Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Влияние факторов окружающей среды на половое поведение чешуекрылых 9
1.1 Л.Кормовое растение 10
1.1.2. Температура воздуха 12
1.1.3. Интенсивность освещения 14
1.1.4. Скорость ветра 16
1.2. Внутривидовая изменчивость химического состава половых феромонов чешуекрылых . 17
1.3. Половой аттрактант и феромонные ловушки в мониторинге популяций чешуекрылых-вредителей І 9
1.4. Конструктивные особенности феромонных ловушек и их влияние на уловы самцов чешуекрылых 23
1.5. Связь плотности преимагинальных фаз чешуекрылых с уловами самцов феромонными ловушками 25
Заключение по главе 1 29
Глава 2. Объект, материалы, методики и районы исследований 31
2 Л.Объект исследований 31
2.2. Материалы 34
2.3. Методики исследований 37
2.4. Природные условия районов исследований 40
2.4.1. Республика Хакасия, Ширинский район 40
2.4.2. Большемуртинский район \5
2.4.3. Дальний Восток, Хабаровский край 47
2.4.4. Южный Урал и Зауралье 49
Глава 3. Оценка уловистости и фиксации самцов сибирского шелкопряда разными типами феромонных ловушек 52
ЗЛ. Типы феромонных ловушек, используемых в системе мониторинга популяций чешуекрылых 52
3.2. Важность стандартизации феромонной ловушки 53
3.3. Оценка эффективности разных типов феромонных ловушек в уловистости самцов сибирского шелкопряда 54
3.4. Влияние форм и размеров входных отверстий на улов самцов сибирского шелкопряда коробчатыми ловушками 59
3.5. Влияние количества инсектицидных пластин на уловистость коробчатых ловушек 62
Заключение по главе 3 64
Глава 4. Полевые испытания полового аттрактанта сибирского шелкопряда 66
4.1. Отбор компонентов для полового аттрактанта сибирского шелкопряда 60
4.2. Испытание полового аттрактанта в разных географических популяциях сибирского шелкопряда 74
4.3. Привлекательность аттрактанта в разных типах диспенсеров 77
Заключение по главе 4 81
Глава 5. Особенности половой коммуникации имаго сибирского шелкопряда 83
5.1. Возрастные особенности половой коммуникации чешуекрылых 83
5.2. Возрастные изменения половой привлекательности виргинных самок сибирского шелкопряда 85
5.3. Циркадные ритмы половой активности бабочек сибирского шелкопряда 91
5.4. Влияние присутствия кормового растения на успешность спаривания особей сибирского шелкопряда 95
5.5. Сезонная изменчивость морфологических параметров крыльев самцов сибирского шелкопряда, пойманных в феромонные ловушки 98
Заключение по главе 5 99
Глава 6. Феромонные ловушки в региональной системе мониторинга численности популяций сибирского шелкопряда 101
6.1. Особенности пространственной структуры популяций сибирского шелкопряда в межвспышечный период і 02
6.2. Интегральная оценка местообитаний сибирского шелкопряда... 104
6.3. Полевая оценка достоверности выделения оптимальных местообитаний сибирского шелкопряда 106
6.4. Пространственное распределение имаго сибирского шелкопряда в межвспышечный период градации 111
6.5. Применение сети феромонных ловушек для определения тренда пространственного изменения численности локальных популяций сибирского шелкопряда 116
6.6. Методика ведения феромонного мониторинга популяций сибирского шелкопряда 125
Выводы 130
Список литературы 132
- Внутривидовая изменчивость химического состава половых феромонов чешуекрылых
- Республика Хакасия, Ширинский район
- Влияние форм и размеров входных отверстий на улов самцов сибирского шелкопряда коробчатыми ловушками
Введение к работе
Актуальность темы. Сибирский шелкопряд - главнейший вредгтель хвойных лесов Северной Азии. Вспышки его массового размножения т?асто носят пандемичный характер и приводят к гибели миллионов гектаров хвойных лесов. Современная система надзора за популяциями сибирского шелкопряда основана на учете плотности преимагинальных фаз вредителя.
