В местообитаниях сосновых лубоедов на территории Свердловского лесничества Щелковского учебно-опытного лесхоза МГУЛ проводились следующие виды работ.

1. Подбор участков для испытания феромонных ловушек.

Подбор участков производился на основании изучения материалов лесоустройства. Для испытания ловушек выбирались насаждения с участием сосны в составе древостоя выше 6 единиц; возраст сосны - 50 - 60 лет. После выбора насаждений осуществлялось их предварительное обследование с целью установления наличия в них сосновых лубоедов (по отработанным деревьям прошлых лет).

2. Испытание феромонных ловушек сосновых лубоедов в 2008 году проводилось в период их лёта (с 6.04.08 по 7.06.08). Важной частью работы было продолжение испытаний ловушек для выявления возможности отлова вылетевших и устремившихся в кроны для дополнительного питания молодых жуков лубоедов. С этой целью ловушки испытывались в течение месяца в период с 15.07.08 по 15.08.08 в тех же участках, что и в первый период.

В 2009 году испытание ловушек в период лёта сосновых лубоедов (с 26.04.09 по 28.05.09) было продолжено в тех же насаждениях.

Использовались стандартные барьерные четырехгранные ловушки из прозрачного пластика с диспенсером, представляющим собой пропитанный феромоном кусочек картона, герметично запаянный в многослойную фольгапленовую пленку.

В качестве аттрактантов использовались разработанные лабораторией феромонов ВНИИХСЗР феромонные смеси, являющиеся аналогом природных агрегационных феромонов сосновых лубоедов. Данные феромоны привлекают в ловушки особей обоих полов.

В каждом выбранном насаждении вывешивалось несколько ловушек (по 4 ловушки - в 2008 году, по 3-6 ловушек - в 2009 году), обозначаемые номерами в соответствии с номером диспенсера (составом препарата) и повторностью опыта. Размещались они на ветвях подлеска (крушины, ивы, рябины) и подроста лиственных пород на высоте 1,3.1,5 м на расстоянии не менее 6 м от живых сосен. На основании "Рекомендаций по использованию феромонов для мониторинга численности основных вредителей леса в России" [33] расстояние между соседними ловушками было от 20 до 50 м. Расположение ловушек на участках отражено на соответствующих схемах (приложения 1 и 2).

С целью уменьшения влияния мест расположения ловушек в период наблюдений диспенсеры менялись местами по круговому способу с частотой примерно один раз в неделю (по рекомендации специалистов лаборатории феромонов). Осмотр ловушек в период массового лета сосновых лубоедов производился через 1 день, в остальное время - через 2-5 дней.

При небольшом количестве отловленных насекомых, часть их определялась на месте. В этом случае по окончании учета живые жуки уничтожались. При затруднении определения на месте, оно производилось в камеральных условиях с использованием определителей [24,28,30] и иллюстрированных справочников [13]. В определении насекомых принимали участие сотрудники кафедры экологии и защиты леса МГУЛ.

На основании испытания ловушек произведена корректировка "Рекомендаций по использованию новых феромонов важнейших вредителей леса для ведения ЛПМ".

3. Рекогносцировочное обследование насаждений в кварталах, где вывешивались ловушки (кв.97, 100), и в окружающих сосновых насаждениях (кв.87, 89, 92, 94, 97, 100, 101) проводилось маршрутным методом для уточнения таксационной характеристики насаждений, оценки класса биологической устойчивости, выявления причин ослабления и усыхания деревьев, определения видового состава вредителей и болезней, запаса сухостоя и валежа. Данные рекогносцировочного обследования заносились в ведомость маршрутного обследования (приложение 9).

