Статьи 2024 г.

DOI: 10.15372/SJFS20210501

© Суховольский В. Г., 2021

Дается предисловие и краткий обзор содержания статей пятого тематического номера «Сиб. лесн. журн.» 2021 г., посвященного проблемам сибирского шелкопряда.

Текст статьи

Закономерности процессов, связанных с динамикой численности и воздействием на таежные леса наиболее опасного для лесных насаждений вредителя – сибирского шелкопряда, в научной литературе обсуждаются, начиная с 1896 г. (Аноним, 1896а, б), так что в этом году энтомологи могут отмечать 125-летную годовщину начала научных исследований этого вида. Отмечаемая дата послужила поводом для выпуска специального номера «Сибирского лесного журнала», посвященного анализу имеющейся информации и представлений о факторах и закономерностях динамики численности этого вредителя таёжных лесов.

Что мы знаем о сибирском шелкопряде и как представляем себе процессы в лесных экосистемах, связанных с взаимодействием этого вида с другими компонентами лесных сообществ и с влиянием внешних факторов?

Часто модельеры предполагают, что при моделировании некоторого процесса в экосистеме мы имеем полную информацию о происходящих процессах в течение бесконечно длительного времени. Однако при изучении динамики численности лесных насекомых нам доступна информация только о части этих процессов в экосистеме, связанных с взаимодействующими в процессе роста насекомых компонентами и имеются два ограничения на возможность получения информации – системное и процессное. Системное ограничение связано с тем, что в системе «лес - насекомые» нам известна только о небольшой ее части – прежде всего, о временной динамике изучаемой популяции и уровне повреждения леса, но при этом мало известно о влиянии паразитоидов и хищников на популяцию, о физиологических процессах у особей и физиологическом состоянии кормовых растений. Процессное ограничение возникает вследствие того, что по техническим и экономическим причинам наблюдения за популяцией вредителей обычно начинается уже после начала вспышки и заканчиваются в период депрессии численности и информация обо всем процессе, включая фазу стабильно-разреженного состояния популяции, отсутствует.

При моделировании всего процесса, происходящего в системе «лес - насекомые», необходимо учитывать эти системные и процессные ограничения. В частности, процессные ограничения приводят к тому, что, несмотря на более чем столетние наблюдения за динамикой численности сибирского шелкопряда, в литературе имеется информация только о двух достаточно длительных рядах динамики численности вредителя (Кондаков, 1974; Юрченко, Турова, 2007). Системные ограничения выражаются в том, что при известных данных о популяционной динамике вида нет информации о динамике численности популяций паразитоидов и хищников, физиологическом состоянии древесных растений.

Желанная практическая цель исследований процессов, связанных с динамикой развития сибирского шелкопряда – заблаговременно предсказать время и место начала вспышки. Но, к сожалению, вести постоянный мониторинг состояния популяции вредителя во всех бескрайних лесных массивах сибирской тайги – местообитания сибирского шелкопряда - невозможно по техническим и экономическим соображениям (нет нужного числа специалистов, во многие лесные территории невозможно попасть, стоимость такого наземного мониторинга запредельна). В предлагаемом специальном выпуске обсуждается возможность реализации этой задачи и рассматриваются различные аспекты функционирования популяций сибирского шелкопряда и связанных с этим процессов, в лесных экосистемах.

Важная задача моделирования динамики численности вредителя, имеющая как теоретическое, так и практическое значение, обсуждается в статье В. Г. Суховольского. Автор предлагает оригинальный подход к построению модели динамики популяций сибирского шелкопряда, рассматривая вспышку массового размножения этого вида как аналог фазового перехода первого рода (например, процесса кипения жидкости) в физических системах.

Для оценки риска воздействия сибирского шелкопряда на лесные территории необходимо иметь представление о динамике очагов массового размножения этого вида. И в работе Ю. Д. Ивановой и А. В. Ковалева рассмотрена возможность моделирования динамики пространственного распределения особей вредителя как в пределах отдельной пробной площади, как и для больших лесных массивов.

Важную роль в регулировании динамики численности сибирского шелкопряда играют его биологические враги: патогены, паразитоиды и хищники. Истории и современным проблемам в их применении в лесном хозяйстве России посвящен обзор Ю. И. Гниненко и Ю. Н. Баранчикова.

