Карта "Лесопатологическая обстановка" является первым опытом мелкомасштабного картографирования всей совокупности хозяйственно значимых вредителей и болезней леса в крупном регионе. Объектом картографирования служит патогенный комплекс - сообщество насекомых -вредителей и возбудителей болезней леса в пределах определенной лесотипологической единицы, который имеет своеобразные видовой состав, структуру и особенности динамики численности. Отражая современное представление о пространственно-ценотической и динамической структуре патогенных комплексов, эта карта является, по существу, синтезом двух тематических карт природы. Показывая распространение патогенных комплексов, различающихся по составу насекомых-вредителей и возбудителей болезней леса, она является биоценотической картой или картой населения патогенных организмов. С другой стороны, отражая территориальную приуроченность вспышек размножения насекомых и массового поражения лесов болезнями, она является картой популяционной динамики патогенов. В целом, она имеет оценочно-инвентаризационный и обзорно-справочный характер.

Составлению карты предшествовал анализ данных о составе вредителей и патогенов, их трофических отношениях, биотопической приуроченности, популяционной динамике, степени повреждения лесов насекомыми и болезнями. При этом использовались результаты многолетних авторских работ, а также опубликованные материалы других исследователей.

Обилие видов насекомых-вредителей и возбудителей болезней леса обусловило необходимость введения критериев, ограничивающих объем картографируемой информации. В качестве основного индикатора выделения патогенных комплексов использованы наиболее хорошо изученные насекомые-потребители хвои и листьев, тонко реагирующие на условия среды. В этой связи в список видов, приведенных в легенде, включены все филлофаги, доминирующие на хвойных породах (их доля участия в населении превышает 30%), и филлофаги, абсолютно доминирующие на лиственных лесообразующих породах (их доля участия в населении превышает 80%). В реестр входят и виды, способные к резким колебаниям численности и образующие очаги массовых размножений. Включение в состав комплексов других патогенных организмов проведено на основе экспертных оценок их популяционной динамики и вредоносности. Основное внимание уделено хозяйственно важным группам и видам, значимость которых оценивалась прежде всего по размерам наносимого эколого-экономического ущерба, а также по уровню колебания численности. Виды с низкой вредоносностью, например, минирующие и галлообразующие насекомые лиственных пород, не рассматриваются. Для некоторых растений подлеска, кустарникового и кустарничкового ярусов приведены только виды, вызывающие массовые повреждения.

В целом, карта несет информацию о 168 видах насекомых-вредителей и возбудителей болезней леса. Эти виды численно преобладают в биоте; именно они представляют первоочередной интерес как объекты лесопатологического надзора, именно они играют главную роль в истории формирования и современном облике любого ландшафта.

Структура лесных патогенных комплексов четко зависит от средообразующих факторов и их параметров: от состава пород-эдификаторов, градиентов тепло- и влагообеспеченности, уровня загрязнения атмосферного воздуха и т.п. Сравнительный анализ состава комплексов с применением методов теорий множеств, отношений и графов с последующей типизацией показал, что выделение комплексов в пределах серий или групп типов леса достаточно достоверно (уровень их сходства не превышает 70%). Дифференциация энтомофауны и грибных фитопатогенов в рамках типа леса при мелкомасштабном картографировании нецелесообразна ввиду высокой экологической пластичности большинства компонентов.

Территориальная привязка комплексов выполнена на основе геоботанической карты (Белов, Гаращенко, Кротова и др., 1972). Размещение отдельных объектов, в частности, патогенных комплексов лиственничников (индекс легенды 6) и лесов речных долин (индексы легенды 21-23), уточнено по ландшафтной карте (Михеев, Ряшин, 1977). Патогенный комплекс лиственничников остепненных разнотравных (индекс легенды 5), лиственичных и березовых лугово-остепненных лесов (индекс легенды 7) нанесен по крупномасштабной топографической карте. Привязка антропогенных комплексов осуществлена как на базе опубликованных материалов (Плешанов, Воронин, 1991; Гафт, Картушин, Мелик-Пашеев и др., 1993), так и на основе оригинальных данных.

Карта содержит сведения о пространственном размещении 26 объектов. Информация в легенде представлена следующим образом. Индекс легенды (1-26) соответствует патогенному комплексу, название которого отражает его биотопическую приуроченность. Далее для каждой лесообразующей породы в отдельности (иногда и для доминирующих пород подлеска и кустарникового яруса) под арабскими цифрами перечисляются наиболее характерные патогенные организмы. Цифровые обозначения соответствуют номерам в списке насекомых-вредителей и возбудителей болезней леса. Номер вида, вызывающего массовые повреждения, заключен в скобки.

Для характеристики ущерба, причиняемого патогенными организмами, виды объединены на основе их трофической приуроченности к отдельным органам и частям растений в пять эколого-хозяйственных групп, которые в легенде обозначены римскими цифрами.