Одновременно в тех же 7 кварталах (кв.87, 89, 92, 94, 97, 100, 101) для оценки санитарного состояния насаждений проводился учет скоплений и одиночных деревьев мертвого леса (сухостоя и валежа). Всего были учтены и охарактеризованы деревья соответственно на 37, 46, 20, 66, 89, 111, 50 пунктах учета. В специальную ведомость заносились отдельные усохшие и усыхающие деревья, ветровал, бурелом, их группы и куртины. Каждому пункту учета присваивался порядковый номер. Для деревьев указывалась порода, диаметр на расстоянии 1,3 м от шейки корня, измеренный линейкой по двухсантиметровым ступеням толщины, время образования сухостоя, возможная причина усыхания, пораженность болезнями, заселенность стволовыми вредителями и их видовой состав. Для болезней условно были приняты три степени развития - слабая, средняя и сильная. При определении года образования сухостоя и валежа учитывалось наличие в кроне ветвей разных порядков, сохранность коры, цвет луба и древесины, степень развития болезней [7].

4. Детальное обследование насаждений проводилось в этих же кварталах на временных пробных площадях кругового типа радиусом 5,6 м. При закладке пробных площадей применялся систематический метод с учетом различий в строении и состоянии древостоя [25].

На каждой пробной площади проводился индивидуальный перечет деревьев по породам, ступеням толщины, высоте и категориям состояния с указанием признаков поражения болезнями, повреждения вредителями и наличием механических повреждений ствола. Диаметр деревьев измерялся на высоте груди по двухсантиметровым ступеням толщины, высота определялась глазомерно. Оценка состояния дерева проводилось по восьми категориям (1 - без признаков ослабления, 2 - ослабленное, 3 - сильно ослабленное, 4 - усыхающее, 5 - сухостой текущего года, 6 - сухостой прошлых лет, 7 - ветровал (7а - свежий, 7б - старый), 8 - бурелом (8а - свежий, 8б - старый)) с учетом цвета и размера хвои (листвы), густоты кроны, величины прироста текущего года, степени охвоенности побегов, доли усохших ветвей (для лиственных пород), сохранности коры и пр. [7, 14]

Обследование гари (квартал 100, выдел 6) производилось сплошным перечетом деревьев с дополнительным указанием высоты нагара, определением времени и типа пожара, площади гари и типа лесорастительных условий.

Всего было заложено 31 ВПП, на которых были получены данные о состоянии насаждений и определена доля и число заселенных лубоедами деревьев.

5. Анализ модельных и пробных деревьев. Модельные деревья в обследованных насаждениях выбирались преимущественно из 7-8 категории состояния. Каждая модель очищалась от сучьев, производились замеры протяженности ствола, диаметра на расстоянии 1,3 м от шейки корня. Далее вдоль ствола ножом делалась пролыска в ширину ладони. На ней по обнаруженным ходам и насекомым определялся видовой состав вредителей и отмечались районы их поселения. Протяженность районов поселения замерялась рулеткой. Учет насекомых проводился на прямоугольных палетках размером 10х10 см, 20х20 см, 50х20 см, а также 50 и 100 см по окружности ствола в зависимости от размеров насекомых и толщины дерева. При протяженности района поселения менее 3 м для учета численности вредителя закладывалась одна срединная палетка, при большей протяженности - три палетки, каждая в середине 1/3 длины района поселения. На палетке, заранее отмеченной на стволе маркером, послойно снималась кора и луб. Производился подсчет следующих данных: для короедов - числа маточных ходов, брачных камер, суммарной длины маточных ходов, численности молодого поколения (личинок, куколок, молодых жуков и летных отверстий), для усачей, златок и прочих - числа личинок под корой, уходов в древесину, куколок, молодых жуков и летных отверстий. Замерялась длина окружности ствола без коры в середине района поселения каждого вредителя. Для основных видов короедов на палетке также определялось среднее количество развитых личиночных ходов на один маточный, среднее число яйцевых камер, личиночных ходов и куколочных колыбелек на 1 см маточного хода [25].

Данные анализа модельных деревьев (приложение 11) дополнялись данными анализа пробных (стоящих на корню) деревьев из 4-6 категории состояния (приложение 12). Эти деревья обследовались на высоте, доступной для осмотра, по той же методике.

Всего было проанализировано 11 модельных и 12 пробных деревьев сосны.