Актуальность выбранной темы обусловлена необходимостью поиска новых информативных методов надзора за численностью этого вредителя на латентных фазах его градационного цикла. Сочетание использования феромонных ловушек и традиционных методов надзора позволяют значительно сократить общие затраты на мониторинг (Маслов и др., 1988; Шаров и др., 2004), так как ловушки могут дать значительно больше информации об изменении плотности популяции насекомого на межвснышечной фазе и фазе депрессии, когда практически невозможно обнаружить вредителя на стадии гусеницы.
Феромонные ловушки успешно применяются в России и за рубежом при мониторинге таких хозяйственно важных видов, как непарный шелкопряд (The gypsy moth..., 1981; Бедный, 1984; Sharov et al., 1996; Бабурина и др., 2002), сосновая совка (Миняева, 1988), шелкопряд-монашенка (Методические..., 1987). Не смотря на глубокие знания по биологии, экологии и динамики численности сибирского шелкопряда (Флоров, 1938, 1948; Рожков, 1963, 1965; Болдаруев, 1969; Кондаков, 1974; Ряполов, 1981; Купрессова и др., 1982), до начала наших исследований, система надзора за состоянием популяций сибирского шелкопряда была лишена этого важного компонента мониторинга. Отсутствие инструментальной базы; полового аттрактанта, диспенсера для него, конструкции феромонной ловушки и фумигационной пластины делало невозможным начало разработки технологии феромонного мониторинга популяций этого вредителя. Это также существенно затрудняет контроль за распространением сибирского шелкопряда как в России, так и в другие страны и континенты. Данные вопросы рассмотрены в рамках диссертационной темы.
Цель исследования: Разработка экологических и технологических основ феромонного мониторинга изменения численности популяций сибирского шелкопряда.
Задачи исследования:
Экспериментально отобрать классы химических . соединений, входящих в состав полового аттрактанта сибирского шелкопряда и определить рабочую концентрацию аттрактанта для использования в ловушках.
Определить оптимальный тип феромонной ловушки для использования в системе мониторинга популяций вредителя. Выбрать оптимальный тип диспенсера для полового аттрактанта сибирского шелкопряда.
Исследовать привлекательность аттрактанта для самцов шелкопряда в разных географических регионах,
Изучить суточную и возрастную динамику половой привлекательности самок шелкопряда и ее зависимость от факторов внешней среды.
5. Определить возможность использования феромонных ловушек в выявлении изменения численности популяций сибирского шелкопряда.
6. Обосновать принцип расположения феромонных ловушек в темнохвойноЙ тайге Красноярского края в межвспышечный период градационного цикла сибирского шелкопряда.
7. Предложить технологию проведения феромонного мониторинга численности популяций сибирского шелкопряда.
Научная новизна работы. Впервые экспериментально отобран комплекс основных химических соединений, входящих в состав полового аттрактанта сибирского шелкопряда. Установлена оптимальная конструкция феромонной ловушки. Испытаны разные типы диспенсеров и найдена оптимальная концентрация аттрактанта для феромонного мониторинга вредителя. Доказано сходство реакции на выявленный аттрактант у самцов уральской, сибирской и дальневосточной популяций сибирского шелкопряда. Выявлены особенности пространственного распределения бабочек-самцов сибирского шелкопряда в разреженной популяции. Изучено влияние возраста и факторов окружающей среды на половую активность бабочек шелкопряда.
Практическое значение. Разработка оптимальной конструкции феромонной ловушки, определение эффектности синтетического полового аттрактанта и типа диспенсера, а также, выработка методологических приемов их использования является необходимым условием организации феромонного мониторинга популяций сибирского шелкопряда. Принимая во внимание широкое разнообразие ландшафтно-экологических условий местообитания шелкопряда, чрезвычайно важна доказанная эффективность этих средств мониторинга в пределах всего ареала вредителя. На основе этих разработок предложена технология проведения феромонного мониторинга численности популяций сибирского шелкопряда.
