В простых однопородных и смешанных древостоях характер динамических процессов в целом сходен независимо от типа леса и среднего возраста пихтового элемента.
В сложных разновозрастных древостоях раньше усыхали угнетенные особи с наименьшим диаметром.
Темпы деградации различались по годам, наиболее высокие их значения отмечены после лет с жаркой и сухой погодой, вызвавшей ослабление пихты и повышение численности уссурийского полиграфа.
Достигнутый к настоящему времени уровень деградации пихтовых дре- востоев является одним из важных предикторов краткосрочного прогноза ухудшения их состояния.
Наибольшее опасение вызывают древостои на ООПТ: в Ларинском ландшафтном заказнике количество жизнеспособных деревьев, по данным пробных площадей, составляет от 14,1 до 46,4%, а ва- леж - более 35%, в Заварзинской лесной даче в древостоях с преобладанием пихты количество жизнеспособных деревьев 35,7%, валежа 18,6%.
Полученные данные являются базой для экологического мониторинга пихтарников Томской области и прогнозирования регионального лесообразовательного процесса.
Литература
1. Sutherland W. J., Freckleton R.P., Godfray H.C.J., Beissinger S.R., Benton T., Cameron D.D., Carmel Y, Coomes D.A., Coulson T., Emmerson M.C., Hails R.S., Hays G.C., Hodgson D.J., Hutchings M.J., Johnson D., Jones J.P.G., Keeling M.J., Kokko H., Kunin W.E., Lambin X., Lewis O.T., Malhi Y., Mieszkowska N., Milner-Gulland E. J., Norris K., Phillimore A.B., Purves D.W., Reid J.M., Reuman D.C., Thompson K., Travis J.M.J., Turnbull L.A., Wardle D.A., Wiegand T. Identification of 100 fundamental ecological questions // Journal of Ecology. 2013. Vol. 101. PP. 58-67. doi: 10.1111/1365-2745.12025
2. Roques A., Lees D. Introductory notes to factsheets. Chapter 14 // BioRisk. 2010. Vol. 4, Iss.2PP. 855-1021. doi: 10.3897/biorisk.4.69
3. Pimentel D., Zuniga R., Morrison D. Update on the environmental and economic costs associated with alien-invasive species in the United States // Ecological Economics. 2005. Vol. 52. PP. 273-288. doi: 10.1016/j.ecolecon.2004.10.002
4. Lovett G.M., Canham C.D., Arthur M.A., Weathers K.C., Fitzhugh R.D. Forest ecosystems responses to exotic pests and pathogens in eastern North America // BioScience. 2006. Vol. 56, № 5. PP. 395-405.
5. Kenis M., Auger-Rosenberg M.-A., Roques A., Timms L., Pere C., Cock M.J.W., Setelle J., Augustin S., Lopez-Vaamonde C. Ecological effects of invasive alien insects // Biological Invasions. 2008. Vol. 11, Iss. 1. PP. 21-45. doi: 10.1007/978-1-4020-9680-8_3
6. 0kland B., Erbilgin N., Scarpaas O., Christiansen E., Langstrom B. Inter-species interactions and ecosystems effects of non-indigenous invasive and native tree-killing bark beetles // Biological Invasions. 2011. Vol. 13, iss. 5. PP. 1151-1164. https://doi.org/10.1007/s10530- 011-9957-2
7 Баранчиков Ю.Н. Инвазии дендрофильных насекомых - источник хозяйственных проблем и полигон для эколого-эволюционных исследований // Экологические и экономические последствия инвазий дендрофильных насекомых: мат. Всеросс. конф, Красноярск, 25-27 сентября 2012 г. / отв. ред. Ю.Н. Баранчиков. Красноярск : ИЛ СО РАН, 2012. С. 6-11.