6. Наблюдения за фенологией некоторых растений, используемых для феносигналов, и фенологией лубоедов (таблицы 8.1 и 8.3.) на части заселенных ими деревьях. Для этого на свежем сухостое и валеже с интервалом через 2-5 дней производилось вскрытие ходов сосновых лубоедов с установлением наступления того или иного периода развития и фазы вредителя.

7. Учет опавших побегов, проточенных молодыми жуками сосновых лубоедов во время их дополнительного питания, производился с целью оценки численности этих вредителей. Для этого в нескольких участках сосновых насаждений были заложены площадки размером 2х2 м. Закладка их осуществлялась методом механической выборки по диагонали через каждые 30-60 м. Количество площадок зависело от площади и экологической однородности выдела.

Весной 2008г. на площадках отдельно учитывались старые (опавшие 2 и более года назад) и прошлогодние опавшие побеги. Осенью этого же года дополнительно был проведен учет побегов, опавших в текущем году. При этом отмечалось наличие в них жуков сосновых лубоедов, их количество и вид.

8. Учет ходов зимующих жуков большого соснового лубоеда в толще коры у основания деревьев. С этой целью в трех выделах с преобладанием сосны осенью 2008 года был произведен сплошной перечет 20 деревьев сосны по диаметрам и категориям состояния с указанием высоты, поврежденности вредителями и пораженности болезнями (приложение 15). Для каждого дерева указывалось наличие и количество минирных (зимовочных) ходов большого соснового лубоеда с разделением их на свежие (текущего года) и старые (прошлых лет). В свежих ходах отмечалось наличие жуков (по буровой муке).

Глава 7. Характеристика сосновых насаждений Свердловского лесничества и их состояние

7.1 Краткая характеристика сосновых насаждений, подобранных для испытания феромонных ловушек

7.2 Оценка состояния насаждений

Ареал (географическое распространение): Россия (европейская часть, Кавказ, Сибирь, Дальний Восток), Беларусь, Украина, Молдова, Закавказье, сев. Казахстан, сев. Африка, Европа, Средняя и Малая Азия, Израиль, Индия, Китай (включая Тайвань), п-ов Корея, Япония. Завезен на Филиппины и в Северную Америку.

Кормовыми древесными растениями являются сосна, включая кедры (Pinus sylvestris, P. mugo, P. Sibirica, P. Koraensis, P. Cembra, P. Funebris и др.); ель (Picea abies, P. Obovata, P. Orientalis); редко лиственница (Larix deciduas и L. sibirica).

Экологические особенности. Широко распространен в хвойных и смешанных насаждениях, особенно в средневозрастных, приспевающих и спелых сосняках. Встречается также в ослабленных сосновых молодняках в очагах подкорного клопа. Предпочитает затененные и увлажненные места.

Заселяет ослабленные или недавно отмершие стоящие деревья, а также свежий ветровал, бурелом, пни, неокоренные лесоматериалы с толстой корой и крупные порубочные остатки. Поселяется в комлевой части ствола под толстой корой, реже - в средней части ствола в районе переходной коры. На поваленных деревьях заселяет преимущественно затененную нижнюю сторону стволов. В засушливых, юго-восточных районах лубоед часто поселяется в подземной части стволов, а на Кавказе - по всему стволу и на сучьях сосны пицундской. При массовом размножении нападает и на внешне здоровые деревья.

Особенности развития. Лёт жуков начинается весной, в апреле, как только освобождаются от снега приствольные круги деревьев с зимующими жуками. Продолжается лет около месяца.

Жуки предпочитают нападать на дерево большой массой, заселение происходит с нижней части ствола. При этом на живых соснах образуются характерные смоляные воронки из застывающей живицы. Маточные ходы прокладываются снизу вверх. Они одиночные, продольные, слабо отпечатываются на заболони, стенки их часто засмолены. Длина ходов от 3 до 25 см (чаще - до 10 см), ширина - до 3 мм. Иногда (на лежачем дереве) начало маточного хода крючкообразно изогнуто.

Самки откладывают яйца по обе стороны от маточного хода в яйцевые камеры, после чего залепляют их небольшим количеством очень мелких опилок, уплотненных и склеенных выделениями из придаточных половых желез. Через 6-10 дней из яиц вылупляются личинки. Они прогрызают длинные, извилистые и спутанные ходы, заканчивающиеся куколочными колыбельками в толще коры. Сначала личиночные ходы идут от маточного под прямым углом, затем обычно принимают продольное направление вверх и вниз.