Апробация работы. Практическая апробация разработанной технологии проведена в течение трех полевых сезонов на территории семи субъектов Российской Федерации. Теоретические результаты исследований были доложены на Молодежной региональной научно-практической конференции "Проблемы региональной экологии" (Томск, 1998); на Южно-Сибирских региональных научных конференциях (Абакан, 1998, 1999, 2000, 2001); на I-VII межрегиональных семинарах по мониторингу и защите леса в Красноярске, Иркутске, Владивостоке и Южно-Сахалинске (1999-2004); на региональной конференции молодых ученых, посвященной 275-летию РАН (Красноярск, 1999.); конференции молодых ученых ИЛ СО РАН (Красноярск, 2000); II республиканской конференции, посвященной памяти ак. В.А. Коптюга (Красноярск, 2001); I межрегиональной практической конференции по сохранению биологического разнообразия Приенисейской Сибири (Красноярск, 2001); Международной конференции "Классификация и динамика лесов Дальнего востока" (Владивосток, 2001); I межрегиональной практической конференции молодых ученых КНЦ (Красноярск, 2002); на Международной конференции «Мониторинг состояния лесных и урбо-экосистем» (Москва, 2002); на конференциях в Аннаполисе (шт. Мериленд, США) "Комплексные исследования по непарному шелкопряду и другим вредителям" (Annapolis, 1999, 2001).
Публикации. Основное содержание работы изложено в 24 публикациях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 6 глав. Первая глава - обзор литературы. Во второй описаны объект, методики и районы исследований. В последующих четырех изложены результаты экспериментов и их обсуждение. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, включая 128 страниц основного текста с 13 таблицами и 27 рисунками. Список литературы занимает 27 страниц и содержит 247 источников, в том числе 156 на иностранных языках.
Б лагода рности
Работа была выполнена в 1998-2003 гг. в рамках российско-американского проекта (грант Министерства сельского хозяйства США RS69 10TL97-A580), а также, грантов Красноярского фонда науки, №№ 10F0I96M, 13G012 и ФЦП «Интеграция» (К1126). Внедрение разработок поддержано средствами проекта USAID «Лесные ресурсы и технологии» (ФОРЕСТ).
Автор признателен коллективу исследователей под руководством Н.В. Вендило и К.В. Лебедевой (Всероссийский НИИ химических средств защиты растений) и Дж. Клуну (Бэлтсвилл, США) за предоставленные аттрактанты, В. Мастро и А. Радженович (Отис и Портленд, США), М. МакФаддьену и А. Шарову (Heron Group, США) за предоставленное оборудование. Коллегам из региональных учреждений МПР: Г. И. Юрченко, Г. И. Туровой, В.А. Миронову, Н.В. Чемоданову, В.В. Солдатову, Р. А. Турьянову за помощь в проведении экспериментов на Дальнем Востоке, Иркутской, Томской областях, Красноярском крае и Южном Урале. Автор благодарен сотрудникам Института леса СО РАН: Ю.П Кондакову, В.М. Яновскому, Т.А. Вшивковой за ценные советы в ходе работы, В .В. Иванову, В.Д. Перевозниковой, В.А. Солдатову, Н.В. Беловой, С.С. Алтуниной, аспирантам Е.Н. Акулову и Н.С. Бабичеву за помощь, оказанную в ходе сбора полевого материала в Красноярском крае и Республике Хакасия, В.Г. Суховольскому и Т.М. Овчинниковой за помощь в статистической обработке данных, В.П. Черкашину и М.А. Корецу за предоставление ГИС-материалов. Особую признательность автор выражает заведующему лаборатории лесной зоологии Института леса СО РАН Ю.Н. Баранчикову за помощь и оказанную поддержку в организации и проведении исследований.
Внутривидовая изменчивость химического состава половых феромонов чешуекрылых
В настоящее время широко известны примеры не только межвидовой, но и внутривидовой специфичности феромонов, то есть, варьирование состава полового феромона в разных популяциях некоторых видов чешуекрылых (Chemical control..., 1977; David, Birch, 1989; Lofstedt, 1990).
Показано, что среди компонентов половых феромонов чешуекрылых присутствуют:
1) основные компоненты, отвечающие за побуждение самца к полёту и его дистанционную ориентацию;
2) добавочные компоненты, способствующие целенаправленному отыскиванию источника запаха и посадке вблизи него;
3) компоненты, отвечающие за географическую изоляцию популяций (встречаются не у всех видов).
