Татьяна КУЗЬМИНА
ученица 10-го класса
ср. шк. No 1, п. Селенгинск, Кабанский р-н,
Республика Бурятия
Руководитель: учитель биологии Т.С. Семенова

Вредители лесов в Байкальском заповеднике.
Шелкопряд сибирский

Исследовательский реферат

Сосновый коконопряд: 1 – самец; 2 – самка; 3 – гусеница; 4 – кокон

Озеро Байкал... Его сегодня знают миллионы людей. На земле нет другого озера, подобного воспетому в легендах и песнях священному Байкалу. В нем уникально все – вода, растительность, скалистые берега и обрамляющие его величественные отроги хребтов. Чтобы сохранить для наших потомков этот бесценный дар природы, мы должны бережно относиться ко всему, что связано с Байкалом.

В 1969 г. в центральной части хребта Хамар-Дабан был организован Байкальский государственный заповедник общей площадью 166 тыс. га, позже получивший статус биосферного заповедника с включением в международную сеть охраняемых территорий. Основные задачи его деятельности – изучение природных процессов, восстановление природных комплексов южного побережья озера Байкал и обогащение охотничье-промысловыми видами прилегающих к озеру угодий.

Территория заповедника асимметрична за счет простирающегося с запада на восток хребта Хамар-Дабан. Максимальная высота в центральной его части составляет около 2300 м над уровнем моря. Средняя температура воздуха на побережье Байкала в июле +14 °С, в январе –17 °С при среднегодовой температуре –0,7 °С.

Заповедный край невозможно представить без порхающих над цветами бабочек, завораживающих своей неповторимой красотой. Среди бабочек есть виды, занесенные в Красную книгу, такие, например, как аполлон, махаон. На лугах обычны голубянки, крапивницы, чернушки. Под пологом березовых рощ встречаются бражники и медведицы. С наступлением сумерек и до рассвета собираются у источников света многочисленные представители совок, изящных пядениц, хохлаток.

Насекомые – наиболее многочисленная группа животных заповедника. Их можно встретить и в воздухе, и на земле, и в воде, и в почве. Из опасных вредителей древостоя встречаются сибирский шелкопряд, ивовая волнянка, непарный шелкопряд. Их массовое размножение может привести к частичному или полному усыханию лесных массивов.

В 1869 г. ученый из Массачусетса Трувелло привез в США яйца сибирского шелкопряда (Dendrolimus sibirecum). несколько гусениц было потеряно. Через некоторое время это привело к массовому размножению шелкопряда, гусеницы которого оголили леса и сады в штате Массачусетс, а в 1944 г., несмотря на проводимую с ними борьбу, они оккупировали всю новую Англию.

Первые сведения о сибирском шелкопряде в лесах Прибайкалья опубликованы К.А. Казанским в 1928 г. По сведениям Д.Н. Фролова, в 1948 г. только в Култукском лесничестве сибирский шелкопряд привел к усыханию 24 670 га ценных кедровых насаждений. Вспышки массового размножения сибирского шелкопряда отмечались и в других районах Байкальского бассейна.

Сибирский шелкопряд – крупная бабочка с размахом крыльев у самки 60–80 мм, у самца 40–60 мм. Окраска варьирует от светло-желтовато-коричневого или светло-серого до почти черного цвета. Передние крылья пересекаются тремя более темными полосами. В середине каждого крыла находится большое белое пятно, задние крылья одноцветные.

Ревизия рода показала, что сибирский шелкопряд является подвидом большого хвойного шелкопряда (Dendrolimus superans Butl). Поскольку сибирский шелкопряд может быть признан только подвидом, то его эколого-морфологические формы следует считать племенами.

Таких племен на территории России три: лиственничное, кедровое и уссурийское. Первое занимает почти весь ареал подвида. Кедровое и уссурийское имеют ограниченное распространение.

Сразу же после спаривания самки откладывают яйца на хвою, преимущественно в нижней части кроны, а в периоды очень большой численности – на сухие ветки, лишайники, травяной покров, лесную подстилку. В одной кладке обычно бывает несколько десятков яиц (до 200 шт.), а всего самка может отложить до 800 яиц, однако чаще всего плодовитость не превышает 200–300 яиц.

Яйца почти шаровидной формы, в диаметре до 2 мм, сначала голубовато-зеленого цвета с темно-коричневой точкой на одном конце, затем сероватые. Развитие яиц длится 13–15 дней, иногда 20–22 дня.

