Увеличение численности насекомых и патогенных микроорганизмов

Вспышки численности насекомых и патогенных микроорганизмов могут существенно влиять на природную среду, природные биоценозы, производство древесины и экологические процессы. Это особенно важно в связи с большей восприимчивостью насекомых к внешним воздействиям в силу их меньшей инерционности по сравнению с фитоце­нозом (Исаев и др., 1999).
Нынешнее потепление уже сопровождается потрясениями лесов, проистекающими от насекомых, штормовых ветров и пожаров. Распространение большого елового короеда (Ips typographus L.), в прошлом ограниченное по причине холодов, с 1992 года привело к массовой гибели деревьев на более чем 0,93 млн. га Кенайского полуострова (Designing a report..., 1999). В то же самое время, нарастание гибели деревьев при интенсивных штормах и повреждений лесного полога снежной массой, типичное для теплых зим, может повысит чувствительность лесов к нападению насекомых.
В период с 1986 по 1995 годы в США четыре местных вида насекомых ежегодно поражали следующие площади: более 1,62 млн. га - западная еловая листовертка; менее одного миллиона акров – восточная еловая листовертка; менее двух миллионов акров – лубоед желтой сосны; и около 4,86 миллионов га – лубоед сосновый (Designing a report..., 1999). В то же самое время, площадь, пораженная одним из этих видов, изменялась от мене чем половины от долговременной средней величины до трехкратного ее превышения. Около 5,26 миллионов га южных лесов было подвержено воздействию одного заболевания - Cronartium fusiforme, и 11,74 млн. га западных лесов поражено растением-паразитом, карликовой омелой (Designing a report..., 1999). Потрясения, такие как засуха или пожары, влияют на эти вспышки.
Масса научной литературы по предмету представляет нашему вниманию множество процессов, где возрастающие запасы углекислоты в атмосфере и изменения климата могут существенно менять характер воздействия на лес со стороны насекомых и патогенов (Ayres and Lombardero, 2000). Накопление углекислого газа и изменения климата могут как усилить, так и ослабить воздействие патогенов и насекомых посредством прямого влияния на выживание, размножение и расселение этих организмов. Например, нарастание межгодовых вариаций минимальных зимних температур, возможно, благоприятствует самым северным вспышкам численности соснового лубоеда, препятствуя, в то же время, аналогичным вспышкам на юге (Ungerer et al., 1999). Также представляется возможным, что изменения климата будут влиять на механизм насекомо-патогенных воздействий непрямым образом, изменяя численность их естественных врагов и соперников. Кроме того, климат и углекислота влияют на восприимчивость деревьев к насекомым и патогенам посредством изменений в химии растительных тканей (Ayres and Lombardero, 2000). В листьях растений, сформировавшихся в условиях высоких концентраций углекислого газа, меньше содержание азота, а следовательно, белка (Алексеев и др., 1999). Поэтому ценность такой растительности как пищи для животных и насекомых значительно снижена. Действительно, в экспериментах насекомые начинали съедать существенно больше листьев этих растений по сравнению с растительностью в условиях нормальной концентрации СО2. Причем у насекомых замедляется развитие, они становятся более уязвимыми для хищников и паразитов.
Короткие жизненные циклы, высокая подвижность, репродуктивный потенциал, и физиологическая чувствительность к температуре приводят к тому, что даже незначительное изменение климата может оказать существенное влияние на распространение и численность многих лесных насекомых и патогенов. Благоприятное воздействие может иметь место там, где тонкий слой снега приводит к усиленной зимней смертности растений, вредное же – когда потепление ускоряет развитие насекомых и способствует распределение насекомых и патогенов в районах, где низок уровень сопротивления деревьев. Вредные эффекты также могут быть следствием наложения многих факторов. Например, потепление может усиливать вспышки численности насекомых в бореальных лесах, что, в свою очередь, ведет к учащению пожаров (Ayres and Lombardero, 2000). Уже сейчас достаточно широко распространены эффекты, связанные с болезнями и насекомыми. В 1995 году более 36 млн. га лесной площади в США были поражены всего несколькими болезнями и вредителями: еловой листоверткой (западной и восточной), лубоедом сосновым и лубоедом желтой сосны, корневой губкой и ржавчинным грибом Cronartium fusiforme (Ayres and Reams, 1997; Ayres and Lombardero, 2000).

По­тенциальная опасность для сосновых лесов от сосновой пяденицы в ряде районов Центральной Сибири возникает при по­вышении температуры на 2-4°С (Исаев и др., 1999). Анализ показал, что при рассмотрении влияния глобальных изменений климата на динамику чис­ленности популяции насекомых в рамках такого подхода недостаточно иметь данные о средних значениях климатических сдвигов. Необходимо знание особенностей климатических изменений в течение сезона, поскольку в анализированной мо­дели различные режимы динамики численности реализуются при одних и тех же средних значени­ях климатических параметров, но различных их дисперсиях. Так, например, для имитационной модели сосновой пяденицы зависимость динами­ки численности от дисперсии климатических по­казателей немонотонна. Для сценариев со значи­тельным ростом средних температур и осадков увеличение дисперсии этих показателей сопря­жено с уменьшением вероятности вспышек вре­дителя. Для сценариев с небольшим увеличением климатических показателей вероятность возник­новения вспышек с ростом дисперсии возрастает. В сценариях со средними значениями климатиче­ских показателей динамика численности вредите­ля практически не зависит от дисперсии (Исаев и др., 1999).

http://forest-culture.narod.ru/Issled_gr/new1/4.html