Усачи из рода Monochamus Guer. на ели сибирской и пихте сибирской в ненарушенном ландшафте заповедника «Юганский»
Автор: Хамматова Айгуль Тагировна, 15.06.86 г.р., учащаяся курса
«Лесная энтомология»,
станция юных натуралистов
Научный руководитель: Шарипова Гузель Владимировна,
педагог дополнительного образования
г. Сургут
Вопросы трофических связей видов Monochamus Guer. до сих пор детально не исследованы. Несомненно, судя по отдельным разрозненных сведениям, предпочитаемость той или иной породы зависит не только от ее видовой принадлежности, но и условий произрастания, а также состояния (сухостойные, вывалы, лесоматериалы и т.п.). Если в целом круг объектов, заселяемых дровосеками, установлен достаточно полно, то слабо исследованы вопросы условий тех или иных пород. Этот вопрос особенно важен при рассматривании трофических связей с хвойными, т.к. наличие смолы в этих породах – немаловажный тормозящий фактор.
Не смотря на широту трофических связей, питание не на всех упомянутых породах в равной степени благоприятно для развития хвойных усачей. Необходимо разделять стации, существование в которых обеспечивает сохранение вида и стации, в которых создаются условия для возникновения очагов массового размножения. Так, относительно Monochamus urussovi можно с уверенностью говорить, что такие условия формируются только в пихтарниках (Яновский, 1984). Аналогичная ситуация для Monochamus galloprovincialis возникает в сосняках. При этом возникновение очагов сопровождается, как правило, переходом к питанию на более разнообразных и часто несвойственных виду породах (Сообщества ксилофильных насекомых в условиях избыточного увлажнения, 1987).
Консортивные отношения насекомых с кормовыми
растениями характеризуют одну из форм связей в лесном биогеоценозе. Состояние
насаждений в значительной степени определяет динамику численности ксилофагов. В зависимости от численности
дендрофильных насекомых и характера их влияния на древостой, экосистема может
находиться в состоянии равновесия или испытывать нарушение устойчивости (Ветрова,
1987).
При проведении данной исследовательской работы была поставлена ЦЕЛЬ:
Проследить
консортивные связи пихты сибирской и ели сибирской на примере простой пищевой
цепи.
С учетом цели были поставлены следующие задачи:
§ Разработать более удобную шкалу категорий состояния пихты и ели для отбора модельных деревьев;
§ Оценить степень привлекательности пихты и ели, находящихся в разных категориях состояния, для усачей рода Monochamus Guer.
§ Оценить воздействие дятлов на численность усачей в пихте и ели в ненарушенном ландшафте.
§ Определить суммарную плотность усачей в стволовой древесине ели и пихты;
§ Определить характер распределения личинок усачей по высоте ствола;
§ Сравнить степень привлекательности различных хвойных деревьев для усачей рода Monochamus Guer.
МЕТОДИКА
Сбор материала проводился в полевых условиях в подзоне средней тайги, в период с 19 по 26 августа 1999г., а также 18-28 августа 2000 г. Модельное дерево выбиралось в соответствии со шкалой состояния дерева, которая была разработана совместно со старшими научными сотрудниками заповедника «Юганский». Согласно этой шкале выделяются по визуальным признакам пять категорий состояния деревьев:
I – живое дерево
II – дерево живое, но ослабленное
III - мертвое дерево, древесина еще влажная, покрытие коры более 50%
IV – мертвое дерево, древесина сухая, покрытие коры менее 50%
V – сухостой (дерево сухое, без коры)
Выбранное дерево спиливалось, ствол очищался от веток (т.к. выходов имаго и надолбов на них не было). Затем на модельном дереве замерялась высота, диаметр ствола (на высоте 1,3 м от комля), по кольцам подсчитывался возраст. Далее дерево распиливалось на отрезки длиной 0,5 м (пихта) и 0,3 м (ель), на каждом из которых подсчитывалось количество выходов имаго и надолбов дятла, затем чурки разрубались и из них извлекались обнаруженные внутри ствола и под корой личинки (различных возрастов). Личинки заспиртовывались в 70% спирте для дальнейшего определения.