Несмотря на то, что последние составляющие являются минорными (доля содержания в феромоне не более 10%) и их можно назвать поведенческими компонентами близкого действия, у отдельных видов они играют существенную роль в успешном привлечении в феромонные ловушки самцов разных популяций. Этим объясняется тот факт, что одно или двухкомпонентные синтетические приманки, используемые в ловушках, видоспецифичны лишь в конкретных эколого-географических условиях (Гричанов и др., 1995).
Пример такой географической изменчивости демонстрируют хлопковая совки Heliothis armigera и серой зерновой совки Apamea anceps. Один из наиболее распространенных компонентов феромонов цис-11-гексадеценаль часто является основным в подсемействах совок Heliothmae, Cuculliinae, Hadeninae и Amphypirinae (Гричанов, 1984). В Средней Азии и Закавказье данный компонент является высокоспецифичным аттрактантом для хлопковой совки (Булыгинская и др., 1987). В Южной Сибири и Северном Казахстане ловушки с цис-11-гексадеценалем отлавливают почти исключительно серую зерновую совку (Гричанов, Вахер, 1988).
Для самцов совки Agrotis segetum из популяции, обитающей во Франции, привлекателен только Z-5-доценилацетат, для датской популяции вдвое более привлекателен - Z-7-додеканолацетат. Самцы швейцарской популяции привлекаются смесью трех компонентов - Z-5-деценилацетата, Z-7-додеканолацетата и Z-9-додеканолацетата, при этом Z-7-додеканолацетат и Z-5-деценилацетат для самцов швейцарской популяции оказались совершенно не привлекательными (Arn et al., 1983). Другой яркий пример различия состава феромонного сигнала внутри вида продемонстрирован на листовертке Zeiraphera diniana. Исследовали привлекательность различных комбинаций компонентов синтетического аттрактанта для самцов сосновой и лиственничной рас. Самцы сосновой расы отвечали только на додеценил ацетат, а лиственничной - только на тетрадиценил, но ловушки, заряженные смесью компонентов ловили самцов обеих рас. При этом, самки сосновой расы привлекали самцов лиственничной расы, но гораздо менее эффективно, чем самки той же расы (Priesner et al., 1984; Priesner, Batlensweiler, 1987; Batlensweiler, Priesner, 1988).
Скорее всего, указанные различия в ответной реакции самцов двух рас вызваны тем, что потребление гусеницами разных видов кормовых растений приводит к специфичности химического состава и соотношения компонентов полового феромона самок, являющегося основным фактором половой изоляции.
В настоящее время феромонные ловушки и половые аттрактапты являются необходимыми средствами для осуществления мероприятий по феромонному надзору за популяциями хозяйственно-важных видов насекомых. Феромонные ловушки зарекомендовали себя в основном как эффективные высокочувствительные устройства, позволяющие обнаружить искомый вид, выявить начало лёта имаго и определить сроки начала мероприятий по уничтожению, а также, учитывать эффективность лесозащитных мероприятий (Бедный, 1979; The gypsy moth..., 1981; Скиркявичус, 1985; Рекомендации..., 1993; Наставление..., 2001).
Феромонный мониторинг лесных насекомых используется уже около 100 лет с тех пор как действие феромона было обнаружено у непарного шелкопряда (Forbush, Fernald 1896). Первые попытки использования половых аттрактантов на практике для обнаружения насекомых в природе (в частности, непарного шелкопряда) были сделаны в 1913 г. американскими учеными. Изначально использовали феромонные ловушки либо с живыми девственными самками, либо с экстрактом, приготовленным из конца брюшка самок (Collins and Potts, 1932).
Химическая структура феромона непарного шелкопряда была определена только в 1970 г. и вещество получило название диспарлур (Bierl et al., 1970). С этого времени синтетический аттрактант стали использовать в качестве приманки в ловушках. Аттрактивность ловушек была увеличена в несколько раз после разделения оптических изомеров диспарлура. Оказалось, что основным активным компонентом является (+)-энантиомер диспарлура (PHmmer et al., 1977). В России одним из первых, кто предложил использовать живых самок, помещенных в садки, как средство для надзора за численностью непарного шелкопряда был А.И. Ильинский (1965).
