Содержание к диссертации
Введение
1. Краткая характеристика природных особенностей района расположениямоскы и её озелененных территорий 7
1.1. Природные особенности района и состояние городской среды 7
1.2. Растительность и система озелененных территорий Москвы 11
2. Методика, объекты и объем исследований 17
3. Условия образования очагов стволовых вредителей в городских насаждениях Москвы 25
4. Ясеневая изумрудная узкотелая златка авяниб рьамремшя ражмаж, и очаги её массового размножения в городских насаждениях Москвы 34
4.1. Систематическое положение и морфологические особенности 34
4.2. Естественный ареал и проникновение златки за его пределы 38
4.3. Биология 42
4.4. Характеристика и динамика развития очагов ясеневой изумрудной узкотелой златки в Москве 46
4.5. Рекомендации по локализации очагов златки в ясеневых насаждениях Москвы 58
5. Биологические и популяционные особенности заболонников в очагах голландской болезни в москве и мероприятия по их локализации 61
5.1. Общие сведения об ильмовых заболонниках 61
5.2. Строение, форма и размеры ходов заболонников 64
5.3. Генерация и фенология ильмовых заболонников 66
5.4. Популяционные показатели заболонников в насаждениях Москвы 69
5.5. Результаты испытания феромонных препаратов заболонников 79
Выводы 88
Библиографический список 97
- Растительность и система озелененных территорий Москвы
- Методика, объекты и объем исследований
- Условия образования очагов стволовых вредителей в городских насаждениях Москвы
- Естественный ареал и проникновение златки за его пределы
Введение к работе
Актуальность темы. Городские насаждения Москвы - ценнейшее достояние города, они выполняют необходимую для всего живого средо- охранную, ландшафтообразующую, санитарно-гигиеническую и социальную роль, и поэтому с полным основанием их можно назвать средством жизнеобеспечения и устойчивого развития города. В городском хозяйстве они являются приоритетным объектом сохранения и защиты и одновременно выполняют роль биоиндикатора состояния окружающей среды: их состояние свидетельствует о её качестве и сигнализирует о её нарушении [Мозолевская, 2004].
Появление очагов стволовых вредителей в насаждениях крупного города - достаточно редкое явление. Как правило, они возникают лишь при массовом снижении устойчивости деревьев и насаждений под влиянием особо значимых неблагоприятных природных или антропогенных факторов. В Москве примером таких очагов, действующих в современный период, являются очаги ильмовых заболонников рода Scolytus (Col.: Scolyti- dae) в вязовых насаждениях и ясеневой изумрудной узкотелой златки Agrilas planipennis Fairmair (sin. A. marcopoli Obenb) (Col.: Buprestidae) в насаждениях ясеня пенсильванского. Эти вредители способствуют ослаблению и усыханию древесных растений, обладающих высокой декоративностью и долговечностью и составляющих значимую долю в ассортименте пород насаждений города. Златка к тому же представляет собой карантинный объект, появление которого в городских насаждениях Москвы угрожает самому существованию ясеня. Поэтому изучение биологии этих вредителей и причин образования и особенностей развития их очагов в городе, а также возможных методов их локализации и ликвидации актуально.
Разработка темы диссертации проводилась в рамках научной тематики кафедры экологии и защиты леса МГУЛ, по хоздоговорной теме «Детальное обследование посадок ясеня и очагов голландской болезни и стволовых вредителей в городских насаждениях Москвы и уточнение их ареалов с целью разработки практических рекомендаций по локализации очагов и оздоровлению насаждений», выполняемой по заказу Правительства Москвы в рамках выполнения мониторинга состояния городских насаждений в 2006 г.
В диссертации использованы также данные Производственной службы защиты растений ГУП «Мосзеленхоз» о развитии очагов голландской болезни и заболонников в насаждениях Москвы [Состояние насаждений ...., 2005] и материалы лаборатории "Выделения и идентификации феромонов насекомых" ВНИИХСЗР, под руководством и участии специалистов которой проводились опытно-производственная проверка эффективности феромонов заболонников.
Цель и задачи исследований заключалась в изучении особенности развития очагов стволовых вредителей в насаждениях вяза и ясеня в Москве и в разработке рекомендаций по ограничению их распространения.