Всего в ходе работы было обследовано десять модельных деревьев (пять пихт и пять елей), в которых в общей сложности было подсчитано: 780 выдолбов дятла желны (на пихте), 285 живых личинок Monochamus urussovi Fisch. и 943 личинок Monochamus s.p., 231 отверстие вылетевших имаго Monochamus urussovi Fisch. и 1320 –Monochamus s.p.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В ходе проведенных исследований получены результаты, которые оформлены в нижеприведенную таблицу.
Таблица 1
Результаты обследования модельных деревьев пихты
|
№ модельного дерева |
Категория |
Возраст (лет) |
Диаметр (см) |
Высота (м) |
Объем ствола (м3) |
Количество: |
|||||||
|
вылетевших имаго |
выдолбов дятла |
личинок |
общее (штук) |
Плотность, (ос./м3) |
|||||||||
|
число |
% |
Число |
% |
особ. |
% |
||||||||
|
1 |
II |
150 |
24 |
20 |
0,44 |
61 |
17,6 |
210 |
60,8 |
75 |
21,6 |
346 |
786,4 |
|
2 |
V |
135 |
24 |
21 |
0,46 |
88 |
23,2 |
292 |
76,8 |
0 |
0 |
380 |
826,1 |
|
3 |
III |
115 |
19 |
18 |
0,285 |
10 |
11,5 |
68 |
78,2 |
9 |
10,3 |
87 |
305,3 |
|
4 |
II |
145 |
21 |
18 |
0,265 |
0 |
0 |
142 |
57,3 |
106 |
42,7 |
248 |
935,4 |
|
5 |
II |
130 |
26 |
25 |
0,505 |
34 |
17,3 |
68 |
34,5 |
95 |
48,2 |
197 |
390,1 |
|
Среднее |
38,6 |
13,9 |
156 |
61,5 |
57 |
24,6 |
251,6 |
648,7 |
|||||
Таблица 2
Результаты обследования модельных деревьев ели
|
|
Категория состояния дерева |
Возраст (лет) |
Высота (м) |
Диаметр (см) Объем ствола (м³) |
Личинки Monochamus s.p. |
Вылеты имаго
|
Общее (штук) |
Плотность (ос/м³) |
|||||
|
Число |
% |
Monochamus
urussovi |
Monochamus s.p. |
Monochamus urussovi |
Monochamus s.p. |
||||||||
|
число
|
% |
число |
% |
||||||||||
|
1 |
II |
185 |
25 |
33 0,93 |
905 |
97 |
25 |
2,7 |
3 |
0,3 |
933 |
26,8 |
976 |
|
2 |
V |
145 |
28 |
33 1 |
2 |
0,2 |
10 |
0,8 |
1204 |
99 |
1216 |
10 |
1206 |
|
3 |
V |
110 |
18,2 |
15 0,17 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
- |
1 |
- |
5,88 |
|
4 |
IV |
155 |
17,6 |
15 0,17 |
3 |
- |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
- |
17,8 |
|
5 |
III |
140 |
17 |
18 0,145 |
33 |
22 |
3 |
2 |
112 |
76 |
148 |
20,6 |
1000 |
|
Среднее |
188,6 |
41 |
7,6 |
1,7 |
264 |
57,3 |
460,2 |
11,5 |
757,5 |
||||
Объем ствола модельных деревьев определялся по «Сортиментным и товарным таблицам (Анучин, 1982), в которых таблица № 34 содержит объемы стволов пихтовых древостоев Ш-IV разрядов высот, данных для Новосибирской области, наиболее близкой по климатическим и географическим условиям к району исследований - заповеднику «Юганский».
Суммарная плотность заселения стволов модельных деревьев пихты и ели усачами была вычислена следующим образом:
Где Р – плотность, М – количество особей(личинок+съеденных дятлом+вылетевшие имаго), V – объем ствола.