Пространственные особенности видового состава насекомых-вредителей и возбудителей болезней леса определяются прежде всего их трофическими связями. Большое значение имеют и климатические условия местообитаний. Так, с ростом теплообеспеченности увеличивается число фоновых видов; на лиственнице, например, оно возрастает с 7 в подгольцовых редколесьях до 44-49 в подтаежно-лесостепных формациях, а на темнохвойных породах - с 21-24 в подгольцовых до 70 в южнотаежных лесах. Характер воздействия влагообеспеченности на отдельные группы организмов неоднозначен; если амплитуда популяционной динамики хвое-листогрызущих насекомых увеличивается с ростом засушливости климата, то большинство грибных заболеваний становится массовым явлением в условиях повышенной влажности.

Эти закономерности обусловливают хорошо выраженную на территории Иркутской области высотно-поясную специфику состава спонтанных (природных) патогенных комплексов, определяют их эколого-хозяйственную значимость и объем необходимых лесозащитных мероприятий.

А. Спонтанные комплексы.

В подгольцовых комплексах (1, 13, 14 - здесь и далее в скобках указаны индексы легенды карты) численность патогенных организмов стабильно невелика вследствие экстремальных условий их обитания. Осуществления каких-либо защитных мероприятий обычно не требуется.

В составе большинства патогенных комплексов горно-таежного пояса (2, 8, 15, 19, 22) число видов, способных к резким повышениям численности, невелико, вызываемые ими повреждения обычно не приводят к существенному ослаблению насаждений. Исключение составляет комплекс, населяющий пихтовые и кедровые чернично-зеленомошные насаждения (16). По сравнению с другими темнохвойными формациями, эти леса произрастают в условиях недостаточной влагообеспеченности, что благоприятствует массовым размножениям хвоегрызущих насекомых. Мощные очаги шелкопряда сибирского периодически возникают в предгорьях Восточного Саяна. Обширные массивы темнохвойных лесов уничтожены шелкопрядом лунчатым в отрогах хребта Акиткан. Оба вида наносят не только большой экономический ущерб, они вызывают глубокие экологические преобразования в регионе, связанные с изменением породного состава и структуры лесов. Значительные масштабы приобретает усыхание пихтовых лесов и в очагах усача черного пихтового. Раковое заболевание стволов и ветвей кедра, вызываемое лахнеллулой хвойной, сопровождается заселением ослабленных деревьев стволовыми вредителями. Поражение хвои пихты ржавчиной (возбудители - калиптоспора брусничная и пукциниаструм кипрейный) не вызывает заметного угнетения деревьев.

Защитные мероприятия против шелкопрядов сибирского и лунчатого необходимы при увеличении их численности, угрожающей средним повреждением темнохвойных пород. При возможности полного обесхвоивания оправдано применение не только биологических, но и быстродействующих химических мер борьбы. Истребительные мероприятия необходимы также в очагах усача черного пихтового. Требуется дистанционный контроль за очагами листовертки серой лиственничной с целью корректировки данных о текущей продуктивности насаждений. Снижение вреда от раковых заболеваний может быть достигнуто санитарными рубками.

Патогенные комплексы южнотаежных темнохвойных лесов (17, 18, 20) занимают ограниченные территории в районах с пониженной континентальностью климата. Большое лесохозяйственное значение имеют грибные заболевания деревьев в кедрово-пихтовых чернично-травяных формациях. Хвою кедра в массе поражает лофодермиум сосновый. Увядание побегов часто препятствует лесовозобновлению. На пихте его вызывает дельфиниелла бальзамическая, на пихте и кедре - лахнеллула хвойная и лахнеллула плюсковидная. Для спелых деревьев два последних вида представляют опасность как возбудители раковых заболеваний стволов и ветвей. Среди других патогенных организмов высокой численностью на пихте и ели выделяются вредители шишек и семян.

К числу первоочередных задач лесозащиты относится проведение санитарных рубок в очагах раковых заболеваний, профилактика грибных болезней в питомниках и культурах, борьба с вредителями шишек и семян на лесостепных участках и в лесах, намеченных к рубке с одновременной заготовкой семян.

Патогенные комплексы подтаежно-лесостепных лесов отличаются от комплексов горно-таежного пояса обилием фоновых видов, а также значительным числом пато-генных организмов, вызывающих массовое повреждение лесной растительности.

Среди патогенных комплексов лиственничников относительно невелико значение вредителей и болезней бруснично-травяных лесов (3). Как и в большинстве других лиственничных формаций, здесь часто возникают очаги размножения листовертки лиственничной серой, но ее вредоносность невелика и сводится к временной депрессии прироста древесины и семеношения деревьев. В патогенных комплексах, занимающих более теплые местообитания (4-7), важное значение приобретают вредители шишек и семян. Среди стволовых вредителей большую потенциальную угрозу для лиственницы представляет усач алтайский; в Иркутской области условия обитания этого теплолюбивого вида пессимальны, очаги его размножения отмечаются редко и невелики по площади.