В соответствии с этим были поставлены следующие задачи: выявить очаги массового размножения стволовых вредителей в городских насаждениях вяза и ясеня в Москве и изучить условия их формирования в современный период; определить и изучить особенности распространения и популяцион- ные показатели доминирующих видов ильмовых заболонников в очагах голландской болезни, широко распространенной в вязовых насаждениях Москвы, и провести испытания феромонных ловушек заболонников в их очагах; изучить биологию, распространение и вредоносность нового для Московского региона, для России и для Европы вредителя ясеня — ясеневой изумрудной узкотелой златки, проследить динамику и распространение её очагов в городских насаждениях Москвы; - разработать рекомендации по локализации очагов массового размножения очагов стволовых вредителей в городских насаждениях Москвы.
Теоретическая значимость и новизна. Изучена специфика развития очагов стволовых вредителей в насаждениях вяза и ясеня в условиях Москвы Прослежена история инвазии ясеневой златки в городе и выявлены её последствия. Получены документальные фотографии и изучены некоторые особенности биологии златки, что проделано впервые для насаждений московского региона и стран Европы в целом. Проанализированы данные об особенностях распространения комплексных очагов заболонни- ков и голландской болезни на территории Москвы, изучены современные значения популяционных показателей струйчатого заболонника и проведено их сравнение с данными прошлых лет и регламентированными в Методических рекомендациях по надзору за стволовыми вредителями показателями. Проведены по заданию Лаборатории феромонов ВНИИХСЗР испытания феромонных ловушек в очагах заболонников.
Практическое значение. Полученные данные об инвазии изумрудной узкотелой ясеневой златки переданы в качестве важной информации для карантинной службы России и доведены до сведения общественности. Рекомендации по использованию феромонных ловушек в очагах заболонников могут быть использованы для защиты городских насаждений вяза в условиях крупного города.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на ежегодных научных конференциях кафедры Экологии и защиты леса в Московском государственном университете леса (2005-2008 гг.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Благодарности. Пользуясь, случаем хочу выразить глубокую благодарность научному руководителю работы доктору биологических наук, профессору Екатерине Григорьевне Мозолевской, специалистам лаборатории феромонов ВНИИХСЗР доктору химических наук Катерине Владимировне Лебедевой и кандидату биологических наук Наталии Владимировне Вендило за полученные знания и руководство исследованиями, за помощь и поддержку моей работы. Я благодарен всем сотрудникам кафедры экологии и защиты леса МГУЛ за доброжелательное отношение и внимание к моей работе, в том числе, особенно - доцентам кандидатам биологических наук О.В. Бедновой и Т.В. Шарапа и кандидатам биологических наук A.B. Петрову и H.A. Алексееву за ценные консультации и сотрудничество.
1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАЙОНА РАСПОЛОЖЕНИЯ МОСКВЫ И ЕЁ ОЗЕЛЕНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ
Растительность и система озелененных территорий Москвы
Территория Москвы и Московской обл. расположена в подзоне хвойно-широколиственных лесов. На северо-западе области произрастают коренные еловые насаждения высокой продуктивности I и II класса бонитета с примесью сосны и лиственных пород. Значительную площадь занимают производные березовые и осиновые насаждения с примесью ели, сосны, дуба. На юге распространены широколиственные леса с примесью ели. Характерными здесь являются высокопродуктивные судубравы, представленные дубом, елью, липой и березой. Производные леса, занимающие более 75 % по площади, представлены березой и осиной. На востоке и юго- востоке распространены высокопродуктивные сосновые леса.
В период основания города в его окрестностях преобладали сосновые и дубовые леса. Поймы рек были заняты луговой растительностью. На территории нынешней Москвы было немало болот разного типа.
Общая площадь территорий природного комплекса (озелененных территорий) Москвы составляет 35,1 тыс. га. В его состав входят сохранившиеся в городе на площади 22,5 тыс. га природные территории 17 лесопарков, 17 городских, 58 районных и 9 специализированных парков, 14 садов, около 700 скверов и 100 бульваров; озелененные территории ограниченного пользования и специального назначения площадью 3 тыс. га (кладбища, территории рекреационных, лечебных, научных и иных учреждений с высокой долей озеленения, технические зоны коммуникаций). Площади внутридворового озеленения составляют еще 7-9 тыс. га [Экологический атлас Москвы, 2000].
