Яйцо . Форма шаровидная. Диаметр - 2,2 мм. Цвет покровов сначала светло-зеленый с темно-коричневой точкой на одной стороне, но по мере развития яйцо темнеет.

Развитие

Период спаривания . Массовый лёт наблюдается в середине июля и длится до первой половины августа. Сразу после спаривания самки начинают откладывать яйца по одному или группами на хвою, а в периоды увеличения численности - на сухие ветки, траву, лишайники, лесную подстилку. В одной кладке наблюдается до 200 яиц. Максимальная плодовитость составляет до 800 яиц.

Яйцо . Эмбриональное развитие длится 13-15, реже 20-22 дня.

Гусеницы старших возрастов способны в поисках кормовых растений переползать через безлесные пространства и мигрировать на расстояние до 1,5 км.

Морфологически близкие виды

По внешнему виду (морфологии) к описываемому виду близок сосновый коконопряд (шелкопряд) (Dendrolimus pini). Размах бабочки - 60-80 мм. Окраска изменчива, чаще серо-коричневая. На передних широкая извилистая перевязь, цвет которой варьирует от серо-коричневого до красно-бурого. На каждом переднем крыле полулунное белое пятнышко небольшого размера. Задние ареала проходит по 40°c. ш. По многолетним наблюдениям происходит постепенное расширение ареала на запад и частично на север.

Вредоносность

Сибирский шелкопряд (коконопряд) вредит более чем 20 видам хвойных пород, предпочитая лиственницу. Гусеницы уничтожают хвою на протяжении всего развития, но наибольший вред наносится в период последних возрастов. При двухгодичной это время после выхода из второй зимовки.

По частоте вспышек массового размножения и площади очагов сибирский шелкопряд занимает первое место среди первичных вредителей. Массовое размножение сибирского шелкопряда влечет за собой вспышку размножения вторичных вредителей (усачей, короедов, златок и прочих).

Распространение вредителя возможно не только естественным путем (перемещение гусениц и бабочек), но и с помощью транспорта, путем перевозки лесной продукции - неокоренных бревен и других лесоматериалов, лесной постилки, сеянцев и саженцев - могут распространяться яйца и коконы.

Вредители лесов в Байкальском заповеднике.
Шелкопряд сибирский

Исследовательский реферат

Сосновый коконопряд: 1 – самец; 2 – самка; 3 – гусеница; 4 – кокон

Озеро Байкал... Его сегодня знают миллионы людей. На земле нет другого озера, подобного воспетому в легендах и песнях священному Байкалу. В нем уникально все – вода, растительность, скалистые берега и обрамляющие его величественные отроги хребтов. Чтобы сохранить для наших потомков этот бесценный дар природы, мы должны бережно относиться ко всему, что связано с Байкалом.

В 1969 г. в центральной части хребта Хамар-Дабан был организован Байкальский государственный заповедник общей площадью 166 тыс. га, позже получивший статус биосферного заповедника с включением в международную сеть охраняемых территорий. Основные задачи его деятельности – изучение природных процессов, восстановление природных комплексов южного побережья озера Байкал и обогащение охотничье-промысловыми видами прилегающих к озеру угодий.

Территория заповедника асимметрична за счет простирающегося с запада на восток хребта Хамар-Дабан. Максимальная высота в центральной его части составляет около 2300 м над уровнем моря. Средняя температура воздуха на побережье Байкала в июле +14 °С, в январе –17 °С при среднегодовой температуре –0,7 °С.

Заповедный край невозможно представить без порхающих над цветами бабочек, завораживающих своей неповторимой красотой. Среди бабочек есть виды, занесенные в Красную книгу, такие, например, как аполлон, махаон. На лугах обычны голубянки, крапивницы, чернушки. Под пологом березовых рощ встречаются бражники и медведицы. С наступлением сумерек и до рассвета собираются у источников света многочисленные представители совок, изящных пядениц, хохлаток.

Насекомые – наиболее многочисленная группа животных заповедника. Их можно встретить и в воздухе, и на земле, и в воде, и в почве. Из опасных вредителей древостоя встречаются сибирский шелкопряд, ивовая волнянка, непарный шелкопряд. Их массовое размножение может привести к частичному или полному усыханию лесных массивов.