окраска гусениц варьирует от серо-бурой до темно-коричневой. Длина тела гусеницы 55–70 мм, на 2-м и 3-м сегментах тела имеют черные с синеватым отливом поперечные полосы, а на 4–120-м сегментах – черные подковообразные пятна.

Первая линька происходит через 9–12 дней, а через 3–4 – вторая. В первом возрасте гусеницы объедают только края хвоинок, во втором возрасте они объедают хвою целиком. В конце сентября гусеницы зарываются в почву, где свернувшись кольцом, зимуют под моховым покровом.

В конце апреля гусеницы поднимаются в кроны деревьев и начинают питаться, поедая хвоинки целиком, а при недостатке пищи – кору тонких побегов и молодые шишки. Примерно через месяц гусеницы линяют в третий раз, а во второй половине июля – еще раз. Осенью они уходят на вторую зимовку. В мае-июне следующего года взрослые гусеницы интенсивно питаются, причиняя наибольший вред. В этот период они съедают 95% пищи, необходимой для полного развития. Они линяют 5–7 раз и соответственно проходят 6–8 возрастов.

Гусеницы питаются хвоей почти всех хвойных пород. В июне они окукливаются, перед окукливанием гусеница плетет буро-серый продолговатый кокон. Куколка длиной 25–45 мм вначале светлая, коричневато-красная, затем темно-коричневая, почти черная. Развитие куколки зависит от температуры и длится около месяца. Массовый лет бабочек происходит во второй декаде июля. На южных склонах гор он проходит раньше, на северных – позднее.

Цикл развития сибирского шелкопряда обычно длится два года, однако на юге ареала развитие заканчивается почти всегда за один год, а на севере и в высокогорных лесах иногда бывает и трехлетняя генерация. При любой фенологии основные периоды жизни сибирского шелкопряда (лет, развитие гусениц и т.д.) очень растянуты.

В определении длительности цикла развития решающую роль играет тепло, т.е. погода и климат в целом, а также своевременное прохождение гусеницами диапаузы. Характерно, что переход на однолетний цикл развития в местах с двухлетней генерацией наблюдается чаще всего в период вспышки массового размножения. Считается также, что однолетний цикл развития наступает в том случае, если годовая сумма температур превышает 2100 °С. При сумме температур 1800–1900 °С генерация двухлетняя, а при 2000 °С – смешанная.

Лет шелкопряда наблюдается ежегодно, что объясняется наличием смешанных генераций. Однако при ярко выраженном двухлетнем цикле развития летные годы бывают через год.

Шелкопряд повреждает 20 видов древесных пород. Он появляется в массе в разные годы и характеризуется изменчивыми формами градационной кривой. Чаще всего вспышки массового размножения шелкопряда возникают после двух-трех засушливых вегетационных периодов и сопровождающих их сильных весенних и осенних лесных пожаров.

В такие годы под влиянием определенным образом складывающегося обмена веществ появляются наиболее жизнеспособные и плодовитые особи, благополучно переносящие трудные периоды развития (младшие возрасты гусениц). Лесные пожары способствуют размножению вредителя, сжигая лесную подстилку, в которой гибнут энтомофаги (теленомус). В равнинных лесах вспышкам численности шелкопряда обычно предшествуют малоснежные суровые зимы, приводящие к вымерзанию энтомофагов, менее холодоустойчивых, чем гусеницы шелкопряда. Вспышки возникают в первую очередь в изреженных рубками и пожарами лесах, вблизи сырьевых баз при низкой плотности насаждений разного возраста и состава. Чаще всего это бывают перестойные и спелые, реже средневозрастные чистые насаждения с редким подлеском и незначительной примесью лиственных пород.

В начале вспышки и в периоды депрессии у шелкопряда явно выражена приверженность к определенным типам леса, формам рельефа, фитоклимату и другим экологическим особенностям насаждений. Так, в равнинной части Западной Сибири очаги вспышек численности чаще всего приурочены к пихтачам, кисличникам и зеленомошникам. В зоне хвойно-широколиственных лесов Дальнего Востока они связаны со смешанными кедровыми и кедрово-пихтовыми насаждениями, а в Восточной Сибири их размещение тесно связано с особенностями рельефа горных лесов и господством лиственницы и кедра.