В дальнейшем, разрушительная деятельность насекомых-вредителей обусловила необходимость поиска синтетических аналогов их половых феромонов для проведения мероприятий по надзору за численностью этих видов. В мировой практике защиты растений показана возможность широкого применения синтетических аналогов половых феромонов чешуекрылых для лесопатологической оценки лесных насаждений и на этой основе - полного или частичного снижения объема трудоемких работ по учету гусениц или яйцекладок вредителей (Бедный, 1984; The gypsy moth...,1981;Howseetal., 1998).
По данным ежегодно обновляемой базы данных (Am et al.,1986-1997: http:// PHEROLIST) аналоги половых феромонов синтезированы более чем у 1716 видов чешуекрылых, принадлежащих к 51 семейству. В настоящее время существует два основных метода применения синтетических феромонов, и, в связи с этим - две их формы. В первом случае - это применение феромонов в феромонных ловушках. В основном, феромонные ловушки служат для слежения за изменением численности популяций насекомых-вредителей. Для этого ловушки размещают в обследуемом насаждении. Их вывешивают на ветвях деревьев в начале лёта насекомого и снимают по окончании лёта. Затем подсчитывают уловы и сравнивают их с уловами прошлых лет.
Феромонные ловушки крайне необходимы также при установлении направления и скорости распространения популяций насекомых-вредителей. Особенно наглядно это продемонстрировано в США, где распространение непарного шелкопряда носит фронтальный характер, и ловушки сигнализируют о появлении этого вредителя в новых местообитаниях (Liebhold et al, 1998; Sharov et al., 1995; 1997b).
Феромонные ловушки используют и как средство для снижения численности самцов методом отлова, то есть, для создания так называемого «самцового» вакуума, пытаясь увеличить тем самым количество неоплодотворенных самок в популяции (Аничкова, 1982). В 1984 г в садах Псковской области, размещение клеевых ловушек обеспечило эффективный отлов самцов и снижение повреждения яблок (Емельянов, Булыгинская, 1999). По мнению других исследователей, такой метод борьбы с чешуекрылыми возможен лишь в сравнительно небольших изолированных насаждениях и часто мало эффективен (Кононова, Рябчинская, 1981; Nucifora, Calabretta, 1978). Гораздо более массово этот метод применяется по отношению к короедам и в меньшей степени - к жукам-щелкунам (Лебедева и др., 2001).
Республика Хакасия, Ширинский район
Район исследований относится к Июсо-Ширинскому округу геоботанической провинции Минусинской котловины (Растительный покров..., 1976). С запада и юга ограничен горными поднятиями Кузнецкого Алатау и Батеневского кряжа.
Рельеф территории округа холмисто-равнинный. Выровненные участки расположены в центральной части округа вблизи обширных озерных котловин: озер Беле, Шира, Иткуль. Абсолютные высоты колеблются в пределах 250-750 м.
Климат резко континентальный. Характерны резкие колебания температуры и осадков. Амплитуда средне-месячных температур воздуха в степной части 40-41, а в горных районах 28-30С. Амплитуда среднемесячных температур колеблется от 80 в горах до 90С в степях. Суммы температур ниже 10С в степной части Хакасии составляют 2000-2250, а в горном лесном поясе - 1500-1900 градусов. Средняя температура января в степях равна от -18,8 до -21,5 С, в горах, соответственно, от -15.4 до -16.4С. Среднегодовая температура в районе исследований (метеостанция Шира) составляет -0,5 С. В горах средняя температура июля 17,6, января -18,8С.
Зима устанавливается в начале ноября. Максимальное понижение температуры отмечается от октября (1,2-2,0 С) к ноябрю (около -10 С), что связано с увеличением повторяемости незональной циркуляции атмосферы и влиянием азиатского антициклона, формирующегося юго-западнее озера Байкал. Последнее определяет господство ветров юго-западного направления (Безруких, Кириллов, 1993).
Лето в степных районах наступает во второй-третьей декаде мая, а в горах - во второй декаде июня, когда средняя с\точная температура воздуха переходит через 10С. Продолжительность периода с температурой выше 10С наибольшая (] 10-125 дней) в степи и наименьшая (60-90 дней) в горном лесном поясе.
Атмосферное увлажнение неустойчивое, особенно, в степной части Хакасии. Годовая сумма осадков колеблется от 250 (метеостанция Уйбайт) до более 1000 мм (метеостанция Ненастная), причем основное количество годовой суммы осадков выпадает в теплый период (апрель-октябрь). Годовое количество осадков в районе исследования 300 мм (метеостанция Шира).