Жуки отрождаются почти белыми, но постепенно приобретают темный цвет. Несколько дней они подкармливаются в куколочных колыбельках, а затем (в июне - июле) выходят наружу, проделав в коре круглое летное отверстие. Сразу после вылета жуки взлетают в кроны ослабленных и здоровых сосен для дополнительного питания и вгрызаются в сердцевину одно - двухлетних побегов, где находятся до осени. Вокруг входного отверстия на побеге нередко образуется смоляная воронка. Один жук повреждает в среднем 7 побегов. Поврежденные побеги обламываются ветром и осыпаются на землю. Наряду с молодыми подобным образом питаются старые жуки, которые покидают маточные ходы после откладки яиц. После зимовки они повторно приступают к размножению.

В октябре жуки покидают побеги и уходят на зимовку. Зимуют они в лесной подстилке, либо в зимовочных ходах, выгрызаемых в толще коры группами по 3 - 10 штук у основания стволов растущих сосен.

Генерация одногодовая, в году развивается одно поколение.

Малый сосновый лубоед (Tomicus minor Hart.)

Ареал (географическое распространение): Россия (европейская часть, Кавказ, Сибирь, юг Дальнего Востока), Беларусь, Украина, Молдова, Закавказье, сев. Казахстан, сев. Африка, Европа, Малая Азия, Монголия, Китай (включая Тайвань), п-ов Корея, Япония.

Кормовыми древесными растениями являются сосна, включая кедры (Pinus sylvestris, P. mugo, P. Sibirica, P. Koraensis, P. Cembra, P. Funebris и др.), реже - ель (Picea abies, P. Obovata, P. Orientalis), а также лиственница (Larix decidua, L. sibirica, L. gmelinii) и пихта.

Экологические особенности. Обитает в хвойных и смешанных лесах, сосняках и ельниках различных типов, особенно в чистых борах. Тене - и влаголюбив, но избегает заболоченных мест. Предпочитает в основном средневозрастные и спелые насаждения.

Нападает на ослабленные или свежесваленные, но еще не усохшие деревья (в особенности, с вершинным типом усыхания). Заселяет преимущественно часть ствола с тонкой и переходной корой и более толстые ветви, реже - нижнюю часть с толстой корой. В массе размножается на свежих гарях, в местах ветровала и бурелома, на порубочных остатках и неокоренных лесоматериалах, в насаждениях, поврежденных хвоегрызущими вредителями. При массовом размножении нападает и на внешне здоровые деревья. Повреждение - поверхностная червоточина. Она проникает в древесину на глубину не более 15 мм в круглых лесоматериалах и не более 5 мм - в пиломатериалах и деталях.

Особенности развития. Лёт жуков начинается на 1-2 недели позже большого соснового лубоеда - в апреле-мае. Самки грызут под корой поперечные, скобообразные маточные ходы, шириной около 2-2,5 мм, длиной от 4 до 32 (в среднем 9) см, располагающиеся преимущественно под гладкой тонкой корой. На лежащих деревьях скобки часто неправильной формы, обращены входным отверстием как к основанию, так и к вершине дерева, а также к земле. Маточные ходы сильно задевают заболонь, кора над ними нередко трескается. Снаружи часто заметны повреждения с засмоленными краями.

Откладка яиц длится около месяца. Яйцо развивается 5-8 дней. Личинки проделывают под корой короткие (до 5 см), редкие, постепенно расширяющиеся ходы. Личиночные ходы ответвляются от маточных перпендикулярно вверх и вниз и часто отпечатываются на заболони. Личинки поначалу питаются лубом, но для полного развития им требуется грибница симбионтного гриба, которая прорастает в стенках ходов. За 30 - 60 дней (в зависимости от условий) личинки заканчивают развитие и окукливаются в колыбельках в заболони на глубине 5-10 мм. В случае поселения в области толстой коры колыбельки располагаются в толще последней.