8. Aukema J.E., Leung B., Kovacs K., Chivers C., Britton K.O., Englin J., Frankel S.J., Haight R.G., Holmes T.P., Liebhold A.M., McCullough D.G., Von Holle B. Economic impacts of non-native forest insects in the continental United States. PLoS ONE. 2011. Vol. 6, iss. 9. PP. 1-7. doi:10.1371/journal.pone.0024587
9. Кривец С.А., Керчев И.А., Бисирова Э.М., Демидко Д.А., Петько В.М., Баранчиков Ю.Н. Распространение уссурийского полиграфа Polygraphus proximus Blandf. (Coleoptera, Curculionidae: Scolytinae) в Сибири // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2015. Вып. 211. С. 33-45.
10. Баранчиков Ю.Н. Коэволюционные аспекты инвазийности лесных дендрофильных насекомых // Известия Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии. 2010. Вып. 192. С. 30-39.
11. Баранчиков Ю.Н., Петько В.М., Астапенко С.А., Акулов Е.Н., Кривец С.А. Уссурийский полиграф - новый агрессивный вредитель пихтовых лесов Сибири // Лесной вестник. Вестник Московского государственного университета леса. 2011. Вып. 4. С. 78-81.
12. Баранчиков Ю.Н., Демидко Д.А., Лаптев А.В., Петько В.М. Динамика отмирания деревьев пихты сибирской в очаге уссурийского полиграфа // Лесной вестник. Вестник Московского государственного университета леса. 2014. Т 18, вып. 6. С. 132-138.
13. Демидко Д.А. Датировка инвазии полиграфа уссурийского Polygraphus proximus Blandford (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) на территорию Томской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2014. Вып. 207. С. 225234.
14. Кривец С.А., Керчев И.А., Кизеев Ю.М., Кожурин М.А., Козак Р.Г., Филимонов М.Н., Чемоданов А.В., Чугин В.С. Уссурийский полиграф Polygraphus proximus Blandf. (Coleoptera, Scolytidae) в пихтовых лесах Томской области // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Болезни и вредители в лесах России: XXI век» и V ежегодных чтений памяти О.А. Катаева. Екатеринбург, 20-24 сентября 2011 г. Красноярск : ИЛ СО РАН, 2011. С. 53-55.
15. Чмыр А.Ф., Маркова И.А., Сеннов С.Н. Методология лесоводственных исследований : учеб. пособие. СПб. : ЛТА, 2001. 96 с.
16. Krivets S.A., Bisirova E.M., Kerchev I.A., Pats E.N., Chernova N.A. Transformation of Taiga ecosystems in the Western Siberian invasion focus of four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandford (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) // Russian Journal of Biological Invasions. 2015. Vol. 6, № 2. PP. 94-108. doi: 10.1134/S2075111715020058
17. Демидко Д.А. Состояние кедровых древостоев Северо-Восточного Алтая и методы его оценки // Лесоведение. 2011. № 1. С. 19-27.
18. Alexeyev V Forest health diagnosis and its application in air pollution impact studies // Air pollution effects on vegetation including forest ecosystems. Proceedings of the Second US- USSR Symposium. 1989. PP. 135-140.
19. Методы мониторинга вредителей и болезней леса: справочник «Болезни и вредители в лесах России» / под общ. ред. В.К. Тузова. М. : ВНИИЛМ, 2004. Т Ш. 200 с.
20. Алексеев В.А. Определение жизненного состояния древостоев // Труды Санкт- Петербурского научно-исследовательского института лесного хозяйства. Вып. 2 (12). СПб., 2004. С. 24-33.
21. Кендалл М., Стьюарт А. Статистические выводы и связи. М. : Наука, 1973. 899 с.
22. Лойко С.В., Герасько Л.И., Куликова О.Р. Сукцессии растительности на дерновоподзолистых почвах подтайги Томь-Яйского междуречья // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2010. № 4. С. 32-40.
23. Фалалеев Э.Н. Пихта. М. : Лесная промышленность, 1982. 86 с.