В 1869 г. ученый из Массачусетса Трувелло привез в США яйца сибирского шелкопряда (Dendrolimus sibirecum ). несколько гусениц было потеряно. Через некоторое время это привело к массовому размножению шелкопряда, гусеницы которого оголили леса и сады в штате Массачусетс, а в 1944 г., несмотря на проводимую с ними борьбу, они оккупировали всю новую Англию.

Первые сведения о сибирском шелкопряде в лесах Прибайкалья опубликованы К.А. Казанским в 1928 г. По сведениям Д.Н. Фролова, в 1948 г. только в Култукском лесничестве сибирский шелкопряд привел к усыханию 24 670 га ценных кедровых насаждений. Вспышки массового размножения сибирского шелкопряда отмечались и в других районах Байкальского бассейна.

Сибирский шелкопряд – крупная бабочка с размахом крыльев у самки 60–80 мм, у самца 40–60 мм. Окраска варьирует от светло-желтовато-коричневого или светло-серого до почти черного цвета. Передние крылья пересекаются тремя более темными полосами. В середине каждого крыла находится большое белое пятно, задние крылья одноцветные.

Ревизия рода показала, что сибирский шелкопряд является подвидом большого хвойного шелкопряда (Dendrolimus superans Butl ). Поскольку сибирский шелкопряд может быть признан только подвидом, то его эколого-морфологические формы следует считать племенами.

Таких племен на территории России три: лиственничное, кедровое и уссурийское. Первое занимает почти весь ареал подвида. Кедровое и уссурийское имеют ограниченное распространение.

Сразу же после спаривания самки откладывают яйца на хвою, преимущественно в нижней части кроны, а в периоды очень большой численности – на сухие ветки, лишайники, травяной покров, лесную подстилку. В одной кладке обычно бывает несколько десятков яиц (до 200 шт.), а всего самка может отложить до 800 яиц, однако чаще всего плодовитость не превышает 200–300 яиц.

Яйца почти шаровидной формы, в диаметре до 2 мм, сначала голубовато-зеленого цвета с темно-коричневой точкой на одном конце, затем сероватые. Развитие яиц длится 13–15 дней, иногда 20–22 дня.

окраска гусениц варьирует от серо-бурой до темно-коричневой. Длина тела гусеницы 55–70 мм, на 2-м и 3-м сегментах тела имеют черные с синеватым отливом поперечные полосы, а на 4–120-м сегментах – черные подковообразные пятна.

Первая линька происходит через 9–12 дней, а через 3–4 – вторая. В первом возрасте гусеницы объедают только края хвоинок, во втором возрасте они объедают хвою целиком. В конце сентября гусеницы зарываются в почву, где свернувшись кольцом, зимуют под моховым покровом.

В конце апреля гусеницы поднимаются в кроны деревьев и начинают питаться, поедая хвоинки целиком, а при недостатке пищи – кору тонких побегов и молодые шишки. Примерно через месяц гусеницы линяют в третий раз, а во второй половине июля – еще раз. Осенью они уходят на вторую зимовку. В мае-июне следующего года взрослые гусеницы интенсивно питаются, причиняя наибольший вред. В этот период они съедают 95% пищи, необходимой для полного развития. Они линяют 5–7 раз и соответственно проходят 6–8 возрастов.

Гусеницы питаются хвоей почти всех хвойных пород. В июне они окукливаются, перед окукливанием гусеница плетет буро-серый продолговатый кокон. Куколка длиной 25–45 мм вначале светлая, коричневато-красная, затем темно-коричневая, почти черная. Развитие куколки зависит от температуры и длится около месяца. Массовый лет бабочек происходит во второй декаде июля. На южных склонах гор он проходит раньше, на северных – позднее.

Цикл развития сибирского шелкопряда обычно длится два года, однако на юге ареала развитие заканчивается почти всегда за один год, а на севере и в высокогорных лесах иногда бывает и трехлетняя генерация. При любой фенологии основные периоды жизни сибирского шелкопряда (лет, развитие гусениц и т.д.) очень растянуты.