Объектом исследования послужили усачи Monochamus urussovi Fisch. и Monochamus s.p в различных стадиях развития (в состоянии личинки и имаго). Для определения использовалась следующая литература: А.И. Черепанов «Усачи Северной Азии» ч. 1,2 ч.(1983) , И.Н. Филипьев, Д.А. Оглоблин «Определитель насекомых», (1933), Б.М.Мамаев «Определитель насекомых по личинкам» (1972).
Собранный в полевых условиях материал впоследствии был обработан и определен на базе центральной усадьбы заповедника «Юганский» и станции юных натуралистов г. Сургута. Для определения использовали бинокуляр МБС-10 и лупа трехкратного увеличения.
Определение вида Monochamus s.p. проводилось к.б.н. Данилевским М.Л., старшим научным сотрудником института проблем экологии и эволюции РАН. До вида собранные особи определить не представилось возможным, но все найденные экземпляры принадлежат к одному виду.
В 1999 году мы исследовали консортивные отношения на пихте сибирской на примере пищевой цепи: дерево – насекомое – птица. В результате исследований было установлено, что на пихте сибирской в ненарушенном ландшафте поддерживается трофотопическая цепочка: пихта сибирская – усач Monochamus urussovi – черный дятел. В 2000 году исследование было продолжено на ели сибирской и обнаружена связь между другими консортами: ель сибирская – усач Monochamus s.p. – трехпалый дятел.
По модельному дереву № 3 V категории состояния следует предположить, что оно выпало в естесственном процессе, т.е. быстро погибло и усачи не успели на нем поселиться: в нем не было обнаружено практически ни одной личинки усача.
Модельное дерево № 4 IV категории состояния было заселено всего тремя личинками Monochamus s.p. Столь малое количество усачей можно предположительно объяснить следующим: в данном дереве короеды были расселены практически по всему стволу; большое количество их привлекло дятла, он ошкурил большую часть ствола дерева, а обработанный таким образом ствол перестал быть привлекательным для усачей, т.к. для развития личинок Monochamus s.p. необходимо быть под корой.
ВЫВОДЫ
Проанализировав полученные результаты, были сделаны следующие выводы:
1. II категория состояния ели и пихты является наиболее привлекательной для заселения как усачом Monochamus urussovi Fisch, так и Monochamus s.p.
2. Степень воздействия черного дятла на численность Monochamus urussovi в пихте значительна: на долю черного дятла приходится в среднем 61,5% уничтоженных особей усачей, в отдельных случаях – до 78,2%.
3. Средняя суммарная плотность заселения ствола пихты сибирской усачами Monochamus urussovi Fisch. составляет около 650 особей на метр кубический и 11,5 ос/м³ на ели сибирской, плотность заселения ели сибирской усачами Monochamus s.p. составляет 757 ос/м³.
4. Личинки Monochamus urussovi Fisch. и Monochamus s.p. предпочитают для расселения в стволах пихты сибирской и ели сибирской высоту 6-7 м и диаметр ствола более 18 см.
5. Вылетает в среднем особей имаго Monochamus urussovi из ствола пихты сибирской 13,9%, из ели же – 1,7% , остаются развиваться в стволе пихты 24,6%, из них есть вероятность, что в дальнейшем будет уничтожено дятлом еще какое-то количество особей Monochamus urussovi; имаго Monochamus s.p. вылетают из ствола ели сибирской в количестве 57,3%, остаются развиваться 41% личинок.
6. Мonochamus
urussovi Fisch. в ненарушенном ландшафте в подзоне средней тайги предпочитает
для заселения в первую очередь пихту
сибирскую, а Monochamus sp. – ель
сибирскую.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работа, проведенная в заповеднике «Юганский» в течение двух лет еще не завершена. В дальнейшем планируется проведение исследований консортивных отношений на таких хвойных породах, как кедр и лиственница. К сожалению, к моменту проведения работ в заповеднике не было в наличии необходимых методических пособий по учету деятельности трехпалого дятла. В будущих исследованиях, надеемся, данный вид учета будет проведен.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анучин Н.П. Сортиментные и товарные таблицы. // М.: Лесн. пром-сть, 1981.