Городские леса Москвы занимают общую площадь 10,2 тыс. га, что составляет около 75% общей площади зеленых насаждений общего пользования. В их числе: Измайлово (свыше 1200 га), Сокольники (579), Кузьминки (989), Филевский парк (279), Покровско-Стрешневский (330), Кусково (351 га) и др. Основные лесообразующие породы городских лесов - это береза повислая (Betula pendulci), занимающая 37 % площади, сосна обыкновенная (Pimis sylvestris) — 24, ель обыкновенная, или европейская (Picea abies) — 18, дуб черешчатый (Ouercus robur) — 9, липа мелколистная (Tilia cordata) — 5 и осина (Popidus tremula) — 5 [Москва - Париж..., 1997]. Кроме того в составе лесов произрастают ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior), вяз гладкий (Ulmus laevis), клен остролистный (Acer platanoides), ольха черная (Alnus glutinosa) и серая (A. incana).
Статус особо охраняемых природных территорий (ООПТ) имеют 97 территорий и объектов ПК, в том числе: Государственный природный парк федерального значения Лосиный остров, природные парки Битцевский, Москворецкий, Тушинский; природно-исторические парки Измайлово, Царицыно, Фили-Кунцевский парк, Покровское-Стрешнево, Останкино; ландшафтные заказники Теплый Стан, Крылатские холмы, Воробьевы горы, Серебряноборское опытное лесничество, лесная опытная дача МСХА им. Тимирязева и др. В Москве расположены 125 памятников природы регионального значения, 66 памятников садово-паркового искусства, 6 ботанических садов.
В городских лесах и лесопарках представлены практически все свойственные ближнему Подмосковью лесные сообщества. Примечательно, что немалая их часть сформировалась на основе лесных культур. Они за длительный период своего развития приобрели облик естественных лесов с характерными для них растениями и животными Москвы [Рысин, 2003].
Методика, объекты и объем исследований
Основные исследования по теме диссертации выполнялись автором в период обучения в аспирантуре при кафедре экологии и защиты леса МГУЛ в 2005-2008 гг. Объекты исследования — вязовые и ясеневые насаждения города Москвы и стволовые вредители, обитающие на этих древесных породах. В программу исследований входили следующие основные работы. 1. Отбор участков для проведения наблюдений, учетов и опытов. 2. Закладка постоянных и временных пробных площадей и анализ модельных и пробных деревьев. 3. Перечет деревьев на пробных площадях и оценка состояния деревьев и насаждений. 4. Выявление стволовых вредителей вяза и ясеня, их определение и изучение особенностей их распространения в насаждениях. 5. Изучение биологии и фенологии ильмовых заболонников и ясеневой узкотелой изумрудной златки. 6. Испытания феромонных препаратов в ловушках в комплексных очагах заболонников и голландской болезни. Отбор участков для проведения исследований проводился на основании данных рекогносцировочного лесопатологического обследования и материалов специалистов ПСЗР ГУП «Мосзеленхоз». По данным рекогносцировочного обследования для детального обследования и наблюдений было отобрано несколько участков массового усыхания деревьев вяза и ясеня в разных градостроительных, отличающихся по своей экологической характеристике категориях городских насаждений. В 2005 г. детальные работы выполнялись в естественных вязовых насаждениях Природного заказника «Воробьевы горы» и Фили Кунцевском лесопарке, в аллейных посадках вяза в парке «Сокольники», а в 2006 и 2007 гг. к ним добавились участки ясеневых посадок разного возраста, расположенные в разных районах Москвы, в том числе, произрастающие вдоль Волоколамского шоссе Шипиловского проезда и ул. Барышиха, в зоне отдыха «Мещерское», в Парке Победы на Поклонной горе и др. Их характеристика дана в соответствующих главах диссертации. Закладка постоянных и временных пробных площадей (ППП и ВПП) и анализ модельных деревьев проводилось в уже отобранных насаждениях вяза и ясеня. Пробные площади разного типа (круговые размерные и маршрутные безразмерные) закладывались в чистых и смешанных вязовых или ясеневых насаждениях. Обследования проводились и в аллейных посадках парка Сокольники, обследовались и одиночные деревья на бульварах и скверах. Для каждой 1111 и пункта наблюдений указывалась дата наблюдений, заполнялся паспорт с описанием местоположения, категории насаждений, состава, возраста и других показателей древостоя и характеризовалась окружающая их обстановка. Перечет деревьев вяза и ясеня и оценка состояния насаждений на постоянных и временных пробных площадях включала измерение диаметра ствола деревьев (на высоте 1,3 м), определение категории состояния, пораженности болезнями и заселенности стволовыми вредителями. При оценке состояния деревьев использовались следующие категории состояния: 1 -деревья без признаков ослабления; 2 - ослабленные; 3 — сильно ослабленные; 4 — усыхающие;