В определении длительности цикла развития решающую роль играет тепло, т.е. погода и климат в целом, а также своевременное прохождение гусеницами диапаузы. Характерно, что переход на однолетний цикл развития в местах с двухлетней генерацией наблюдается чаще всего в период вспышки массового размножения. Считается также, что однолетний цикл развития наступает в том случае, если годовая сумма температур превышает 2100 °С. При сумме температур 1800–1900 °С генерация двухлетняя, а при 2000 °С – смешанная.

Лет шелкопряда наблюдается ежегодно, что объясняется наличием смешанных генераций. Однако при ярко выраженном двухлетнем цикле развития летные годы бывают через год.

Шелкопряд повреждает 20 видов древесных пород. Он появляется в массе в разные годы и характеризуется изменчивыми формами градационной кривой. Чаще всего вспышки массового размножения шелкопряда возникают после двух-трех засушливых вегетационных периодов и сопровождающих их сильных весенних и осенних лесных пожаров.

В такие годы под влиянием определенным образом складывающегося обмена веществ появляются наиболее жизнеспособные и плодовитые особи, благополучно переносящие трудные периоды развития (младшие возрасты гусениц). Лесные пожары способствуют размножению вредителя, сжигая лесную подстилку, в которой гибнут энтомофаги (теленомус). В равнинных лесах вспышкам численности шелкопряда обычно предшествуют малоснежные суровые зимы, приводящие к вымерзанию энтомофагов, менее холодоустойчивых, чем гусеницы шелкопряда. Вспышки возникают в первую очередь в изреженных рубками и пожарами лесах, вблизи сырьевых баз при низкой плотности насаждений разного возраста и состава. Чаще всего это бывают перестойные и спелые, реже средневозрастные чистые насаждения с редким подлеском и незначительной примесью лиственных пород.

В начале вспышки и в периоды депрессии у шелкопряда явно выражена приверженность к определенным типам леса, формам рельефа, фитоклимату и другим экологическим особенностям насаждений. Так, в равнинной части Западной Сибири очаги вспышек численности чаще всего приурочены к пихтачам, кисличникам и зеленомошникам. В зоне хвойно-широколиственных лесов Дальнего Востока они связаны со смешанными кедровыми и кедрово-пихтовыми насаждениями, а в Восточной Сибири их размещение тесно связано с особенностями рельефа горных лесов и господством лиственницы и кедра.

По питательности для гусениц на первом месте стоит хвоя лиственницы, затем пихты, хвоя кедра занимает лишь третье место. Поэтому в лиственничных лесах плодовитость и энергия размножения бабочек наибольшая, а в кедровых – средняя. В пихтачах идет быстрое развитие гусениц по однолетнему циклу, но в ущерб плодовитости, падающей до средних величин. При питании хвоей ели и сосны происходит быстрое измельчение особей, падение плодовитости и выживаемости.

Вспышки массового размножения длятся 7–10 лет, из которых 4–5 лет насаждениям наносится ощутимый вред, оголенные гусеницами древостои усыхают и заселяются стволовыми вредителями.

Самая неустойчивая порода в тайге – пихта (сибирская, белопорая), наиболее устойчива лиственница (сибирская, даурская, сукачева).

В первый год сильного повреждения гусеницами деревьев хвойных пород последние заселяются стволовыми вредителями только при полном обесхвоивании. В последующие годы их численность и активность сначала быстро нарастают, а через 2–4 года начинается резкий спад.

Сибирский шелкопряд – враг таежных лесов, и наносимые им убытки сравнимы с убытками от лесных пожаров. Область распространения шекопряда простирается от Урала до Приморья, включая Монголию, Сахалин, Курильские острова, часть Китая, Японии и Северной Кореи. Надзор за сибирским шелкопрядом нужно сосредоточить в местах наиболее активного размножения шелкопряда и особенно тщательно вести его после засушливых периодов, которые благоприятствуют нарастанию численности. Он должен обязательно включать воздушную разведку районов с нарастающей численностью вредителя и наземные лесопатологические обследования, а также учет гусениц и летающих бабочек.

Действующие очаги массового размножения сибирского шелкопряда впервые были выявлены в северных районах Бурятии в лиственничных, лиственнично-сосновых насаждениях Ангарского лесхоза. Площадь очагового расселения шелкопряда на северо-восточном побережье Байкала (Байкальская, Нижнеангарская и Флорихинская группы очагов) по данным лесопатологического обследования 1980 г. составила свыше 100 тыс. га. Повышенная численность шелкопряда в 1981–1986 гг. отмечалась и в лесах южных районов Бурятии (Джидинский, Кяхтинский, Бичурский лесхозы).