24. Ярмишко В.Т., Горшков В.В., Ставрова Н.И. Виталитетная структура Pinus sylvestris L. в лесных сообществах с разной степенью и типом антропогенной нарушенности (Кольский полуостров) // Растительные ресурсы. 2003. Т. 39, вып. 4. С. 1-18.
25. Дебков Н.М. Особенности возобновительных процессов пихтовых лесов в связи с трансформацией их микромозаичной организации под воздействием уссурийского полиграфа // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2017. № 1 (33). С. 5-16. doi: 10.15350/2306-2827.2017.1.5
26. Bark and wood boring insects in living trees in Europe, a synthesis / еd. by F. Lieutier, K.R. Day, A. Battisti, J.-C. Grйgoire and H.F. Evans. Springer, 2004. 569 p. doi: 10.1007/978-1-4020-2241-8
27. Bark beetles. Biology and ecology of native and invasive species / еd. by F.E. Vega and R.W. Hofstetter. Academic Press of Elsevier, 2015. 620 p. doi: 10.1016/C2013-0-04752-4
28. Лямцев Н.И., Малахова Е.Г. Динамика санитарного состояния еловых лесов Подмосковья после засухи 2010 г. // Лесной вестник. Вестник Московского государственного университета леса. 2013. Т 18, вып. 6. С. 82-89.
References
1. Sutherland WJ, Freckleton RP, Godfray HCJ, Beissinger SR, Benton T, Cameron DD, Carmel Y, Coomes DA, Coulson T, Emmerson MC, Hails RS, Hays GC, Hodgson DJ, Hutchings MJ, Johnson D, Jones JPG, Keeling MJ, Kokko H, Kunin WE, Lambin X, Lewis OT, Malhi Y, Mieszkowska N, Milner-Gulland EJ, Norris K, Phillimore AB, Purves DW, Reid JM, Reuman DC, Thompson K, Travis JMJ, Turnbull LA, Wardle DA. Wiegand T. Identification of 100 fundamental ecological questions. Journal of Ecology. 2013;101:58- 67. doi: 10.1111/1365-2745.12025
2. Roques A, Lees D. Introductory notes to factsheets. Chapter 14. BioRisk. 2010;4(2):855-1021. doi: 10.3897/biorisk.4.69
3. Pimentel D, Zuniga R, Morrison D. Update on the environmental and economic costs associated with alien-invasive species in the United States. Ecological Economics. 2005;52:273-288. doi: 10.1016/j.ecolecon.2004.10.002
4. Lovett GM, Canham CD, Arthur MA, Weathers KC, Fitzhugh RD. Forest ecosystems responses to exotic pests and pathogens in eastern North America. Bioscience. 2006;56(5):395-405. doi: 10.1641/0006-3568(2006)056[0395:FERTEP]2.0.C0;2
5. Kenis M, Auger-Rosenberg M-A, Roques A, Timms L, Pere C, Cock MJW, Setelle J, Augustin S, Lopez-Vaamonde C. Ecological effects of invasive alien insects. Biological Invasions. 2008;11(1):21-45. doi: 10.1007/978-1-4020-9680-8_3
6. 0kland B, Erbilgin N, Scarpaas O, Christiansen E, Langstrom B. Inter-species interactions and ecosystems effects of non-indigenous invasive and native tree-killing bark beetles. Biological Invasions. 2011;13(5):1151-1164. doi: 10.1007/s10530-011-9957-2
7. Baranchikov YuN. Invazii dendrofil'nykh nasekomykh - istochnik khozyaystvennykh problem i poligon dlya ekologo-evolyutsionnykh issledovaniy [Invasions of dendrophilic insects , a source of economic problems and a testing ground for ecological and evolutionary research]. In: Ekologicheskie i ekonomicheskie posledstviya invaziy dendrofil'nykh nasekomykh: materialy Vseross. konf. [Ecological and economic consequences of invasions of dendrophilous insects. Proc. of the All-Russian Conf. (Krasnoyarsk, Russia, 25-27 September, 2012)]. Baranchikov YuN, editor. Krasnoyarsk: Sukachev Institute of Forest SB RAS Publ.: 2012. pp. 6-11. In Russian
