ПРОЕКТ РНФ 21-16-00065 «РОЛЬ НАСЕКОМЫХ И ПАТОГЕНОВ В ОСЛАБЛЕНИИ И ГИБЕЛИ ХВОЙНЫХ ДРЕВОСТОЕВ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ: КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ» Под руководством д.б.н., проф. А.В. Селиховкина в 2021 г. проведен большой объём полевых и экспериментальных исследований в трёх регионах – Ленинградской области, Республике Карелия и Мурманской области · Лесотехнический университетЛесотехнический университет
Приемная комиссия:
+7 (812) 670-92-97

Пн - Пт — с 10.00 до 17.00
E-mail:
pricom@spbftu.ru
Отдел делопроизводства:
+7 (812) 670-92-46

E-mail:
public@spbftu.ru
Пресс-служба университета:
+7 (812) 670-93-55
E-mail:
pr@spbftu.ru
Лесотехнический университет > События > ПРОЕКТ РНФ 21-16-00065 «РОЛЬ НАСЕКОМЫХ И ПАТОГЕНОВ В ОСЛАБЛЕНИИ И ГИБЕЛИ ХВОЙНЫХ ДРЕВОСТОЕВ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ: КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ»

Под руководством д.б.н., проф. А.В. Селиховкина в 2021 г. проведен большой объём полевых и экспериментальных исследований в трёх регионах – Ленинградской области, Республике Карелия и Мурманской области

ПРОЕКТ РНФ 21-16-00065 «РОЛЬ НАСЕКОМЫХ И ПАТОГЕНОВ В ОСЛАБЛЕНИИ И ГИБЕЛИ ХВОЙНЫХ ДРЕВОСТОЕВ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ: КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ»

Под руководством д.б.н., проф. А.В. Селиховкина в 2021 г. проведен большой объём полевых и экспериментальных исследований в трёх регионах – Ленинградской области, Республике Карелия и Мурманской области

Основная цель проекта – исследовать роль фитопатогенных организмов и вредителей в ослаблении и гибели хвойных древостоев в северотаёжных экосистемах европейской части России, разработать методы количественной оценки ответных реакций насаждений хвойных и предложить дистанционные методы лесопатологического мониторинга для лесов севера, позволяющих выявить начальные стадии ослабления древостоев. Это позволит понять, какие именно вредители и болезни представляют существенную угрозу для хвойных древостоев севера, в какой момент необходимо принять меры для регулирования численности вредителей и распространения патогенов, как своевременно обнаружить начальные стадии патогенного процесса. И, конечно, важный аспект – оценка этих моментов в условиях изменения климата. Остроту проблеме придаёт появление инвазионных вредителей, способных в короткие сроки уничтожить древостои хвойных на больших площадях.

Участниками проекта проведены обобщение и анализ всех имеющихся сведений о вредителях и возбудителях болезней, которые могут играть существенную роль в ухудшении состояния древостоев. Это в первую очередь стволовые вредители – короед-типограф Ipstypograpgus,короед-гравёр Pytiogeneschalcographus, сосновые лубоеды Tomicuspiniperda, T. minor, жуки-усачи рода Monochamusи ряд других видов. Потенциальную опасность представляет инвазионный вид – союзный короед, вспышки массового размножения которого привели к гибели насаждения сосны кедровой на больших площадях в Западной Сибири. Этот вредитель распространился по всей территории север-таёжных лесов европейской части России. Очаги распространения дендропатогенных грибов, в частности, корневой, еловой и сосновой губок, опёнка других – важнейший фактор, способствующий ослаблению древостоев, последующему размножению вредителей и гибели древостоев. Однако наиболее распространённым заболеванием оказался язвенный рак ели. Вопрос о возбудителя этого заболевания нерешён. К настоящему времени в литературе описано множество грибов-кандидатов, вызывающих некрозно-раковые поражения коры елей.

Поставленные задачи решались полевыми и лабораторными методами исследований, а также дистанционными методами зондирования Земли (ДЗЗ) и применением специальных процедур статистической обработки дистанционных данных в комплексе с наземными.

Методика полевых исследований сочетала маршрутные исследования и наблюдения на постоянных пробных площадях. Маршрутные обследования были проведены в ельниках и сосняках. В результате удалось оценить лесопатологическую ситуацию и подобрать насаждения для закладки пробных площадей. В качестве метода для закладки пробных площадей была принята методика ICPForests,дополненная классической методикой лесопатологических обследований, т.е. фиксировалось центральное дерево, для которого осуществлялась координатная привязка, затем по четырём сторонам света на расстоянии 25 м от центрального дерева фиксировались четыре точки, вокруг которых отмечались 6 ближайших к этой точке деревьев 1 и 2 классов Крафта и определялась их категория состояния. В квадрате, углы которого соответствовали этим четырём точкам, проводился полный перечет всех хвойных деревьев с диаметром от 8 см и более. Для каждого дерева оценивалась категория состояния наличие вредителей и их видового состава, гнилей, плодовых тел грибов, механических повреждений и нарушений развития. В общей сложности нами было заложено и обследовано 87 пробных площадей – 57 в ельниках и 30 в сосняках.