Своеобразие климатических и лесоэкологических условий байкальских лесов определяет региональные черты экологии и биологии этого вредителя. Повсеместно развитие шелкопряда протекает по двухлетнему циклу, в лесах Хамар-Дабана энтомолог Рожков отмечал трехлетнюю генерацию. Развитие шелкопряда по однолетней генерации возможно лишь в лиственничных лесах, произрастающих в зоне Южного Забайкалья. Для прибайкальских и забайкальских популяций сибирского шелкопряда характерны одновременное существование двух поколений, каждое из которых развивается по двухлетнему циклу. Уровень и соотношение численности этих поколений могут быть различными, но чаще всего одно из поколений доминирует. В этой связи массовый лет бабочек сибирского шелкопряда в одних популяциях наблюдается в четные, а в других популяциях – в нечетные годы.

Таким образом, по частоте вспышек массового размножения и площади очагового распространения сибирский шелкопряд – наиболее опасный вредитель хвойных лесов Байкальского бассейна.

В байкальском заповеднике наблюдения за сибирским шелкопрядом ведет энтомолог Н.А. Белова.

Литература

Михалкин К.Ф. Байкальский заповедник.

Фауна лесов бассейна озера Байкал. – АН СССР, сибирское отделение, институт леса имени В.Н. Сукачева.

Атлас-определитель насекомых.

Сибирский шелкопряд – бабочка семейства коконопрядов. Это опасный вредитель, объектом разрушительного внимания которого являются деревья хвойных пород. Более всего вредит шелкопряд кедру, пихте, лиственнице, меньше – сосне и ели.

Хвою поедают не бабочки, а гусеницы сибирского шелкопряда – они уничтожают ее целиком, а в случае недостатка пищи переключаются на побеги и молодые шишки.

Развитие у шелкопряда двуполое, зимой гусеницы прячутся в слое опавших листьев и сухой травы. Полный цикл развития шелкопряда продолжается 1-2 года в южной части ареала обитания, в других регионах – два или три года. За три года шелкопряд развивается в северных и высокогорных районах.

Как правило, периоды жизни сибирского шелкопряда находятся в зависимости от температуры окружающей среды и сроков прохождения гусеницы периода физиологического торможения обменных процессов – диапаузы.

Сибирский шелкопряд является карантинным объектом – вредным для организма растений и причиняющим им ущерб, с ограниченным распространением в стране, и требующий особых мер борьбы.

Строение насекомого

Размах крыльев у бабочки 60-95 мм, укороченные губные щупики, обильно опушены. Третий членик имеет плавно округленную вершину, и составляет 1/3 длины второго членика. Глазки полусферические, голые. На средних и задних голенях имеются шпоры. На передних крыльях края ровные, слегка закругленные. На заднем крыле имеется прикорневая ячейка, плечевые жилки отсутствуют.

Окрас крыльев бабочки сибирского шелкопряда колеблется от светло-серого до темно-коричневого. Так же бывает охристо-бурой, темно- или светло-коричневой. На передних крыльях – белое пятно и две темные поперечные перевязки.

Внутренняя перевязка чаще всего неполная, видна лишь в первой половине крыльев. Наружная – плохо просматривается с внутренней стороны, имеет зубчики снаружи.

У бабочек есть различия по размаху крыльев – у самцов он составляет 78-96 мм, у самок – 60-76 мм.

Яйца круглые, диаметром 2,2 мм. Покров яйца первое время светло-зеленый с коричневой точкой с одной стороны. Со временем яйцо становится более темным.

У гусеницы тело без колючек и бородавок. Волосяной покров состоит из густых, бархатистых волосков, и длинных редких волосков, которые в 10 раз длиннее коротких. На втором и третьем сегментах тела у гусеницы сибирского шелкопряда есть черно-синие поперечные полоски, а на четвертом и двенадцатом – округлые пятнышки черного цвета. Длина гусеницы составляет 5-8 см.

Куколка – первое время отличается светлыми или красно-коричневыми покровами, затем они становятся темно-коричневыми или черными.

