SPECIFICS OF EIGHT-TOOTHED BARK BEETLE FOCI FORMATION IN NORTH-WESTERN DISTRICTS OF NIZHNY NOVGOROD OBLAST
SPECIFICS OF EIGHT-TOOTHED BARK BEETLE FOCI FORMATION IN NORTH-WESTERN DISTRICTS OF NIZHNY NOVGOROD OBLAST
Abstract
The eight-toothed bark beetle (Ips typographus L.), widespread in spruce forests of European Russia, is a particularly dangerous forest pest. In Nizhny Novgorod Oblast, outbreaks of its mass reproduction are periodically observed, resulting in the destruction of spruce forests over vast areas. Dieback of spruce forests over large areas leads to unfavourable ecological and economic consequences, as the most valuable and productive spruce forests aged 50 years and older fall into decline. Forest damage has created favourable conditions in the form of a sufficient feeding base for the bark beetle. Massive windthrow and deadwood not removed from the forest in time predetermines favourable conditions for a sharp increase in the number of the pest. Reproducing repeatedly in windthrow, the eight-toothed bark beetle infests growing spruce trees en masse. The presence of negative consequences in the form of death of spruce forests from damage by the eight-toothed bark beetle causes the relevance of research into the specifics of the formation of pest foci in forest plantations. This work examines the identified patterns of spruce infestation by the eight-toothed bark beetle in the conditions of the north-western regions of the subject. Studies in spruce forests were carried out in accordance with the current methods of forest pathological survey of forest stands. Conditions with the most mass manifestation of the pest pathogenicity were identified. It was noted that the pest spread is most successful in stands with medium and high completeness, where spruce dominates in the composition, making up at least 50% of the stock. If a tree is selected as a forage tree, the pest uses it actively, causing severe damage and death. Spruce trees growing sporadically in deciduous plantations rarely show signs of eight-toothed bark beetle.
1. Введение
В России большое значение имеет вопрос сохранения бореальных хвойных лесов, которые несомненно выполняют важные глобальные экологические функции , . Площади темнохвойных насаждений активно осваиваются человеком в ходе хозяйственной деятельности. Под этим давлением, а также в условиях меняющейся климатической обстановки наблюдается уменьшение разнообразия растительных сообществ и снижение их устойчивости к патологиям , .
Леса северо-западных районов Нижегородской области регулярно подвергаются воздействию ураганных и шквалистых ветров. Сказывается близость Горьковского водохранилища с особыми микроклиматическими условиями. За последнее время сильные ветра, приводящие к гибели лесов, фиксировались на исследуемой территории трижды – в августе 2019 года, в мае и августе 2021 года. Гибель насаждений по этой причине по данным государственного лесопатологического мониторинга зафиксирована на площади 1435 га .
Усыхание ельников в лесах Нижегородской области неразрывно связано с деятельностью короеда-типографа , . По данным многолетних наблюдений, начиная с 2001 года, гибель от повреждения типографом в области фиксировалась ежегодно. В 2013 году площадь действующих очагов вредителя была максимальной и составляла 7030,2 га. В последующие годы площадь очагов сокращалась, однако, начиная с 2020 года отмечается увеличение площади насаждений с повышенной численностью ксилофага . Наибольшее количество очагов сформировалась в лесах северо-западных районов области (Городецкий, Ковернинский, Сокольский районы).
Короед-типограф свето- и теплолюбив, в Евразии заселяет преимущественно среднеполнотные еловые насаждения, произрастающие на свежих суглинистых и супесчаных лесных почвах (зеленомошные, кисличные) и на дренированных почвах ельников приручьевых , , . Широко распространен и в более влажных типах леса (ельники черничники) , , . Короед-типограф заселяет свежий ветровал и бурелом, заготовленный лесоматериал, порубочные остатки, ослабленные ветром и солнцем деревья вдоль стен леса на вырубках и ослабленные иными причинами деревья, группы и куртины в глубине леса , , , .
Цель нашего исследования – дать оценку состояния поврежденных короедом-типографом еловых древостоев, выявить причины и особенности их заселения. В ходе работы выполнен анализ результатов инструментального лесопатологического обследования, проведенного на территории Сокольского районного лесничества в конце вегетационного периода 2022 г.
2. Методы и принципы исследования
Объектом исследования служили еловые насаждения, произрастающие на территории Нижегородской области. Работы выполнены на 16 лесных участках. Обследование проводилось в соответствии с «Порядком проведения лесопатологических обследований…», утвержденном Приказом Минприроды России от 09.11.2020 г. №910 , . При обследовании выявлялись еловые насаждения, в которых запас заселенных и свежеотработанных деревьев превышал норму естественного отпада. Обнаруженные участки ограничивались в натуре нанесением краски на деревья по периметру, производились промеры сторон выявленных участков леса, при помощи GPS-навигатора определялись географические координаты углов поворота. По данным замеров определялась площадь поврежденных участков леса.
С целью определения степени повреждения и характеристик поврежденной и неповрежденной части елового древостоя, в насаждениях произведен перечет деревьев по ступеням толщины с распределением их на группы: 1 – незаселенные короедом-типографом и 2 – заселенные и отработанные короедом-типографом. В ходе работы было учтено 5336 деревьев ели, из них 1477 живых и 3859 усыхающих и погибших. Распределение на группы заселенности вредителем выполнено в соответствии с Приложением 2 (ведомость перечёта деревьев) к Акту лесопатологического обследования, утвержденному Приказом Минприроды России от 09.11.2020 №910.