С ростом засушливости климата увеличивается значение хвоегрызущих насекомых. Массовые размножения пяденицы углокрылой лиственничной в лугово-остепненных лесах Верхнего Приангарья приводят к глубоким, иногда хроническим снижениям прироста древесины. В разнотравных лиственничниках Предбайкальской впадины исключительно большое лесохозяйственное значение имеет сибирский шелкопряд. Куртинному усыханию насаждений в очагах его массового размножения способствует заселение ослабленных деревьев стволовыми вредителями.

Столь же велико значение пяденицы Якобсона в составе патогенного комплекса остепненных лиственничников Приольхонья. Интересно, что данный комплекс, уникальный для Иркутской области по составу и вредоносности насекомых, имеет большое сходство с лесостепными комплексами Южного Забайкалья. Его можно рассматривать как реликтовый для Байкальской котловины. Куртинное усыхание деревьев в очагах пяденицы Якобсона способствует замещению лесных формаций степными сообществами. Даже сильное повреждение лиственницы волнянкой античной не приводит к потере жизнеспособности насаждений. Наименьшую вредоносность среди массовых вредителей хвои имеет чехлоноска лиственничная даурская. В хронических очагах галлицы лиственничной массовое отмирание побегов ведет к изреживанию крон деревьев, искривлению стволов и ветвей, что придает своеобразный облик лиственничникам Приольхонья.

Характерная черта сосновых лесов Иркутской области - их слабая повреждаемость хвоегрызущими насекомыми. Это касается даже остепненных формаций, которые на сопредельных территориях, в частности, в Южном Забайкалье, страдают от целого комплекса вредителей. Вероятной причиной такого своеобразия может служить и специфика химического состава хвои, и недостаточная теплообеспеченность местообитаний. В составе подтаежных и лесостепных комплексов (9-12) значительный ущерб сосновым древостоям наносится раковыми заболеваниями стволов и ветвей (главнейший возбудитель - кронатриум смородиновый); куртинное усыхание ослабленных деревьев сопровождается заселением их стволовыми вредителями. Угрозу возобновлению лесов представляет побеговьюн-смолевщик.

В патогенных комплексах подтаежно-лесостепных мелколиственных и смешанных лесов (6, 21, 23) значительное снижение продуктивности насаждений вызывают листогрызущие насекомые: на березе - пяденица березовая; на осине - кисточница ржаво-бурая и волнянка ивовая. Повреждения корневым системам наносят хрущ июньский и опенок осенний. Вредоносность других насекомых и болезней менее существенна.

Сложная лесопатологическая обстановка нередко возникает в кустарниково-травяных лесах речных долин. Здесь проявляется максимальная вредоносность многоядных почвообитающих насекомых - хрущей майского и июньского. Большой ущерб причиняют вредители и болезни шишек и семян. Интенсивное отмирание хвои ели вызывает лофодермиум крупноспоровый; хвои лиственницы и листьев березы - мелампсоридиум березовый. Массовые появления пяденицы пестрой восточной и боярышницы на черемухе и ванессы черно-желтой на иве обусловливают сильное угнетение этих пород.

Подтаежно-лесостепные патогенные комплексы требуют большого внимания со стороны органов лесозащиты. В очагах шелкопряда сибирского и пяденицы Якобсона в лиственничных лесах может быть допущена однократная дефолиация насаждений; при угрозе повторного объедания кроны целесообразно применение биологических средств защиты, в случае трехкратной дефолиации оправдано использование быстродействующих химических инсектицидов; при появлении стволовых вредителей необходимы санитарные рубки. В очагах других вредителей и болезней листьев (хвои) целесообразность защитных мероприятий определяется сопоставлением затрат, требуемых для их проведения, со стоимостью возможных потерь прироста древесины и урожая плодов и семян. Следует вести санитарные рубки в очагах раковых заболеваний сосны: осуществлять профилактические и истребительные мероприятия в питомниках и культурах против вредителей и патогенов хвои, побегов и корней, а также защищать лесосеменную базу от вредителей и болезней шишек и семян лиственницы и ели.

Завершая оценку лесохозяйственного значения спонтанных (природных) патогенных комплексов, необходимо отметить, что при нарушении правил лесозаготовок и хранения древесины во всех лесоэксплуатационных насаждениях Иркутской области создаются условия, благоприятные для массовых размножений стволовых вредителей, резко понижающих деловые качества древесины. Вследствие этого необходим постоянный контроль за состоянием лесосек и лесоскладов и своевременное устранение выявленных нарушений.

Б. Антропогенные комплексы.