Этапы развития сибирского шелкопряда

Бабочки первого возраста появляются в конце июня, особенно активными они становятся на закате. «Новорожденные» не нуждаются в дополнительном питании, запаса питательных веществ в их организме накопилось достаточно с предыдущих периодов жизни. Под воздействием ветра молодые бабочки могут пролетать на 13-15 километров от места появления на свет.

Массовое спаривание начинается в середине июля и длится до начала августа. После спаривания самки откладывают яйца на хвою – по одному или целыми группами. Иногда местом для кладки яиц становятся сухие ветки, лишайники, трава, лесная подстилка. В одной кладке может быть до 200 яиц. Наиболее плодовитые самки могут отложить до 300 яиц.

Развитие эмбриона длится 13-15 иногда 22 дня.

В раннем возрасте личинка питается кончиками хвоинок, однако во втором возрасте способна съесть хвоинку целиком. Особенно сильно гусеницы любят мягкую хвою лиственницы, питание хвоей ели и сосны ведет к мельчанию особей, снижению плодовитости, а то и полному вымиранию.

В конце сентября гусеницы покидают деревья, зарываются в почву под мох, и зимуют там, свернувшись кольцом. Как правило, зиму они проводят в третьем или во втором возрасте, в зависимости от типа леса, в котором они росли. Всего сибирский шелкопряд линяет 5-7 раз, и переживает 6-8 возрастов.

Весной, в конце апреля гусеницы просыпаются, поднимаются на деревья и начинают питаться хвоинками, корой побегов, молодыми шишками. В конце мая у них начинается третья линька, а в июле – четвертая. Осенью гусеницы вновь уходят на зимовку, чтобы с началом тепла вновь приступить к интенсивному питанию. Именно в этом возрасте они причиняют лесу больше вреда, съедая до 95% пищи, необходимой им для окончательного развития. Особи старших возрастов в поисках кормов могут ползти по безлесному пространству на расстояние до полутора километров.

Полноценная, развитая гусеница, пережившая все необходимые возраста, начинает плести плотный кокон серого цвета, внутри которого становится куколкой. Развитие куколки длится 3-4 недели.

В конце июня из кокона появляется готовая к спариванию, половозрелая особь сибирского шелкопряда. И весь цикл повторяется снова.

Ареал распространения сибирского шелкопряда:

Насекомое распространено в Сибири, Восточной Сибири, на Дальнем Востоке и на Урале. Шелкопряд поедает хвою и причиняет ущерб хвойным лесам на достаточно обширной территории от Южного Урала до Владивостока, от Якутска до Монголии и Китая, где он распространен так же широко.

Имеется сибирский шелкопряд и в Казахстане, Северной Корее, южная граница его распространения находится на 40 градусов северной широты. Ученые отмечают расширение ареала на север и запад.

Ущерб от шелкопряда и средства борьбы с ним

Чаще всего, летом очаги массового размножения происходят на территории площадью в 4-7 миллионов гектаров, и причиняют лесному хозяйству серьезный ущерб. Кроме того, массовое размножение шелкопряда приводит к вспышке размножения вторичных вредителей – короедов, златок и усачей.

Сибирский шелкопряд присутствует и в здоровом лесу, но в ограниченных количествах. Экологическую катастрофу может спровоцировать массовое размножение вредителя, и одной из причин этого явления считается засуха. При засухе гусеница способна развиваться за год, а не за два года как обычно. Из-за резкого увеличения популяции, естественные враги шелкопряда не успевают их уничтожать. Распространению вредителя способствуют и ранние весенние пожары, потому что они уничтожают и насекомое теленомус, поедающее яйца шелкопряда. Естественными врагами сибирского шелкопряда являются птицы, и грибные инфекции.

За энтомологическим состоянием леса следят приборы космических спутников, именно они способствуют своевременному выявлению очагов размножения и позволяют принимать необходимые меры.

В середине 90-х годов в Восточной и Западной Сибири и на Дальнем Востоке сибирский шелкопряд повредил зеленые насаждения на обширной территории. В Красноярском крае вспышка, длившаяся четыре года, причинила ущерб лесу в 15 лесхозах на общей площади 600 тысяч гектаров. Тогда гусеницы шелкопряда уничтожили кедровые насаждения, представляющие большую ценность для народного хозяйства.