Сочетания методики ICPForests и классических методов лесопатологических обследований позволило получить комплексную информацию о лесопатологическом состоянии хвойных древостоев, видовом составе, распространении болезней и размножении вредителей и оценить возможность применения методов ДЗЗ. Проведённая оценка показала, что применение метода k-NN для классификации изучаемой территории по состоянию древесной растительности дает положительный результат. Вегетационный индекс SWVI показал достаточно высокую чувствительность к изменениям агрегированных классов состояния. Так, например, его величина от здоровых до погибших насаждений меняется более чем в 3 раза. Установлена зависимость между агрегированными классами повреждения древостоев и средними значениями вегетационного индекса. Полученная зависимость имеет высокий коэффициент детерминации и может быть использовано для подготовки тематических карт состояния лесов на изучаемых территориях, что является важным элементом лесопатологического мониторинга. Это исследование нами проведено в приграничной зоне России и Финляндии на 153 пробных площадях, заложенных по программе ICPForests. Для увеличения представленности классов состояния насаждений были также использованы лесоустроительные выделы с отмирающими и погибшими насаждениями. С помощью снимков высокого пространственного разрешения открытого доступа (Bing, Google, Yandex) выполнялась оценка пригодности выбранных выделов для дальнейшего анализа. После проведения первичной обработки был сформирован единый многозональный снимок с четырьмя каналами, который в дальнейшем использовался для классификации.

На постоянных пробных площадях были получены данные о состоянии каждого дерева и древостоя в целом, о видовом составе и популяционных характеристиках вредителей и патогенов. Преобладал короед-типограф Ipstypograpgus и чёрные усачи Monochamusspp. Довольно часто встречался блестящегрудый усач Tetropium castaneum.Среди заболеваний преобладающим был язвенный рак. Довольно часто встречались сосновая и еловая губки, а также опёнок.

В ходе маршрутных обследований выявлено 11 крупных образовавшихся в 2021 г. очагов массового размножения стволовых вредителей в ельниках. Проведено дополнительное исследование, в ходе которого был выявлен видовой состав вредителей, получены популяционные характеристики доминирующих видов, определены площади очагов и выполнена их географическая привязка к местности. Популяционные характеристики короеда-типографа получены путём обследования 20 модельных деревьев с учётом того, что развитие этого вредителя проходило в двух генерациях за сезон. При этом массовое развитие второй генерации для Карельского перешейка было установлено впервые.

Исследование возбудителей язвенного рака проводилось на 115 образцах, отобранных нами в Карелии и Ленинградской области. Мы установили, что наиболее распространенный тип этого заболевания связан с появлением отмерших сучков, вокруг которых часто начинается смолотечение и образование язвы. Развитие раковых язв может усугубляться при поселении новых патогенов. В частности, на язвах были зарегистрированы плодоношения Lachnellulacalycina, Hysteriumangustatum, а также ходы короедов и плодоношение Leptographiumsp.В ходе лабораторных исследований охарактеризовано несколько грибов-гифомицетов, наиболее часто встречающихся в язвах выявленного типа заболевания, а также сопутствующие виды грибов. Полученные результаты, говорят о том, что мы имеем дело с новыми, по крайней мере, для данного региона, видами. В июле 2021 г. начат процесс выделения возбудителей в культуру. В ноябре в полевых условиях заложен эксперимент по проверке выделенных в культуру видов, как возможных возбудителей язвенного рака. В молодом древостое ели стволы 20 елей были инокулированы двумя культурами грибов: Botryomoniliasp. иThysanophorapenicillioides.

В результате исследований, проведённых в 2021 г. сформирована база данных вспышек размножения и распространения вредителей и патогенов, проведены маршрутные обследования, оценена лесопатологическая ситуация и подобраны насаждения для закладки пробных площадей, заложено 87 пробных площадей по методике ICPForestsи классической методике, принятой для лесопатологических обследований. На 153 пробных площадях с добавлением лесоустроительных выделов с отмирающими и погибшими насаждениями исследована эффективность метода автоматизированной классификации материалов.

В итоге, в 2021 г. сформирована основа сети объектов для проведения экспериментальных наблюдений, отвечающая целям и задачам данного исследования, которую в следующем году мы планируем расширить. Выявлен новый тип раковых заболеваний ели. Проведены лабораторные исследования по установлению возбудителей этого заболевания и уже сейчас установлено два новых вида, по крайней мере, для данного региона. Заложен эксперимент по проверке выделенных в культуру видов, как возможных возбудителей язвенного рака. Разработан алгоритм и создана основа для проведения исследований по разработке метода дистанционного мониторинга размножения вредителей и патогенов хвойных древостоев.

WordPress Lessons