8. Aukema JE, Leung B, Kovacs K, Chivers C, Britton KO, Englin J, Frankel SJ, Haight RG, Holmes TP, Liebhold AM, McCullough DG, Von Holle B. Economic impacts of non-native forest insects in the continental United States. PLoS ONE. 2011;6(9):1-7. doi: 10.1371/ journal.pone.0024587
9. Krivets SA, Kerchev IA, Bisirova EM, Demidko DA, Pet'ko VM, Baranchikov YuN. Distribution of four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandf. (Coleoptera, Curculionidae: Scolytinae) in Siberia. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii. 2015;211:33-45. In Russian
10. Baranchikov YuN. Coevolutional aspects of invasion ability of forest dendrophilous insects. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii. 2010;192:30-39. In Russian
11. Baranchikov YuN, Pet'ko VM, Astapenko SA, Akulov EN, Krivets SA. Ussuriyskiy poligraf - novyy agressivnyy vreditel' pikhtovykh lesov Sibiri [Four-eyed fir bark beetle - a new aggressive pest of Siberian fir forests]. Forestry Bulletin. 2011;4:78-81. In Russian
12. Baranchikov YuN, Demidko DA, Laptev AV, Pet'ko VM. Dynamics of Siberian fir dieback in the outbreak area of the four-eyed fir bark beetle. Forestry Bulletin. 2014;18(6):132-138. In Russian, English Summary
13. Demidko DA. Dating of four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandford (Coleoptera, Curculionidae, Scolytinae) invasion into Tomsk region. Izvestia Sankt- Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii. 2014;207;225-234. In Russian
14. Krivets SA, Kerchev IA, Kizeev YuM, Kozhurin MA, Kozak RG, Filimonov MN, Chemodanov AV, Chugin VS. Ussuriyskiy poligraf Polygraphus proximus Blandf. (Coleoptera, Scolytidae) v pikhtovykh lesakh Tomskoy oblasti [Four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandf. (Coleoptera, Scolytidae) in fir forests of Tomsk Oblast]. In: Bolezni i vrediteli v lesah Rossii: XXI vek. Materialy Vseros. konf. [Diseases and Pests in the forests of Russia: XXI century. Proc. of the All-Russian conf. (Yekaterinburg, Russia, 20-24 September, 2011)]. Krasnoyarsk: IL SO RAN Publ.; 2011. pp. 53-55. In Russian
15. Chmyr AF, Markova IA, Sennov SN. Metodologiya lesovodstvennykh issledovaniy [Silvicultural research methodology: Tutorial]. St. Peterburg: FTU Publ.; 2001. 96 p. In Russian
16. Krivets SA, Bisirova EM, Kerchev IA, Pats EN, Chernova NA. Transformation of Taiga ecosystems in the Western Siberian invasion focus of four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandford (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae). Russian Journal ofBiological Invasions. 2015;6(2):94-108. doi: 10.1134/S2075111715020058
17. Demidko DA. The state of Siberian Stone Pine forests in Northeastern Altai and methods for its assessment. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science. 2011;1:19-27. In Russian, English Summary
18. Alexeyev V. Forest health diagnosis and its application in air pollution impact studies. In: Air pollution effects on vegetation including forest ecosystems. Proc. of the Second US- USSR Symposium. 1989:135-140.