За последние сто лет в Красноярском крае наблюдалось 9 вспышек распространения шелкопряда. В результате пострадал лес на площади в десять миллионов гектаров. Локализовать очаг удалось с помощью современных препаратов для уничтожения насекомых. Однако очаг может вспыхнуть в любое благоприятное время.

Как правило, сибирский шелкопряд ждет «своего часа» в местах с достаточно благоприятными условиями для развития. В темнохвойной тайге его резервации находятся в спелых и продуктивных насаждениях с большой «кормовой базой».

Вредитель распространяется не только естественным методом, но и, переезжая на новое место на транспорте «зайцем», прячась под корой бревен и других лесоматериалов, а так же в сеянцах и саженцах – конечно, таким образом перемещаются не взрослые бабочки, и коконы и яйца.

Поэтому в фитосанитарной зоне введены запреты и ограничения на ввозимую лесопродукцию:

Бревна хвойных деревьев должны быть окорены и обеззаражены пестицидами. Отсутствие шелкопряда и других вредителей подтверждается специальным сертификатом.

Посадочный материал, бонсаи, ветки хвойных деревьев запрещается ввозить из фитосанитарной зоны в период с мая по сентябрь без карантинного сертификата. Если сертификата нет, все материалы должны быть уничтожены в течение 5 дней с момента обнаружения.

В очагах распространения шелкопряда проводится наземная или авиационная обработка леса пиретроидами, неоникотиноидами, фосфорорганическими соединениями.

Кроме того, проводится учет количества вредителей посредством феромонных ловушек или подсчетом гусениц в кронах деревьев.

Хорошие результаты дает профилактическая обработка леса специальными препаратами в летний период.

Сибирский шелкопряд - Dendrolimus superans - является подвидом большого хвойного шелкопряда Dendrolimus superans. Размах крыльев 65-90 мм. Гусеницы питаются почти на всех хвойных породах.

Поскольку сибирский шелкопряд может быть признан только подвидом, то его эколого-морфологические формы следует считать племенами. Сибирский шелкопрядсильно варьирует в окраске - от желтоватой до коричневой, иногда почти черной.

Таких племен на территории России три: лиственничное, кедровое и уссурийское. Первое занимает почти весь ареал подвида. Кедровое и уссурийское имеют ограниченное распространение.

Бабочки особенно активны в часы заката. Сразу же после спаривания самки откладывают яйца на хвою, преимущественно в нижней части кроны, а в периоды очень большой численности – на сухие ветки, лишайники, травяной покров, лесную подстилку. В одной кладке обычно бывает несколько десятков яиц (до 200 шт.), а всего самка может отложить до 800 яиц, однако чаще всего плодовитость не превышает 200–300 яиц.

Яйца почти шаровидной формы, в диаметре до 2 мм, сначала голубовато-зеленого цвета с темно-коричневой точкой на одном конце, затем сероватые. Развитие яиц длится 13–15 дней, иногда 20–22 дня.

Окраска гусениц варьирует от серо-бурой до темно-коричневой. Длина тела гусеницы 55–70 мм, на 2-м и 3-м сегментах тела имеют черные с синеватым отливом поперечные полосы, а на 4–120-м сегментах – черные подковообразные пятна.

Первая линька происходит через 9–12 дней, а через 3–4 – вторая. В первом возрасте гусеницы объедают только края хвоинок, во втором возрасте они объедают хвою целиком. В конце сентября гусеницы зарываются в почву, где свернувшись кольцом, зимуют под моховым покровом.

В конце апреля гусеницы поднимаются в кроны деревьев и начинают питаться, поедая хвоинки целиком, а при недостатке пищи – кору тонких побегов и молодые шишки. Примерно через месяц гусеницы линяют в третий раз, а во второй половине июля – еще раз. Осенью они уходят на вторую зимовку. В мае-июне следующего года взрослые гусеницы интенсивно питаются, причиняя наибольший вред. В этот период они съедают 95% пищи, необходимой для полного развития. Они линяют 5–7 раз и соответственно проходят 6–8 возрастов.