Основными почвообразующими породами являются делювиальные глины и тяжелые суглинки (на пониженных элементах рельефа), а также, каменистые продукты выветривания скальных пород, часто выходящих на поверхность. В почвенном покрове преобладают черноземы (48%), выщелоченные черноземы и серые лесные опохюленные почвы. (Градобоев, 1954).
В округе преобладает степной тип растительности. Около 40% степей распахано. Лесостепной пояс расположен у подножий горных поднятий и окаймляет основное степное ядро Чулымо-Енисейской впадины. Коренной породой лесных сообществ лесостепи является лиственница сибирская (Растительный покров..., 1976).
Площади для проведения экспериментов располагались в Озерном лесничестве Копьевского лесхоза, вблизи поселка Черное озеро (Ширинский район, Республика Хакасия), в разреженной популяции сибирского шелкопряда. Древостой представлены разнотравно-осочковыми и разнотравно-злаковыми лиственничниками с единичными включениями березы и осины. Высота над уровнем моря до 300 метров. Участки для исследований располагались в местообитаниях двух типов:
I тип. Участки расположены в средней и верхней части пологих склонов северной экспозиции и заняты лиственничниками разнотравно-злаковыми. Состав древостоя 10Л+Б, одноярусный, возраст SO лет сомкнутость крон древесного полога достигает 0,8-0,9; полнота 1,0; бонитет V. Возобновление отсутствует. Подлесок средней густоты 0,6-0,7. Доминирует кизильник (Cotoneaster melanocarpus). В видовом составе присутствуют шиповник (Rosa acicularis), лапчатка кустарниковая (Potentilla anseriana), спирея средняя и дубровколистная (Spiraea chamaedryfolia). Травяной покров равномерного сложения. Общее проективное покрытие от 40 до 60%, средняя высота 25-30 см. В видовом составе насчитывается 31 вид. Фон образуют злаки: мятлик (Роа botryoides), овсяница (Festuca pseudovina), вейник (Calamagrostis epigeios) осочка (Carex macroura), ирис (Iris reithenica), зопник (Phlomis tuberosa). Мхов около 30%.
H тип. Участки расположены на восточных макросклонах, занимают вершины холмов, средние и верхние части пологих склонов разных экспозиций. В рельефе наблюдается чередование выпуклых и вогнутых поверхностей. Растительность в соответствии с рельефом носит мозаичный характер. Плоские вершины холмов и очень пологие склоны увалов часто представляют собой открытые участки с доминированием лесостепного разнотравья: зопник, вероника седая (Veronica incand), клубника (Fragaria viridis), прострел (Pulsatilla multifida). Верхние и средние части выпуклых склонов представлены разновозрастными лиственничниками с березой разнотравно-осочковыми, различающимися по составу, полноте и сомкнутости древостоя. В древесном ярусе на более высоких гипсометрических уровнях доминирует лиственница, на низких - примесь березы в составе древостоя значительно увеличивается. Состав древостоя варьирует в широких пределах от 10Л+Б до 7БЗЛ, также варьирует его полнота (от 0,6 до 1,0) и сомкнутость (от 0,3 до 0,9). Проективное покрытие подлеска 30-70% с разной долей участия доминируют кизильник, спирея, шиповник. Травяной покров равномерного сложения с общим проективным покрытием 60-80% и средней высотой от 20 до 70 см. Доминирует осочка, костяника (Bubus saxatilis), примула (Primula pallassii), герань (Geranium sylvaticum), медуница (Pulmonaria dacica), василистник (Thalicrum simplex), горошек однопарный (Vicia unijuga). Всего 40 видов. Мхи по валежу отдельными мелкими пятнами (плеуроциум Шребера). На вогнутых поверхностях (ложбины стока, понижения между склонами, западины) заняты березняками разнотравными с доминированием в составе травостоя мезофитного разнотравья.