Антропогенные комплексы лесных патогенных организмов сформированы в про-цессе трансформации состава и структуры природных сообществ под воздействием регионального атмосферного загрязнения. Эти изменения настолько существенны, что на их фоне теряются многие индивидуальные особенности, свойственные исходным спонтанным комплексам. На рассматриваемой территории выделено три антропогенных комплекса, населяющих нарушенные леса различного состава (24-26).

Патогенный комплекс техногенно нарушенных темнохвойных лесов сформирован на северном макросклоне хребта Хамар-Дабан под влиянием выбросов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Значение насекомых и болезней, как вторичного поражающего фактора в ослабленных насаждениях, здесь очень велико. Для пихтовых древостоев характерно образование мощных очагов размножения усача черного пихтового; существенно возрастает и вредоносность рогохвоста большого. В сообществе грибов-фитопатогенов происходит резкая перестройка. Некоторые виды, не вызывающие эпифитотий в ненарушенных насаждениях, здесь приобретают ведущее значение. Массовому поражению хвои лофодермиумом пихтовым, ризосферой хвойной и мелампсореллой пихтовой способствуют повреждения, наносимые хвоегрызущими насекомыми, в частности, пяденицей углокрылой еловой, численность которой в загрязненных лесах увеличена. Мелампсорелла пихтовая поражает не только хвою. Она, как и ботродискус беренике, становится также основным возбудителем заболеваний побегов, ветвей и стволов. Мелампсорелла в массе образует "ведьмины метлы", которые могут служить индикатором атмосферного загрязнения. Вместе с тем, в данном комплексе, по сравнению с природными сообществами, значительно уменьшается распространенность заболеваний пихты, вызываемых пукциниаструмом кипрейным и калиптоспорой брусничной. В кедровых древостоях изменения в структуре патогенных комплексов менее значительны. Характерно увеличение поражения хвои лофодермиумом сосновым.

Патогенные комплексы техногенно нарушенных светлохвойных и лиственных лесов сформированы в зоне влияния атмосферных выбросов промышленных предприятий Приангарья. Число хвое-, листогрызущих насекомых, способным к массовым размножениям, в них ограничено. Характерны скоротечные вспышки размножения чехлоноски лиственничной даурской на лиственнице и моли выемчатокрылой на березе. Самостоятельное значение стволовых вредителей невелико. Они заселяют, как правило, необратимо ослабленные деревья; но сосновые лубоеды (большой и малый) и долгоносик сосновый большой во время дополнительного питания в массе повреждают побеги жизнеспособных деревьев. Повышенную численность имеют и специализированные вредители побегов - побеговьюн-смолевщик и лиственничная галлица. Среди грибных заболеваний широко распространены стволовые гнили, вызываемые губками сосновой и лиственничной.

В лесах, нарушенных атмосферным загрязнением, требуется регулярное проведение санитарных рубок. В очагах усача черного пихтового целесообразно проведение истребительных мероприятий. В ряде случаев повышение устойчивости насаждений может быть достигнуто изменением их породного состава. Единственной кардинальной мерой оздоровления лесов является уменьшение атмосферного загрязнения лесов.

Карта "Лесопатологическая обстановка" может быть использована для уточнения задач лесозащиты, стоящих перед лесохозяйственными подразделениями Иркутской области. Она позволяет локализовать надзор за вредителями и болезнями на территориях с максимальной угрозой возникновения очагов размножения насекомых и заболевания леса, выбирать оптимальные сочетания наземных и дистанционных методов слежения за популяционной динамикой патогенов, контролировать изменения в структуре их населения под влиянием хозяйственной деятельности. Все это необходимо для повышения результативности лесопатологического мониторинга. Карта может быть использована также при оценке эколого-экономических последствий повреждений лесов. В целом, она должна способствовать оптимизации региональной системы ведения лесного хозяйства, дальнейшему развитию исследовательских работ в области лесной энтомологии и фитопатологии. Рекомендуемая периодичность обновления карты 10-15 лет, на районы, подверженные атмосферному загрязнению - 5 лет.

Литература

1. Белов А.В., Гаращенко А.В., Кротова В.М. и др. Растительность юга Восточной Сибири. М

1: 5 000 000. - М.: ГУГК, 1972.

2. Гафт А.И., Картушин В.М., Мелик-Пашаев Л.И. и др. Территориальная комплексная система охраны природы Байкала (ТерКСОП). М 1:3 000 000 // Байкал (атлас). - М., 1993.

3. Михеев В.С., Ряшин В.А. Ландшафты юга Восточной Сибири. М 1:1 500 000. - М.: ГУГК, 1977.

4. Плешанов А.С., Воронин В.И. Лесопатологическое состояние лесов Хамар-Дабана. М 1:1 000 000 // Проблемы экологии лесов Прибайкалья. - Иркутск, 1991.