В июне-июле из куколок выходят молодые жуки, которые еще несколько дней находятся в куколочных колыбельках, а затем выгрызают летные отверстия и вылетают, оставив на поверхности ствола круглое отверстие диаметром несколько больше 2 мм. Молодые жуки после вылета из куколочных колыбелек, проходят дополнительное питание в кронах здоровых сосен, втачиваясь (обычно возле мутовок) в одно - двухлетние побеги, в сердцевине которых выгрызают ход длиной несколько сантиметров. Питание жуков длится до поздней осени.

Зимуют жуки в лесной подстилке или в опавших при стрижке побегах.

Значительная часть жуков старого поколения после откладки яиц проходит возобновительное питание в кронах и после зимовки вновь приступает к откладке яиц.

Генерация одногодовая, в году развивается одно поколение.

Таким образом, оба вида сосновых лубоедов относятся к весеннему фенологическому комплексу и являются широко распространенными стволовыми вредителями. Они встречаются в ареале сосны повсеместно в самых разнообразных типах сосновых насаждений. Большой сосновый лубоед доминирует над малым в более влажных типах леса. Жуки первыми нападают на ослабленные деревья сосны и часто образуют очаги на гарях, в очагах корневой губки, в сосняках, ослабленных подсочкой, избыточной рекреационной нагрузкой и техногенными выбросами. Благодаря особенностям своего дополнительного питания они способны при высокой численности вызывать у живых деревьев значительную (до 20 %) потерю побегов текущего года, ослабляя их, и тем самым подготавливая для будущего заселения [43]. Протачивая свои ходы под корой, они переносят споры деревоокрашивающих грибов, снижая сортность древесины. Как правило, заселенные лубоедами деревья не могут выжить и усыхают. Частая встречаемость лубоедов - показатель общего ослабления насаждений [21].

Ниже приводятся данные наблюдений за фенологией сосновых лубоедов, проведенные в поднадзорных сосняках в 2008 г., и их связь с фенологией некоторых растений, которые можно использовать в качестве феносигналов. Отсчет положительных температур проводился с начала устойчивого установления положительных среднесуточных температур - с 26 февраля. Для растений указана только главная фаза на период наблюдения.

Как можно видеть из данных таблицы 8.1 и таблицы 8.2., в 2008 г. лёт лубоедов и сроки всех основных фаз и периодов развития были ранними и опережали средние многолетние в основном на 1,5 - 2 недели. Особенно ранним началом отличался лёт жуков - главная целевая фенофаза для применения ловушек.

Основным фенологическим сигналом массового лёта большого и малого сосновых лубоедов является начало цветения ивы козьей. В это время распускаются почки у черемухи и набухают почки березы. Лёт большого соснового лубоеда начинается после схода снега с полей. А в самом начале его массового лёта муравьи скученно сидят на муравейниках. Лёт малого соснового лубоеда начинается вскоре после схода снега в лесу.

Изменчивость фенологических сроков сосновых лубоедов необходимо учитывать при определении времени вывешивания феромонных ловушек.

Таблица 8.3 отражает продолжительность и характер протекания периодов развития сосновых лубоедов, а также температуру, необходимую для наступления той или иной фазы. При этом сумма положительных температур и среднесуточные температуры приведены относительно начала, массового проявления и окончания периода развития.

Из таблицы видно, что лёт и заселение деревьев большим сосновым лубоедом начались при среднесуточной температуре, равной +8,5°С, и длились чуть более месяца. После лёта первых жуков массовый лёт наступил довольно быстро и пришелся на первую декаду апреля. Сумма положительных температур к этому времени достигла почти 150°С. Окончание лёта было затянуто.

К откладке яиц жуки приступили через месяц после начала лёта по достижении суммы положительных температур 338°С. Яйцекладка продолжалась в течение месяца. Поздние сроки откладки яиц лубоедом могут быть связаны с длительным поиском подходящих для заселения деревьев и неблагоприятными погодными условиями.