По данным Ю.П. Кондакова (личное сообщение) и отчетам управления лесами на территории Хакасии очаги сибирского шелкопряда неоднократно отмечались в лиственничных лесах на отрогах Кузнецкого Алатау и Абаканского хребта. Первичные очаги шелкопряда формировались, как правило, разреженных лиственничных насаждениях в зоне контакта лесной и степной зон и не распространялись вглубь лесных массивов далее 3-5 км. В 1955 г. в лиственничниках Сонского и Ширинского лесхозов действовало несколько очагов на общей площади 4,6 тыс. га. Почти все древостой в очагах шелкопряда были расстроены рубками и пройдены беглыми низовыми пожарами, т.е., носили следы повышенной антропогенной нагрузки. Истребительные лесозащитные мероприятия в очагах 50-х гг. не проводились. К 1959 г. все очаги под воздействием энтомофагов и других факторов - v
Новая волна массового размножения охватила лиственничники Хакасии в 1964-1969 гг. Очаги были выявлены на территории Сонского, Ширинского, Бирикчульского лесхозов на площади свыше 6 тыс. га. Весной 1968 г. в Октябрьском спецсемлесхозе была проведена обработка лиственничных насаждений, заселенных сибирского шелкопряда на площади 1800 га.
В Бирикчульском лесхозе в эти годы действовали три очага на площади 119 га, которые затухли под воздействием паразитов и неблагоприятной погоды.
В 1980-е гг. локальные очаги сибирского шелкопряда были выявлены в лиственничниках Кузнецкого Алатау на площади свыше 5 тыс. га. Интенсивные повреждения лиственничников отмечались на площади около 700 тыс. га. По материалам лесопатологического обследования 1982 г., заселенность лиственничных насаждений сибирским шелкопрядом в Копьевском лесхозе в районе Чёрного озера составила 10-] 2 гусениц/дерево, в Коммунаровском лесничестве - 4-10 гусениц/дерево.
В период вспышк 90-х гг, очаги сибирского шелкопряда были выявлены с большим опозданием. В июне 1995 г. в лесах Саралинского и Копьевского лесхозов было обнаружено 11 очагов на площади 211 га. После разлёта бабочек площадь очагов резко возросла. С 25 по 31 августа в этих лесхозах была проведена авиахимическая обработка с технической эффективностью 94-96%. Заселенность лиственничных насаждений гусеницами сибирского шелкопряда младших возрастов составляла в среднем 1500 гус/дерево, а в центре очагов доходила до 5585 гус./дерево.
Влияние форм и размеров входных отверстий на улов самцов сибирского шелкопряда коробчатыми ловушками
Исследовали влияние изменения форм и размеров боковых входных отверстий ловушек на уловы самцов. Для эксперимента были выбраны неклеевые коробчатые ловушки с инсектицидными пластинами внутри (по 1 шт. на ловушку).
Эксперимент проводили с 9 по 28 июля 2001 г. в остепненном лиственничнике Ширинского района (Республика Хакасия). Входные отверстия имели следующие формы и размеры: прямоугольные - 25x28 и 28x70 мм и круглые - 45, 37 и 30 мм в диаметре. Отверстия наименьшего диаметра обеих форм подбирали с учетом минимальных размеров, позволяющих самцам шелкопряда проникнуть в ловушку. Каждый вариант имел 10 повторностей. Распределение уловов в ловушках с разными типами входных отверстий отражено на рис. 3.4.
Максимальное количество бабочек, поймано в ловушки с самыми маленькими отверстиями. Очевидно, что на уловистость в данном случае влияет площадь входного отверстия (df 2; F=27; р 0,001), а не его форма (dfM9; F=l,l; р 0,38). Наблюдаемое различие можно объяснить двояко. Во-первых, на ориентацию самца при поиске источника запаха может влиять то, как конструкция ловушки рассеивает струю феромона, исходящую от диспенсера. Возможно, что при продувании воздуха через входное отверстие меньшего диаметра образуется более или менее направленная и концентрированная струя феромона, что, например, имело важное значение для привлекательности самцов листоверток Cidia nighcana и Choristoneura Jumiferana (Sanders, 1986). Возможно также, что меньший размер отверстий ловушек способствует поддержанию более высокой концентрации аттрактанта внутри ловушки и непосредственно около самих отверстий, как было показано для самцов листовертки Laspeyresia pomonella (Butt et al., 1974). Повышенная концентрация аттрактанта для самцов сибирского шелкопряда может оказаться привлекательной. Альтернативным объяснением может быть то, что пойманные бабочки просто имеют больше шансов выбраться из ловушки через отверстие большего диаметра до того, как подействует инсектицид, а разница в градиентах концентрации атграктанта либо очень незначительна, либо не зависит от размеров входного отверстия.