Достаточно давно изучается влияние погодных факторов на динамику численности сибирского шелкопряда. В статье О. В. Тарасовой и В. Е. Волкова, представленной в номере, показано, что влияние погоды на развитие вспышек необходимо рассматривать только как необходимое, но недостаточное условие возникновение вспышек. Это означает, что любая вспышка связана с погодными изменениями, но далеко не всегда погодные изменения ведут к возникновению вспышек и в этом отношении мониторинг погоды не позволяет точно указать как место, так и время вспышки.

Одним из перспективных методов наземного мониторинга популяции сибирского шелкопряда является феромонный мониторинг. Однако оценка плотности локальной популяции вредителя по уловистости феромонных ловушек требует уточнения, связанного, в частности, со свойствами молекул феромонов. Для оценки влияния факторов внешней среды на молекулы компонентов феромона сибирского шелкопряда предложено использовать методы квантово-химического анализа и эта проблема обсуждается в статье П. В. Артюшенко и соавторов.

Тем не менее, если наземный мониторинг состояния популяций сибирского шелкопряда на всей территории таежных лесов невозможен, то можно говорить о дистанционном мониторинге состояния кормовых объектов сибирского шелкопряда. Если предположить, что начала вспышки массового размножения сибирского шелкопряда связаны с изменениями состояния древесных растений, то можно рассмотреть методы оценки состояния древесных растений перед вспышкой массового размножения вредителей с использованием дистанционных методов. И в работе А.В.Ковалева обсуждаются возможности использования дистанционного зондирования лесов для оценки рисков развития вспышек массового размножения сибирского шелкопряда и определения границ будущих очагов этого вида.

Важным элементов анализа системы «лес-насекомые» является оценка уровня воздействия сибирского шелкопряда на лесные насаждения и характера процессов восстановления насаждений после воздействий. К сожалению, серьезных теоретических разработок по этой теме еще не появилось, идет набор полевых материалов и в этом отношении статья Е. Н. Пац и Э. М. Бисировой важна для понимания происходящих в лесу процессов и, безусловно, может быть использована для дальнейших обобщений.

Очень важно сохранять опыт борьбы с вредителем и в этом отношении крайне важным представляется включение в состав выпуска статьи Ю. Н. Баранчикова, посвященной описанию организации и реализации крупномасштабных мероприятий по борьбе с сибирским шелкопрядом во время вспышки его массового размножения на территории Красноярского края во второй половине 1960-х годов.

Несмотря на большие усилия служб лесозащиты, полностью предотвратить повреждения лесов сибирским шелкопрядом до сих пор не удавалось. По-видимому, это связано как со сложностью и недостаточным пониманием экологических процессов в системе «лес-насекомые», так и с особенностями функционирования службы лесозащиты. И в связи с этим в статье В. В. Солдатова и В. Г. Суховольского обсуждаются теоретические основы организации лесозащиты и связанные с этим проблемы принятия решения при проведении защитных мероприятий. Представляется, что дальнейшие исследования в этом направлении позволяет оптимизировать процессы организации системы лесозащиты.

Безусловно, в настоящем выпуске отражены далеко не все аспекты функционирования системы «лес – сибирский шелкопряд». Так, по техническим причинам не удалось поместить работу Н. И. Кириченко по оценке влияния качества корма на рост гусениц сибирского шелкопряда. Ранее была опубликована работа, посвященная построению так называемой ADL (autoregressive distributed lag) модели динамики численности сибирского шелкопряда и других видов из рода Dendrolimus (Суховольский и др., 2020) и естественно, повторно публиковать эту работу не было смысла. Временная статистика вспышек массового размножения сибирского шелкопряда для районов Южной Сибири исследована с помощью методов дендрохронологического анализа в работе (Костякова и др., 2021), которую мы с удовольствием поместили бы в настоящем выпуске, но она уже опубликована в Сибирском экологическом журнале. Тем не менее, мы надеемся, что подготовленный выпуск позволит исследователям, интересующимся динамикой численности лесных насекомых, получить новую информацию о важном как с теоретической, так и с практической точек зрения виде лесных насекомых.

