов для борьбы с этим фитофагом в березовых лесах совершенно необоснованна и не имеет достаточных научных обоснований (Колтунов, 1993, 2006; Колтунов и др., 1998). Даже в условиях Челябинской обл., где воздействие такого мощного фактора абиотического стресса, как сильные и продолжительные весенне-летние засухи, иногда совпадает с воздействием другого абиотического фактора, такого, как суховеи, отсутствует заметное усыхание и массовый отпад березняков [Распопов, 1961]. Вместе с тем, локально, отпад насаждений, в результате повреждения непарным шелкопрядом в 2007 году, отмечен на 53 га в лесах Курганской и Челябинской областей, где насаждения были предварительно ослаблены от воздействия неблагоприятных погодных условий. Но общая площадь очагов составляла 64 тыс. га [Рослесхоз, 2007]. Поэтому было бы целесообразно, в целом отказаться от огромных объемов обработки очагов инсектицидами, при этом допуская возможность локальных обработок отдельных, наименее устойчивых древостоев, растущих в неблагоприятных лесорастительных условиях, или березовых лесов в районах мест массового отдыха горожан, баз отдыха.
В системе: «дуб-непарный шелкопряд» складывается совершенно другая экологическая ситуация. Здесь фактор дефолиации, даже в случае выживания дуба, одновременно может служить фактором сильного ослабления древостоя, что может сопровождаться снижением иммунитета и заболеванием инфекционными болезнями. Поэтому совершенно недопустима даже 50%-ная дефолиация дуба, особенно в условиях лесостепной зоны.
Таким образом, совершенно очевидно, что в системе взаимоотношений: "дерево-насекомые-фитофаги" количественные параметры допустимой дефолиации варьируют, в зависимости от лесорастительных условий, типа леса, ожидаемой интенсивности и продолжительности весенне-летних засух и других факторов.
В системе взаимоотношений: «пихта-сибирский шелкопряд» складывается еще более опасная ситуация, как вследствие высокого уровня адаптации этого аборигенного вида к условиям среды обитания, сильного отклика на наступление засух, а, также, особенностями биологии вида, обусловленной 2-3 летним циклом онтогенеза гусениц [Рожков, 1963, 1965; Кондаков, 2002]. В этих условиях недопустима даже 50%-ная ожидаемая дефолиация. Мы предполагаем, что, учитывая огромный биотический (вспышечный) потенциал сибирского шелкопряда было бы целесообразно проведение обработок очагов уже при ожидаемой 20-30 %-ной дефолиации крон.Учитывая серьезность эколого-экономического ущерба, уже нанесенного сибирским шелкопрядом за последние 50 лет лесам азиатской части России, необходима особенно тщательная система мониторинга за популяционной динамикой этого фитофага в его резервациях.
В целом предлагаемая нами стратегия защиты леса, основанная на предложенной нами популяционно-абиотической концепции вспышек массового размножения насекомых-филлофагов с высоким биотическим (вспышечным) потенциалом, предназначена только для группы насекомых-вредителей, образующих периодические крупномасштабные вспышки массового размножения. Для других групп насекомых концепция не предназначена, хотя ее отдельные элементы также могут быть взяты для практического использования. Ее ключевыми особенностями являются:
1. Изменение основной цели современной стратегии защиты леса. Вместо полного уничтожения очагов и предотвращения вспышки и дефолиации крон только предотвращение сильного отпада и необратимого ослабления древостоя.
2. Изменение подхода к критериям необходимости применения активных мероприятий по защите леса – проведению обработок. Мы предлагаем в качестве основного критерия необходимости применения активных мероприятий по защите леса другой критерий: прогнозирование отпада и усыхания древостоев на основе более точных методов прогноза.
3. Использование методов количественной оценки параметров ожидаемой энтоморезистентности и энтомотолерантности древостоев в качестве научной основы при принятии решений о необходимости обработки очагов массового размножения насекомых-филлофагов инсектицидами.
4. На основе использования этих методов разработка мониторинга лесов с количественной оценкой и картированием участков по уровню ожидаемой энтоморезистентности и энтомотолерантности.
5. Переход от стратегии тотальных обработок всего очага в целом к стратегии локальной обработки участков с древостоем, имеющим пониженный уровень энтомотолерантности.
6. Дифференцированный подход к критериям необходимости применения активных мероприятий по обработке очагов инсектицидами, в зависимости от типа леса, категории защитности.
Для более подробного ознакомления с этой темой рекомендуем следующие монографии:
Колтунов Е.В. Насекомые-фитофаги лесных биогеоценозов в условиях антропогенного воздействия.
Екатеринбург, Изд-во «Наука», 1993, 137 с
Колтунов Е.В., Пономарев В.И., Федоренко С.И. Экология непарного шелкопряда в условиях
антропогенного воздействия. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1998. 214 с.
Колтунов Е.В. Экология непарного шелкопряда в лесах Евразии. Екатеринбург. Изд-во УрО РАН. 2006.
260 с. (Скачать монографию (PDF)).