2. Байкалова А.С., Стрельникова О.Г., Стрельников Е.Г. Заповедник «Юганский». // Тюмень: СофтДизайн, 1998.
3. Богданов П.Л. Дендрология. // Москва: Лесная пром-сть, 1974.
4. Ветрова В.П. Воздействие на пихтовые древостои разреженных и повышенно-плотных популяций большого черного хвойного усача. // Лесоведение, 1986. №1. С. 43-50.
5. Вопросы лесоведения, т.1, под редакцией Жукова А.Б. // Красноярск, 1970.
6. Воронцов А.И. Лесная энтомология. // Москва: Высшая школа, 1967.
7. Воронцов А.И., Семенкова И.Г. Лесозащита.// Москва: Лесная пром-сть,
8. 1975.
9. Гуленкова М.А., Красникова А.А. Летняя полевая практика по ботанике. // Москва: Просвещение., 1976.
10. Доппельмаир Г.Г., Мальчевский А.С., Новиков Г.А., Фалькенштейн Б.Ю. Биология лесных зверей и птиц. // Москва, Ленинград: Гослесбумиздат, 1951.
11. Жизнь животных. Том 6. Птицы. // М.: Просвещение, 1986.
12. Жизнь растений. Том.4. // М.: Просвещение, 1978.
13. Иноземцев А.А. Роль насекомоядных птиц в лесных биоценозах. // Ленинградский университет. Л.: Наука, 1978.
14. Исаев А.С., Киселев В.В., Ветрова В.П. Роль дополнительного питания большого черного хвойного усача при его взаимодействии с кормовым растением. Консортивные связи дерева и дендрофильных насекомых. // Новосибирск: Наука. 1982.
15. Исаев А.С. Динамика численности большого черного усача и меры борьбы с ним в пихтовых лесах Красноярского края. Проблемы защиты таежных лесов Сибири. // Красноярск: ИЛиДСОАН СССР, 1971.
16. Казимиров Н.И. Ель. // Москва: Лесная пром-сть, 1983.
17. Катаев О.А. Особенности размножения стволовых насекомых в ельниках. // Лесная энтомология (Тр. Всесоюз. энтомол. об-ва. Т.65). Ленинградское отделение. Л.: Наука, 1983.
18. Коломиец Н.П ,Богданова Д.А. Паразиты и хищники ксилофагов Сибири. // Новосибирск: Наука, 1979.
19. Крылов Г.В., Марадулин И.М. Михеев Н.И. Козаков Н.Ф. Пихта.// М.: Агропромиздат, 1986.
20. Лесная энциклопедия в 2-х томах, под ред Воровьева Г.И. // Москва: Современная энциклопедия, 1985.
21. Летопись Природы государственного заповедника «Юганский».
22. Маслов А.Д., Кутеев Ф.С., Прибылова М.В. Стволовые вредители леса. // Москва: Лесная пром-сть, 1973.
23. Определитель насекомых. Второе издание, сокращенное. Под ред. Филипьева И.Н. и Оглоблина Д.А. // Москва, Ленинград: ОГИЗ, 1933.
24. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника, т.2 // Москва: Мир, 1990.
25. Сообщества ксилофильных насекомых в условиях избыточного увлажнения. // М.: Наука, 1987.
26. Таксационное описание Негусъяхского лесничества заповедника Юганский Тюменской области. Книга 4, квартал 90.
27. Фитофаги в растительных сообществах. // М.: Наука, 1980. Стр.73-74: Линдеманн Г.В. Древоядные насекомые в лесных сообществах.
28. Черепанов А.И. Усачи Северной Азии (Laminae: Dorcadionini – Apomecinynini). // Новосибирск: Наука, 1983.
29. Экологическая оценка местообитаний лесных животных.// Москва: Наука, 1987.