По питательности для гусениц на первом месте стоит хвоя лиственницы, затем пихты, хвоя кедра занимает лишь третье место. Поэтому в лиственничных лесах плодовитость и энергия размножения бабочек наибольшая, а в кедровых – средняя. В пихтачах идет быстрое развитие гусениц по однолетнему циклу, но в ущерб плодовитости, падающей до средних величин. При питании хвоей ели и сосны происходит быстрое измельчение особей, падение плодовитости и выживаемости.

В колебаниях численности сибирского шелкопряда большую роль играют энтомофаги. Так, в лесах Западной Сибири выявлено 36 видов первичных паразитов, из которых 5 видов паразитирует на яйцах, 9 видов – на гусеницах и 22 – на куколках шелкопряда.

Главный паразит сибирского шелкопряда – теленомус (Telenomus gracilis). Он паразитирует на яйцах шелкопряда, переносится бабочками во время их разлета, зимует в лесной подстилке. Теленомус рекомендуется в качестве средства биологической борьбы с шелкопрядом. Среди возбудителей эпизоотий у сибирского шелкопряда ведущее место занимает бактерия Bacillus dendrolimus Tal. Она также используется для борьбы с вредителем.

Вспышки массового размножения длятся 7–10 лет, из которых 4–5 лет насаждениям наносится ощутимый вред, оголенные гусеницами древостои усыхают и заселяются стволовыми вредителями.

Самая неустойчивая порода в тайге – пихта (сибирская, белопорая), наиболее устойчива лиственница (сибирская, даурская, сукачева).

В первый год сильного повреждения гусеницами деревьев хвойных пород последние заселяются стволовыми вредителями только при полном обесхвоивании. В последующие годы их численность и активность сначала быстро нарастают, а через 2–4 года начинается резкий спад.

Сибирский шелкопряд – враг таежных лесов, и наносимые им убытки сравнимы с убытками от лесных пожаров. Область распространения шекопряда простирается от Урала до Приморья, включая Монголию, Сахалин, Курильские острова, часть Китая, Японии и Северной Кореи. Надзор за сибирским шелкопрядом нужно сосредоточить в местах наиболее активного размножения шелкопряда и особенно тщательно вести его после засушливых периодов, которые благоприятствуют нарастанию численности. Он должен обязательно включать воздушную разведку районов с нарастающей численностью вредителя и наземные лесопатологические обследования, а также учет гусениц и летающих бабочек.

Действующие очаги массового размножения сибирского шелкопряда впервые были выявлены в северных районах Бурятии в лиственничных, лиственнично-сосновых насаждениях Ангарского лесхоза. Площадь очагового расселения шелкопряда на северо-восточном побережье Байкала (Байкальская, Нижнеангарская и Флорихинская группы очагов) по данным лесопатологического обследования 1980 г. составила свыше 100 тыс. га. Повышенная численность шелкопряда в 1981–1986 гг. отмечалась и в лесах южных районов Бурятии (Джидинский, Кяхтинский, Бичурский лесхозы).

Своеобразие климатических и лесоэкологических условий байкальских лесов определяет региональные черты экологии и биологии этого вредителя. Повсеместно развитие шелкопряда протекает по двухлетнему циклу, в лесах Хамар-Дабана энтомолог Рожков отмечал трехлетнюю генерацию. Развитие шелкопряда по однолетней генерации возможно лишь в лиственничных лесах, произрастающих в зоне Южного Забайкалья. Для прибайкальских и забайкальских популяций сибирского шелкопряда характерны одновременное существование двух поколений, каждое из которых развивается по двухлетнему циклу. Уровень и соотношение численности этих поколений могут быть различными, но чаще всего одно из поколений доминирует. В этой связи массовый лет бабочек сибирского шелкопряда в одних популяциях наблюдается в четные, а в других популяциях – в нечетные годы.

Таким образом, по частоте вспышек массового размножения и площади очагового распространения сибирский шелкопряд – наиболее опасный вредитель хвойных лесов Байкальского бассейна.

В байкальском заповеднике наблюдения за сибирским шелкопрядом ведет энтомолог Н.А. Белова.

Литература

Михалкин К.Ф. Байкальский заповедник.

Фауна лесов бассейна озера Байкал. – АН СССР, сибирское отделение, институт леса имени В.Н. Сукачева.

Атлас-определитель насекомых.