текст_работы

Автор: Подгородова Софья Васильевна
ПОРАЖЕНИЕ ЕЛЬНИКОВ КОРОЕДОМ-ТИПОГРАФОМ ПРИ ОТСУТСВИИ
САНИТАРНОЙ РУБКИ
Руководитель: Волкова Ирина Вячеславовна, учитель биологии ГБОУ ЦО №1678
Консультант: Глушенков Олег Владимирович к.п.н., методист экологического Центра
«Экосистема»
Российская Федерация
Город Москва
Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение города Москвы, Центр
Образования № 1678, «Восточное Дегунино», САО.
10 класс.
Обоснование проблемы
Проблема
повреждения
подмосковных
хвойных
лесов
короедом-
типографом стоит очень остро последнее десятилетие. Огромные
пространства ельников в Подмосковье засыхают на корню, с короедомтипографом ведется интенсивная борьба с помощью феромонных ловушек,
но гибель лесов продолжается. В основном, засыхают участки "чистых"
ельников старшего возраста.
В некоторых литературных источниках встречается информация о том, что
гибель леса наступает не от действия самих короедов, а от других причин.
Нападения короедов на леса происходят в тех местах, где лес погибает от
других естественных причин – корневой гнили, ослабления "здоровья"
леса в силу его возраста, вырубки подроста и подлеска, вырубки
лиственных деревьев, а также, увеличения влияния антропогенного
фактора.
Цель
Выявление скорости распространения поражения ельников короедомтипографом при отсутствии санитарной рубки.
2
Задачи.
1.
Определить площади поражения на начальном этапе инвазии
2.
Определить площади поражения на следующий год
3.
Выявить причины и факторы, способствующие росту площадей
поражения
4.
Выявить
факторы,
препятствующие
расширению
площадей
поражения.
Гипотеза.
В современной ситуации серьезного нарушения функционирования
лесного хозяйства, отсутствие своевременных санитарных рубок должно
привести к многократному увеличению площадей поражения лесов
карантинными вредителями леса.
Методы

В работе нами использован стандартный метод геоботанического
описания участка леса;

для определения плотности поражения ствола короедом-типографом
использовался метод палетки.

Картирование
участков
осуществлялось
азимутальной съемки.
3
методом
маршрутной

Площадь
поверхности
дерева
определялась
как
площадь
равнобедренного треугольника с основанием параметра длины окружности
в комлевой части ствола, умноженной на высоту, деленные на 2.