19. Metody monitoringa vrediteley i bolezney lesa [Methods for monitoring forest pests and diseases]. Vol. 3. Tuzov VK, editor. Moscow: All-Russian Research Institute for Silviculture and Forest Mechanization Publ.; 2004. 200 p. In Russian
20. Alekseev VA. Estimation of tree stands health condition. Proc. of the Saint-Petersburg Forestry Research Institute. 2004;2(12):24-33. In Russian, English Summary
21. Kendall MG, Stuart A. The advanced theory of statistics. Gal'chuk LI and Terekhin AT, translated from English; Kolmogorova AN, editor. London: Charles Griffin & Company Limited Publ.; 1973. 899 p. In Russian
22. Loyko SV, Gerasko LI, Kylikova OR. Succession vegetation on sodpodzol soils of a subtaiga of the Tom-Yaysky interfluve. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya = Tomsk State University Journal of Biology. 2010;4(12):32-40. In Russian
23. Falaleev EN. Pikhta [Fir]. Moscow: Lesnaya promyshlennost' Publ.; 1982. 86 p. In Russian
24. Yarmishko VT, Gorshkov VV, Stavrova NI. Pinus sylvestris L. vital state structure in the tree layer of pine forest with different degree and type of anthropogenic disturbance (Kola Peninsula). Rastitelnye Resursy. 2003;4(39):1-18. In Russian
25. Debkov NM. Peculiarities of forest regeneration processes in fir forest caused by transformation of their micro mosaic organization by Polygraphus proximus Bland. Vestnik of Volga State University of Technology. Series: Forest. Ecology. Nature Management. 2017;1(33):5-16. doi: 10.15350/2306-2827.2017.1.5
26. Bark and wood boring insects in living trees in Europe, a synthesis. Lieutier F, Day KR, Battisti A, Grйgoire J-C and Evans HF, editors. Netherlands: Springer Publ.; 2004. 569 p. doi: 10.1007/978-1-4020-2241-8
27. Bark beetles. Biology and ecology of native and invasive species. Vega FE and Hofstetter RW, editors. Academic Press of Elsevier; 2015. 620 p. doi: 10.1016/C2013-0-04752-4
28. Lyamtsev NI, Malakhova EG. Dinamika sanitarnogo sostoyaniya elovykh lesov Podmoskov'ya posle zasukhi 2010 g. [Dynamics of the sanitary state of spruce forests in the Moscow region after a drought in 2010]. Lesnoy vestnik. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa = Forestry Bulletin. 2013;18(6):82-89. In Russian
Аннотация
Динамика состояния древостоев пихты сибирской, поврежденных уссурийским полиграфом Polygraphus proximus Blandf. в Томской области. Бисирова Э.М. - н.с. лаборатории мониторинга лесных экосистем Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН; н.с. Томского филиала Всерос. центра карантина растений. Кривец С.А. - канд. биол. наук, в.н.с. лаборатории мониторинга лесных экосистем Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. г. Томск, Россия.
Приведены результаты шестилетних мониторинговых исследований (20122017 гг.) пихтовых древостоев Томской области, поврежденных уссурийским полиграфом Polygraphus proximus, инвазионным короедом дальневосточного происхождения. Выявлена отрицательная динамика в их состоянии, обусловленная деятельностью инвайдера и заключающаяся в повсеместном уменьшении доли здоровых особей пихты, увеличении доли ослабленных, сильно ослабленных и погибших деревьев, а также в массовом образовании валежа. Показано, что различия в степени и темпах деградации древостоев обусловлены как особенностями насаждений, в первую очередь качественным и количественным состоянием кормовой базы полиграфа, так и локальных очагов его размножения. Обнаружена значимая корреляционная взаимосвязь гибели деревьев в 2012-2014 гг. со среднемесячной температурой воздуха в 20112013 гг. в период развития P. proximus. Полученные данные являются базой для экологического мониторинга пихтарников Томской области и прогнозирования регионального лесообразовательного процесса.
Ключевые слова: биологические инвазии; насекомые-дендрофаги; мониторинг состояния лесных экосистем; Abies sibirica Ledeb., Томская область, Западная Сибирь.
Abstract
Dynamics of the state of Siberian fir tree stands damaged by the four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandf. in Tomsk Oblast. Elvina M. Bisirova1'2, Svetlana A. Krivets1