Гусеницы питаются хвоей почти всех хвойных пород. В июне они окукливаются, перед окукливанием гусеница плетет буро-серый продолговатый кокон. Куколка длиной 25–45 мм вначале светлая, коричневато-красная, затем темно-коричневая, почти черная. Развитие куколки зависит от температуры и длится около месяца. Массовый лет бабочек происходит во второй декаде июля. На южных склонах гор он проходит раньше, на северных – позднее.

Цикл развития сибирского шелкопряда обычно длится два года, однако на юге ареала развитие заканчивается почти всегда за один год, а на севере и в высокогорных лесах иногда бывает и трехлетняя генерация. При любой фенологии основные периоды жизни сибирского шелкопряда (лет, развитие гусениц и т.д.) очень растянуты.

В определении длительности цикла развития решающую роль играет тепло, т.е. погода и климат в целом, а также своевременное прохождение гусеницами диапаузы. Характерно, что переход на однолетний цикл развития в местах с двухлетней генерацией наблюдается чаще всего в период вспышки массового размножения. Считается также, что однолетний цикл развития наступает в том случае, если годовая сумма температур превышает 2100 °С. При сумме температур 1800–1900 °С генерация двухлетняя, а при 2000 °С – смешанная.

Лет шелкопряда наблюдается ежегодно, что объясняется наличием смешанных генераций. Однако при ярко выраженном двухлетнем цикле развития летные годы бывают через год.

Шелкопряд повреждает 20 видов древесных пород. Он появляется в массе в разные годы и характеризуется изменчивыми формами градационной кривой. Чаще всего вспышки массового размножения шелкопряда возникают после двух-трех засушливых вегетационных периодов и сопровождающих их сильных весенних и осенних лесных пожаров.

В такие годы под влиянием определенным образом складывающегося обмена веществ появляются наиболее жизнеспособные и плодовитые особи, благополучно переносящие трудные периоды развития (младшие возрасты гусениц). Лесные пожары способствуют размножению вредителя, сжигая лесную подстилку, в которой гибнут энтомофаги (теленомус). В равнинных лесах вспышкам численности шелкопряда обычно предшествуют малоснежные суровые зимы, приводящие к вымерзанию энтомофагов, менее холодоустойчивых, чем гусеницы шелкопряда. Вспышки возникают в первую очередь в изреженных рубками и пожарами лесах, вблизи сырьевых баз при низкой плотности насаждений разного возраста и состава. Чаще всего это бывают перестойные и спелые, реже средневозрастные чистые насаждения с редким подлеском и незначительной примесью лиственных пород.

В начале вспышки и в периоды депрессии у шелкопряда явно выражена приверженность к определенным типам леса, формам рельефа, фитоклимату и другим экологическим особенностям насаждений. Так, в равнинной части Западной Сибири очаги вспышек численности чаще всего приурочены к пихтачам, кисличникам и зеленомошникам. В зоне хвойно-широколиственных лесов Дальнего Востока они связаны со смешанными кедровыми и кедрово-пихтовыми насаждениями, а в Восточной Сибири их размещение тесно связано с особенностями рельефа горных лесов и господством лиственницы и кедра.

По питательности для гусениц на первом месте стоит хвоя лиственницы, затем пихты, хвоя кедра занимает лишь третье место. Поэтому в лиственничных лесах плодовитость и энергия размножения бабочек наибольшая, а в кедровых – средняя. В пихтачах идет быстрое развитие гусениц по однолетнему циклу, но в ущерб плодовитости, падающей до средних величин. При питании хвоей ели и сосны происходит быстрое измельчение особей, падение плодовитости и выживаемости.

Вспышки массового размножения длятся 7–10 лет, из которых 4–5 лет насаждениям наносится ощутимый вред, оголенные гусеницами древостои усыхают и заселяются стволовыми вредителями.

Самая неустойчивая порода в тайге – пихта (сибирская, белопорая), наиболее устойчива лиственница (сибирская, даурская, сукачева).

В первый год сильного повреждения гусеницами деревьев хвойных пород последние заселяются стволовыми вредителями только при полном обесхвоивании. В последующие годы их численность и активность сначала быстро нарастают, а через 2–4 года начинается резкий спад.

Сибирский шелкопряд – враг таежных лесов, и наносимые им убытки сравнимы с убытками от лесных пожаров. Область распространения шекопряда простирается от Урала до Приморья, включая Монголию, Сахалин, Курильские острова, часть Китая, Японии и Северной Кореи.