Для выяснения данного вопроса был поставлен дополнительный эксперимент. Использовали коробчатые ловушки с прямоугольными входными отверстиями размером 25x28 и 28x70 мм. Эксперимент включал три варианта. Вариант І: в ловушки были вмонтированы пластиковые воронки, чтобы исключить вылет пойманных самцов наружу (см. разд. 3.3, описание живоловки), а также картонные перегородки напротив входных отверстий по диагональному сечению ловушки (перегородки использовали как барьер, не позволяющий самцам пролетать сквозь ловушку). Вариант II: ловушки с перегородкой без воронки. Вариант III: ловушки без перегородки и без воронки (контроль). Каждый вариант имел 9 повторностей. Аналогично результатам предыдущего эксперимента, во всех трех вариантах эксперимента по критерию Манна-Уитни наблюдались достоверные увеличения уловов в ловушках с меньшими входными отверстиями даже после исключения возможности вылета пойманных бабочек: для варианта I: U = 34, п=12, р 0,01, П: U=64, n=18, р 0,05; III: U=63, п=18, р 0,05 (рис. 3.5.). Мы констатируем, таким образом, факт наибольшей привлекательности ловушки с минимально возможной для проникновения самцов сибирского шелкопряда площадью входного отверстия. Этот феномен связан с повышенной привлекательностью аттрактанта, помещенного в ловушку с маленьким отверстием. Механизмы этой привлекательности нуждаются в дополнительном исследовании.
Исследовали влияние количества инсектицидных пластин производства США на уловистость самцов шелкопряда коробчатыми ловушками. Испытывали ловушки с прямоугольными отверстиями двух размеров с 1 и 5 пластинами в каждом варианте (рис. 3.6).
Размеры входных отверстий Число повторностей эксперимента - 10. Выявлено достоверное влияние концентрации инсектицида (2,2-дихлорвинил диметил фосфата) на уловистость ловушек (dfM8; F=33,0; р 0,01). Уловистость ловушек с пятью пластинами была существенно ниже. Эта тенденция сохранялась для ловушек, как с маленькими, так и с большими входными отверстиями.
Чрезвычайно важным аспектом при разработке отечественных средств феромонного мониторинга является поиск и испытание отечественных инсектицидных пластин, более дешевых, чем американские аналоги, но не уступающих в эффективности.
В ходе исследований в поле была апробирована эффективность экспериментальных инсектицидных пластин, разработанных ВНИИХСЗР. Пластины были изготовлены из плотного картона, пропитанного различными пиретроидными инсектицидами в нескольких концентрациях. Контролем служил американский аналог инсектицидной пластины (табл. З.1.). Ловушки размещали в лиственничнике разнотравно-злаковом паркового типа. Последовательность расположения ловушек: Аконці Б коші С конці Д конці Конроль, Пустая, АКоіщ2 Б КоНц2 С Конц2 Д кОНЦ2 Конроль, Пустая и т.д. по всем трем концентрациями и в 10-кратной повторности. Время проведения опыта -с 1 по 23 июля 2003 г.
Три препарата из четырех продемонстрировали четкое отпугивающее действие на самцов сибирского шелкопряда: с повышением концентрации «суми-альфы», «диазинона» и «самурая» привлекательность ловушек падала, оставаясь во всех случаях достоверно ниже таковой контроля. Только «циткор» не отпугивал привлекаемых феромоном бабочек, фиксирующая способность пластинок с максимальной концентрацией (2 мл/пластину) не отличалась от таковой контрольного препарата - пластины Vaportape. Привлечения и гибели нецелевых видов насекомых не было отмечено.
Мы не обнаружили литературных данных, описывающих влияние концентрации инсектицида на уловы феромонными ловушками. Скорее всего, повышенные концентрации инсектицида, как в первом, так и во втором опытах, оказывали репеллентное воздействие на бабочек-самцов сибирского шелкопряда.