3. Основные результаты
Усыхание ельников выявлено на площади 11,58 га в 16 лесных участках. Площадь погибших в результате деятельности короеда-типографа насаждений варьировала от 0,14 до 3,2 га. Гибель наблюдалась в высокопродуктивных еловых древостоях I-II классов бонитета в возрасте 65-80 лет. Произрастали данные ельники преимущественно в типах леса «ельник кисличный» (13 участков леса общей площадью 11,0 га), значительно реже – «ельник черничный» (3 участка леса общей площадью 0,58 га). Полнота насаждений варьировала от 0,5 до 0,8. Очаги усыхания формировались зачастую в смешанных насаждениях с долей участия ели в составе 5-8 единиц, с примесью деревьев сосны, берёзы, реже осины. Еловый древостой в поврежденных насаждениях имеет разновозрастную структуру. При перечёте деревьев по ступеням толщины учтены деревья с диаметром от 8 до 48 см. Диаметры соснового, берёзового и осинового древостоев на обследованных участках леса в среднем равны 32-36 см, в то время как средние диаметры елового составили 20-24 см. В обследованных очагах ель значительно превышала другие породы по количеству стволов. Например, на пробной площади №1 (участок площадью 0,2 га) количество деревьев ели в 2,7 раза превышает количество деревьев всех остальных пород вместе взятых, на пробной площади №2 (участок площадью 0,4 га) – в 3,3 раза, на пробной площади 3 (участок площадью 0,9 га) – в 2,2 раза, а на пробной площади №15 (участок площадью 0,9 га) – в 10,8 раза.
На обследованных лесных участках наблюдается куртинный и сплошной характер усыхания. Очаги образовывались в местах, где ель имела значительное преобладание над другими породами. Так в обследованном лесотаксационном выделе площадью 12,6 га, имеющем состав древостоя 4Е3С3Б, выявлено четыре отдельных сформированных очага короеда-типографа с площадью 1,7 га, 0,5 га, 0,3 га и 0,2 га. При этом породный состав в поврежденных короедом группах составлял: 7Е1С2Б, 6Е2С2Б, 6Е2С2Б+ОС и 8Е1С1Б (таблица 1). Стоит отметить, что небольшие очажки короеда-типографа выявлялись в куртинах ели площадью 0,1-0,2 га, входящих в состав сосновых и берёзовых насаждений. Ель, диффузно произрастающая в составе насаждений с преобладанием других пород, практически не повреждалась.
Таблица 1 - Характеристика обследованных очагов короеда-типографа
Обращает на себя внимание тот факт, что во всех обследованных участках леса средний диаметр живого елового древостоя ниже среднего диаметра погибших деревьев на 4,5-47,8%. При этом, чем выше доля погибшей ели в насаждении, тем больше разница в средних диаметрах живой и погибшей части древостоя. Так, в насаждениях с гибелью более 85% эта разница составляет 27,3-47,8%, а в наименее пострадавшем древостое с долей сухостоя 66%, средний диаметр живых деревьев примерно равен среднему диаметру погибших (ниже на 4,5%).
В тринадцати из шестнадцати выявленных очагов короеда-типографа, поврежденные вредителем деревья, начинаются со ступени толщины 8 см, в трёх – с 12 см. Анализируя данные перечёта, становится очевидно, что в первую очередь заселялись деревья, относящиеся преимущественно к основному ярусу елового древостоя с диаметром равным или превышающим средний диаметр насаждения. Впоследствии вредитель переходил на менее благоприятные для питания деревья меньших диаметров.
Например, в обследованном участке леса на пробной площади №1 доля свежего сухостоя ели составляет 90%. Средний диаметр погибших деревьев составляет 23 см, средний диаметр оставшихся 10% живых деревьев равен 14 см. В ступени толщины 8 см погибшими оказались 25% деревьев и с увеличением диаметра прослеживается тенденция к увеличению доли погибших деревьев (рисунок 1). Из деревьев ступени толщины 12 см погибшими оказались 42% деревьев, в ступени толщины 16 см погибло 82% деревьев, в ступени толщины 20 см – 84%, в ступени толщины 24 см – 81%, деревья ступеней толщины 28, 32, 36 и 44 см – погибшие на 100%. В целом, гибель деревьев с диаметром ниже среднего составила 69,3 %, с диаметром равным и выше среднего – 92,7%.
Рисунок 1 - Зависимость доли поврежденных короедом-типографом деревьев ели от их диаметра
4. Заключение
1. Формирование очагов короеда-типографа на северо-западе Нижегородской области часто происходит после повреждения лесов ураганными и шквалистыми ветрами, которые увеличивают кормовую базу вредителя.
2. Очаги приурочены к высокопродуктивным еловым древостоям. Ель в очагах имеет куртинный, групповой или сплошной характер усыхания. Ель, произрастающая в составе насаждений других пород единично или небольшими группами, практически не повреждается.
3. В патологический отпад в очагах короеда-типографа входят деревья с диаметром равным или превышающим средний диаметр елового древостоя. Наиболее крупные деревья ели повреждаются в первую очередь. При истощении кормовой базы вредитель переходит на более тонкие деревья.
4. В затухающих или затухших очагах короеда-типографа не происходит полного исчезновения ели из состава насаждений.