Первые личинки появились во второй декаде мая. В начале июня уже все личинки вылупились из яиц. Питание их было очень растянутым и в общей сложности длилось чуть больше двух месяцев. За этот период сумма положительных температур достигла 1578°С.

Окукливание началось только в третьей декаде июня и закончилось в конце июля. Молодые жуки появились примерно через десять дней после начала окукливания. Основное количество жуков появилось во второй - третьей декаде июля. Среднесуточная температура в этом периоде имела максимальное значение.

Вылет молодых жуков происходил довольно медленно и длился около месяца. В начале августа вылетели все жуки.

Наиболее продолжительным по времени был период дополнительного питания молодых жуков, который в общей сложности длился почти 4 месяца (с июля по начало ноября). Проточенные жуками побеги опадали до середины ноября.

Уход жуков на зимовку происходил в октябре и закончился к началу ноября. Сумма положительных температур к этому времени составила 3098°С.

В связи с отсутствием возможности изучения фенологии малого соснового лубоеда на усыхающих и свежесухостойных деревьях наблюдения проводились только в период лета жуков, вылета молодых имаго (лишь к этому периоду появился свежий ветровал и бурелом), а также в период дополнительного питания жуков и ухода их на зимовку.

Лёт малого соснового лубоеда начался довольно резко, при среднесуточной температуре +11,5°С и на неделю позже, чем у большого соснового лубоеда. Массовый лёт был непродолжительным. К началу мая лёт жуков закончился.

Вылет молодых имаго малого соснового лубоеда начался по достижении суммы положительных температур 1475°С и довольно быстро, по сравнению с вылетом большого соснового лубоеда, приобрел массовый характер. Длился этот период около месяца, до середины августа.

Дополнительное питание жуков малого соснового лубоеда продолжалось примерно столько же, сколько у большого соснового лубоеда, но закончилось на неделю позже, в начале ноября.

Массовое опадение проточенных жуками побегов наблюдалось в конце августа - сентябре. Побеги опадали до самого начала декабря.

Уход жуков на зимовку продолжался чуть более месяца, в октябре, и закончился по достижении суммы положительных температур 3124°С.

Таким образом, общая продолжительность периода активности сосновых лубоедов, начиная от лета первых жуков и заканчивая уходом на зимовку последних, составляет 7 месяцев (с конца марта по начало ноября). При этом у большого соснового лубоеда начало лёта жуков и уход их на зимовку происходит примерно пи одних и тех же среднесуточных температурах. Лёт жуков малого соснового лубоеда начинается при более высокой, чем у большого соснового лубоеда, среднесуточной температуре, а дополнительное питание и уход на зимовку заканчиваются при более низкой температуре.

Сроки и скорость протекания того или иного периода развития насекомых во многом зависят от погодных условий, особенно от температуры и осадков. Зависимость интенсивности лёта сосновых лубоедов в ловушки от этих показателей приведена на рисунках 8.1 и 8.2.

Рис.8.1 Зависимость интенсивности лета большого соснового лубоеда от температуры и осадков

Рис.8.2 Зависимость интенсивности лета малого соснового лубоеда от температуры и осадков

Из рисунков следует, что интенсивность лёта малого и большого сосновых лубоедов напрямую зависит от температуры. Наибольшая лётная активность жуков наблюдается при дневной температуре выше 16-17°С и среднесуточной температуре выше 12°С. При среднесуточной температуре ниже 10°С и дневной ниже 13°С жуки уже не летают. Ночная температура не оказывает существенного влияния на лёт жуков.

Определенное значение на интенсивность лёта лубоедов оказывают осадки (периоды с затяжными и кратковременными дождями отмечены на графике желтым цветом по линии, отражающей среднее количество жуков в одной ловушке). В периоды осадков лёт жуков был наименее активным.

Таким образом, условия погоды необходимо учитывать при определении конкретного времени вывешивания феромонных ловушек и частоты их осмотров в период лёта жуков. Так, при низкой температуре и дождливой погоде нет необходимости производить учёт жуков в ловушках. Наоборот, если дневная температура превышает значение 16°С, осмотр ловушек следует проводить более часто.

8.2 Вредоспособность сосновых лубоедов