Научный редактор тематического номера

«Сибирского лесного журнала»

д. б. н., проф. В. Г. Суховольский

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)

Аноним. О повреждении лесов гусеницами в Иркутской губернии // Лесн. журн. 1869а. Т. 26. Вып. 1. С. 196–197 [Anonim. O povrezhdenii lesov gusenitsami v Irkutskoy gubernii. (Anonymous. On forest damage by caterpillars in the Irkutsk province) // Lesn. Zhurn. (For. J.) Publ. Rus. For. Soc., St. Petersburg. 1869a. V. 26. Iss. 1. P. 196–197 (in Russian)].

Аноним. Сосновый шелкопряд в лесах Иркутской губернии // Лесн. журн. 1896б. Т. 26. Вып. 3. С. 764 [Anonim. Sosnovyy shelkopryad v lesakh Irkutskoy gubernii (Anonymous. Pine silkworm in the forests of Irkutsk province) // Lesn. Zhurn. (For. J.) Publ. Rus. For. Soc., St. Petersburg. 1896b. V. 26. Iss. 3. P. 764 (in Russian)].

Кондаков Ю. П. Закономерности массовых размножений сибирского шелкопряда // Экология популяций лесных животных Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1974. С. 206–265 [Kondakov Yu. P. Zakonomernosti massovykh razmnozheniy sibirskogo shelkopryada (Regularities of reproduction of the Siberian silkmoth) // Ekologiya populyatsiy lesnykh zhivotnykh Sibiri (Ecology of populations of forest animals in Siberia). Novosibirsk: Nauka. Sib. Br., 1974. P. 206–265 (in Russian)].

Костякова Т. В., Белокопытов Л. В., Жирнова Д. Ф., Бабушкина Е. А., Ваганов Е. А. Дендрохронологическая индикация вспышек массового размножения филлофагов по радиальному приросту лиственницы в лесостепной зоне Республики Тыва // Сиб. экол. журн. 2021. № 1. С. 46–60 [Kostyakova T. V., Belokopytov L. V., Zhirnova D. F., Babushkina E. A., Vaganov E. A. Dendrokhronologicheskaya indikatsiya vspyshek massovogo razmnozheniya fillofagov po radial'nomu prirostu listvennitsy v lesostepnoy zone Respubliki Tyva (Dendrochronological indication of outbreaks of phyllophages by radial growth of larch in the forest-steppe zone of the Tyva Republic) // Sib. ekol. zhurn. (Sib. J. Ecol.). 2021. N. 1. P. 46–60 (in Russian with English abstract)].

Суховольский В. Г., Тарасова О. В., Ковалев А. В. Моделирование критических явлений в популяциях лесных насекомых // Журн. общ. биол. 2020. Т. 81. № 5. С. 374–386 [Soukhovolsky V. G., Tarasova O. V., Kovalev A. V. Modelirovanie kriticheskikh yavleniy v populyatsiyakh lesnykh nasekomykh (Modeling critical events in forest insect populations) // Zhurn. Obshch. Biol. (J. Gen. Biol.). 2020. V. 81. N. 5. P. 374–386 (in Russian with English abstract)].

Юрченко Г. И., Турова Г. И. Сибирский и белополосый шелкопряды на Дальнем Востоке. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2007. 98 с. [Yurchenko G. I., Turova G. I. Sibirskiy i belopolosy shelkopryady na Dal'nem Vostoke (Siberian and white-striped silkmoths in the Far East). Khabarovsk: DalNIILKH (Far East For. Res. Inst.), 2007. 98 p. (in Russian)].

Kostyakova T. V., Belokopytov L. V., Zhirnova D. F., Babushkina E. A., Vaganov E. A. Dendrochronological indication of phyllophages’ outbreaks by larch radial growth in the forest-steppe zone of the Republic of Tyva // Contemp. Probl. Ecol. 2021. V. 14. Iss. 1. P. 37–48 (Original Rus. Text © T. V. Kostyakova, L. V. Belokopytov, D. F. Zhirnova, E. A. Babushkina, E. A. Vaganov, 2021, publ. in Sibirskii Ekologicheskii Zhurnal. 2021. N. 1. P. 46–60).