Условия образования очагов стволовых вредителей в городских насаждениях Москвы
Выявлением видового состава вредителей городских насаждений в Москве занимались многие специалисты кафедры экологии и защиты леса МГУЛ: А.И. Воронцов, Е.Г. Мозолевская, Н.К. Белова, Т.В. Галасьева, Т.В. Шарапа, М.А. Голосова, Д.А. Белов, В.М. Сураппаева, А.В. Петров и др. Обобщенный список вредителей городских насаждений Москвы, дополненный и проанализированный Д.А. Беловым [2004], включает 708 видов насекомых и 51 видов акариморфных клещей. 1
Стволовые вредители составляют большую экологическую группу насекомых, питающихся тканями ствола дерева в фазе личинки. К ним относятся насекомые из трех отрядов жесткокрылых (Coleptera) из семейств Scolytidae, Cerambicidae, Buprestidae, Curculionidae и др., перепончатокрылых (Hymenoptera) из семейств Siricidae и Xiphydriidae и чешуекрылых (Lepidoptera) из семейств Cossidae, Sessidae.
По данным Т.В. Шарапа [1996] в городских насаждениях Москвы выявлено 94 видов стволовых вредителей. Среди них преобладают представители жесткокрылых - 84 вида, к чешуекрылым относится 4 и к перепончатокрылым - 4 вида. Среди жесткокрылых в насаждениях Москвы наиболее распространены короеды (Ipidae) — 33 вида и усачи (Cerambicidae) - 32.
Среди наиболее массовых и относительно активных видов стволовых вредителей в городских насаждениях Москвы можно назвать заболонни- ков струйчатого (Scolytus multistriatus March.), разрушителя (S. scolytus Fabr.), пигмея (S. pygmaeus Ratz.), зернистолобого (S. sulcifrons Rey), березового {S. ratzeburgi Jans.), малого пестрого ясеневого лубоеда (Hylesinus fraxni Panz.), липового крифала (Ernoporns tiliae PanzJ, зеленую узкотелую златку (Agrilus viridis L.), черную узкотелую златку (.A. ater L.), древесницу въедливую {Zeuzera pyrina L.), большую тополевую (Sesia (= Aegeria) apiformis CI.) и темнокрылую {Paranthrene tabaniformis Rott.) стеклянниц. В последние несколько лет список опасных видов стволовых вредителей Москвы пополнился новым для московского региона видом ясеневой изумрудной узкотелой златкой — Agrilus planipennis Fairmair.
Каждый из названных видов стволовых насекомых связан в своем развитии с конкретными видами древесных растений, используемых в озеленении Москвы и произрастающих в естественных лесах московского региона. Среди выше названных видов представлены монофаги, олигофаги и полифаги. К первым относятся все виды короедов и ясеневая изумрудная узкотелая златка, ко вторым - стеклянницы и черная узкотелая златка, типичными полифагами являются древесница въедливая и зеленая узкотелая златка.
Как уже говорилось выше, в ассортименте древесных растений Москвы зафиксировано более 360 видов и форм деревьев и кустарников, но в городских насаждениях преобладает лишь несколько десятков пород [Тео- доронский и др., 1996]. Наиболее распространенными видами древесных растений являются лиственные породы, в том числе, липа мелколистная {Tilia cordata), тополь бальзамический (Populus balsamifer), клены ясене- листный {Acer negundo) и остролистный {A. platanoides), ясень пенсильванский {Fraxinus pennsylvanic), вяз гладкий {Ulmus laevis), дуб черешчатый {Quercus robur), каштан конский обыкновенный {Aesculus hippocastanium), березы повислая {Betiila pendula) и пушистая {В. pubescens) разные виды ив {Salix alba, S. caprea и др.), рябина обыкновенная {Sorbus aucuparia), яблоня домашняя {Malus domestica) и ягодная (М baccata). Хвойные породы представлены елыо колючей {Picea pungens), туей западной {Thuja occidentalis), лиственницей европейской {Larix deciduas). Из кустарников чаще всего встречаются спиреи (род Spiraea), жимолость татарская {Lonicera coeride), барбарис (род Berbers), снежноягодник {Symphoricarpus al- bus), кизильник блестящий (Cofoneaster lucide), карагана древовидная (Ca- ragana arborescens), боярышники (род Crataegus), сирени (род Siringa). Наиболее разнообразен породный состав парков и бульваров - по 48 видов древесных растений в каждой из названных категорий насаждений [Минин, 2001].