Экстраполяция осуществлялась из расчета количества маточных и
личиночных ходов на единицу площади ствола, среднего количества
личинок приходящегося на одну самку, средней площади поверхности
ствола разновозрастных модельных деревьев (диаметром 20 см, 30 см, 50
см (по 3)) и количества разновозрастных деревьев на единицу площади.
Объект изучения.
Типограф, или большой еловый короед – Ips typographus (L.) – чернокоричневый блестящий жук длиной 4,2-5,5 мм.
.
В средней полосе России типограф повреждает, в основном, ель.
Считается, что жуки заселяют болеющие и ослабленные ели. Самец
находит подобное дерево, прогрызает отверстие и готовит камеру для
приема самки. После прилета самки и ее оплодотворения она начинает
прогрызать вертикальный, так называемый, маточный ход. По мере
выгрызания, она откладывает яйца, из которых вылупляющиеся личинки
начинают питаться, прогрызая ход в сторону от хода самки, при чем
обязательно чередуясь, одна влево, другая вправо. При этом личиночные
ходы никогда не пересекаются, к тому же личинка постепенно растет, что
приводит ко все большему расширению хода. В конце развития личинка
выгрызает округло-овальную камеру – «колыбельку», где и окукливается.
4
Место и время проведения исследований:
Пироговское лесничество Мытищинского района Московской области1517 мая, 23-25 сентября и 2-4 декабря 2011. В первый срок были проведены
исследования по изучению плотности заселения короедом- типографом
стволов ели разных размеров на участках первого года поражения; во
второй срок плотность заселения - второго года поражения; в третий проведены измерения площадей первого и второго года поражения и
экстраполяционные расчеты.
Отличие участков первого и второго годов поражения состоит в степени
оголения кроны: с деревьев, заражение которых произошло весной 2010
года
к сентябрю 2011 года хвоя практически полностью опала; на
деревьях, заражение которых произошло весной 2011 года к сентябрю
2011 года хвоя в значительной степени пожелтела, и наблюдалось ее
активное опадение.
Описание участков
Описание участка леса первого года поражения:
Ельник-зеленомошник
на
дерново-подзолистых
почвах.
9Е1С.
Сомкнутость крон 75%, высота – 27 м, диаметр 40 см. Подлесок
представлен малиной обыкновенной, бересклетом бородавчатым, бузиной
черной, рябиной обыкновенной,
в отсутствии подроста. Живой
напочвенный покров представлен кислицей обыкновенной -15%; живучкой
5
ползучей – 5%, ландышем майским - 5%; моховый покров: зелеными
мхами – 40%.
Описание участка леса второго года поражения:
Ельник-зеленомошник с присутствием сосны обыкновенной на дерновоподзолистых почвах. 9Е1С. Сомкнутость крон 75%, высота – 27 м, диаметр
30 см. Подлесок представлен малиной обыкновенной, бересклетом
бородавчатым, бузиной черной, рябиной обыкновенной,
подрост ели
европейской в хорошем состоянии в возрасте от 17 до 35 лет. Живой
напочвенный покров представлен кислицей обыкновенной -20%; живучкой
ползучей – 15%, ландышем майским – 10%; осокой волосистой -10%;
моховый покров: зелеными мхами – 60%.
Описание участка третьего года поражения (февраль 2013):
Ельник-зеленомошник
на
дерново-подзолистых
почвах.
8Е2С.
Сомкнутость крон 50%, высота – 27 м, диаметр 30 см. Подлесок
представлен малиной обыкновенной, бересклетом бородавчатым, бузиной
черной, рябиной обыкновенной, подрост ели в нормальном состоянии,
высота 5-7 метров. Травянистых покров исследовать не удалось, так как
была большая мощность снега (макс. 75см).
Ход выполнения работы
 Мы замерили площадь участка поражения короедом-типографом
 Рассчитали количество маточных и личиночных ходов на деревьях с
разным диаметром ствола.
 При помощи метода экстраполяции рассчитали возможный вылет жуком
со 100 кв. м.
6
Оборудование
Палетка, компас, рулетка
Результаты работы
В ходе исследований нами выявлены участки первичного поражения в 79
квартале Пироговского лесничества. Их оказалось три, площадью 250 кв.м,
795 кв.м, 4800кв.м. общая площадь поражения составила 5845 кв.м.
Проведенный учет ходов короедов на единицу площади поверхности
ствола деревьев разного диаметра показал, что поражаемость ствола
возрастает с величиной дерева, при этом молодые деревья с диаметром
ствола менее 15см вообще не заселяются. Замер площадей 2 года
поражения показал, что она увеличилась до 58380 кв.м., то есть в 10 раз.
(таблица, приложение 1)
Мы провели дополнительное исследование, чтобы определить, с какой
скоростью будет восстанавливаться лес, частично пораженный короедомтипографом.
Мы подсчитывали количество подроста и кустарников каждого вида на
участках 10x10м. Замеряли высоту каждого растения и подсчитывали
количество веток у корня (основания).
На первом участке проекторное покрытие травянистых растений и
подроста с кустарниками было намного больше, т.к. там поражение было
больше и растениям низших ярусов было достаточно света.
На втором участке уровень (степень) поражения был меньше (Пораженных
деревьев было меньше, соответственно подроста и травянистого покрытия
было меньше). Там на участке 10х10 м мы выдели 3 состояния подроста
ели:
1) отличное
2) нормальное
3) Плохое
Больше всего получилось мертвого подроста ели, но это не из-за
7
поражения короедом , а от недостатка света и других условий. Помимо ели
на участке были 2 молодые рябины.
Причины всплеска :
1) жаркое лето - сохранность личинок
2) на личиночной стадии , когда существует только несколько личинок
(или 2-3 взрослые особи) у естественных врагов затрата энергии на добычу
была бы больше , чем получаемая энергия ( врагу просто невыгодно или
нет смысла )
Результаты исследования:
В результате исследования 79 и 74 кварталов пироговского лесничества
выявлено 4 начальных очага поражения ельников короедом-типографом. 3
участка площадью 7,5 тыс.м.кв. , 2 тыс.м.кв., 0,5тыс.м.кв. в 79 квартале и 1
участок площадью 10000 м.кв. В 74 квартале.
На этих участках наблюдается полная гибель елей старше 60 лет. В
результате опадения хвои произошло поступление солнечной радиации до
уровня почвы , что привело к бурному развитию травяного покрова и
лиственных пород (деревьев и кустарников), (при отсутствии елового
подроста).
Зарастание участка: клен , липа , рябина , бузина , лещина , кизильник ,
дерен , бересклет ( местами большие площади покрывает малина). Среди
травянистой растительности ведущее место занимает живучка ползучая (
до 45%) , папоротник-орляк (5-90%) , чистотел ( до 25%) , звездчатка
средняя ( от 10% до 30%) , зеленчук желтый(5%) , осока волосистая (5%15%) , копытень (5%-15%), ландыш майский ( до 10%) и другие.
Местами наблюдается вторжение недотроги американской ( до 80%).
На пораженных участках с наличием обильного подроста ели зарастание
теми же видами растений происходит медленней с меньшей плотностью.
На момент исследования мы выявили, что площадь поражения в 10 раз
8
меньше в 79 квартале. Здесь наблюдается пожелтение и опадение хвои
практически сплошь на единой площади от канала до дороги. Изменения в
составе подлеска и живого травяно-кустарничкого покрова пока не
наблюдается.
В 74 квартале расширения площади поражения не обнаружено. На всей
площади поражения хорошо выражен еловый подрост, который не
повреждается короедом-типографом.
Вывод.
1.
Короед-типограф обладает высоким потенциалом к воспроизводству.
2.
Короед-типограф способен при высокой численности увеличить
плотность заселения.
При отсутствии факторов ограничения численности (своевременной
3.
санитарной рубки) скорость распространения поражения увеличивается в
10 раз.
Продолжается увеличение площади поражения ельников в
4.
Пироговском лесничестве короедом-типографом. Общая площадь
поражения в 74 квартале 100 тыс. м. кв.
На большей части пораженной территории имеется значительное
5.
количество подроста ели, за счет которого будет естественное
восстановление леса после окончательного выпадения древостоя.
На участках с отсутствием подроста восстановление пойдет через
6.
стадии лиственного леса и вторичной сукцессии.
Продукт исследования.
 Распространение информации о масштабах
грозящей экологической катастрофы:

Участие в Общероссийском фестивале исследовательских и
творческих работ «Портфолио ученика» - печатная статья.
9
 Участие в конкурсе исследовательских работ МПГУ, биохимический
факультет, кафедра ботаники.
 Размещение информации об исследовательской работе на сайте
школы.
Список литературы(приложение 2)
10