Анализ видового состава городских растений, по совокупным данным мониторинга за 1997-2006 гг., позволил уточнить удельный вес наиболее распространенных в современный период в городских насаждениях Москвы видов. Данные о соотношении учтенных на пробных площадях при проведении мониторинга видов древесных растений в 2004 и в 2006 гг. приведены в табл. 3.1, они характеризуют представленность отдельных видов в городских насаждениях Москвы.
Естественный ареал и проникновение златки за его пределы
Зоной естественного обитания златки являются лиственные леса Корейского полуострова, северо-восточного Китая, Японии, Монголии, Тайваня, Южной и Северной Кореи. Встречается она и на территории России в лесах Приморского и Хабаровского краев [Алексеев, 1979; .ГепсАек, 1994; 2006; Волкович, 2006; Мозолевская, Ижевский, 2007; Юрченко, 2007].
Немногие данные о находках ясеневой изумрудной узкотелой златки в 2005-2006 гг. в Приморском и Хабаровском краях приведены в работе Г.И. Юрченко [2007] (табл. 4.1).
Круг повреждаемых пород в зоне её естественного ареала довольно широк. Это несколько видов ясеня (Fraxinus chinensis, F. japnica, F. lanuginosa, F. mandshurica, F. rhynchophylla), орех маньджурский (Juglans mandshurica), ильмовые породы (Ulmus davidiana, U. propinqua) и Pterocarya rhoifolia.
В середине 90-х гг. прошлого века златка проникла за пределы своего естественного ареала в Северную Америку. По всей вероятности, она была ввезена туда с тарой из неокоренных досок твердых пород деревьев. Первая вспышка массового размножения златки была зарегистрирована в штате Мичиган (США) в июле 2002 года, тогда ею были уничтожены тысячи ясеней нескольких видов - Fraxinus pennsylvanica, F. americana, F. nigra, F. velutina. Уже через три года в этом же штате златка стала причиной гибели около пятнадцати миллионов деревьев ясеня. После этого златка проникла в леса Канады, где также нанесла значительный вред естественным и искусственным посадкам ясеня [Dr. Deborah, G. McCullough, 2006].
В 2003 году два ведомства - U.S. Department of Agriculture и Animal and Plant Health Inspection Service выпустили совместную программу карантинных мер - ЕАВ Cooprative Eradication Program против златки. Одновременно был выбран действенный системный инсектицид с длительным периодом действия для защиты посадок ясеня, имеющий наименьшую токсичность для позвоночных животных - гшидаклоприд (у России он известен под торговой маркой конфидор). Однако принятые меры не дали действенного результата. Позднее были идентифицированы феромоны златки и разработаны и испытаны ловушки для её отлова и уничтожения, которые с успехом используются и в настоящее время [Мозолевская, Ис- маилов, 2007].
Предположительно в начале 2000-х гг. златка Agrilus planipennis появилась в Москве. Несколько жуков златки были найдены московскими энтомологами практически случайно в 2003 г. [Е. Шанхиз, свидетельство Волковича, 2006].
Масштабное ослабление и усыхание ясеня стало заметным в Москве, начиная с 2004 г. Повсеместно в разных районах Москвы наблюдались случаи единичного, группового и куртинного ослабления и усыхания деревьев ясеня большей части 30-60-летнего возраста.
Первые заселенные и отработанные златкой деревья ясеня были обнаружены нами в 2005 г. Этому предшествовали поступающие во второй половине лета этого года в службу защиты растений города многочисленные сигналы о неблагополучном состоянии ясеня пенсильванского {Fraxinus pennsylvanica), широко используемого в городских насаждениях Москвы и менее долговечного в городских условиях, чем аборигенный для московского региона ясень обыкновенный (F. excelsior) [Мозолевская, Измайлов, 2007].
Установление видовой принадлежности усыхающих и ослабленных деревьев ясеня проводилась по форме и цвету почек и форме листьев деревьев. Сравнительные признаки двух видов ясеня — пенсильванского и обыкновенного приведены в табл. 4.2.