© Гродницкий Д.Л.

Сибирский шелкопряд
и судьба пихтовой тайги

Д.Л. Гродницкий

Дмитрий Львович Гродницкий, доктор биологических наук,
зав. каф. естественных дисциплин Ин-та повышения квалификации работников образования (Красноярск).

Кто не слышал о прожорливости саранчи, которая при массовом размножении объединяется в многомиллионные стаи, перелетает в поисках корма на сотни километров и в считанные часы уничтожает посевы зерновых и хлопчатника, сады и виноградники, причем объедает не только листья, но и ветки, и даже кору с деревьев? Много раз саранча обрекала на голодную смерть сотни тысяч людей. Те, кому повезло пережить нашествие, ставили памятники в честь своего спасения. Однако саранча свирепствует преимущественно в тропиках и субтропиках, для сибирских же лесов настоящим бедствием становится массовое размножение хоть и менее известного, но не менее прожорливого насекомого - сибирского шелкопряда (Dendrolimus sibiricus ). Впервые его описал С.С.Четвериков сто с лишним лет назад. В наши дни шелкопряд перестал быть исключительно сибирским: западная граница его ареала давно миновала Урал и продолжает медленно продвигаться по европейской части России.

Взрослый сибирский шелкопряд - крупная бабочка до 10 см (обычно четыре-семь) в размахе крыльев; самцы мельче самок. Бабочки не питаются (у них даже нет хоботка), зато у гусениц отменный аппетит. Они объедают кроны всех растущих в Сибири видов хвойных деревьев, но более всего предпочитают хвою лиственницы, пихты и кедра, чуть менее - ели, и еще менее сосны. При этом гусеницы ведут себя довольно странно: в течение одной-двух недель активно кормятся и прибавляют в весе, после чего наступает непонятный период покоя (диапауза), когда они почти не едят. К слову, гусеницы другого вредителя (тоже достаточно крупного размера) - непарного шелкопряда (Lymantria dispar ) - питаются непрерывно и полностью завершают развитие в течение полутора месяцев, а вот жизненный цикл сибирского шелкопряда обычно растягивается на два года. Биологический смысл кратковременной диапаузы летом, когда, казалось бы, все благоприятствует росту и развитию личинки, пока неясен.

Экологическая катастрофа?

Сибирский шелкопряд - обычный обитатель лесных экосистем; в здоровом лесу он постоянно встречается в небольшом количестве (одна-две гусеницы на десяток деревьев) и, соответственно, вреда от него немного. Другое дело, когда происходит массовое размножение насекомого или, как еще называют это состояние популяции, вспышка численности. Причины тому могут быть самыми разными. Например, засуха: после двух-трех теплых сухих сезонов гусеницы вместо обычных двух лет успевают развиться за год. В результате в текущем году откладывают яйца бабочки, родившиеся в прошлом и в позапрошлом годах. Плотность популяции удваивается, и естественные враги - насекомые-энтомофаги, обычно уничтожающие почти всех особей шелкопряда, - успевают поразить только половину его яйцекладок и гусениц, а остальные беспрепятственно развиваются, окукливаются, превращаются в бабочек и дают потомство. Кроме того, рост численности шелкопряда может быть связан с весенними низовыми пожарами. Дело в том, что гусеницы проводят зиму под лесной подстилкой, откуда выходят с первыми проталинами и устремляются в кроны деревьев. В подстилке зимует и злейший враг шелкопряда - микроскопический яйцеед теленомус (Telenomus ). Его самки прикрепляются к телу шелкопряда (до 50 теленомусов на одной бабочке), путешествуют на значительные расстояния к месту откладки яиц, после чего поражают их. Поскольку шелкопряд откладывает яйца ближе к середине лета, яйцееды не спешат выходить из подстилки. Даже легкий пожар, прошедший ранней весной по подсохшей траве, губит бо льшую часть популяции этих насекомых, что способствует возникновению очагов массового размножения шелкопряда. Через два-три года гусеницы полностью уничтожают хвою даже на самом крупном дереве и затем в поисках корма расползаются на соседние участки.

В Сибири такие очаги массового размножения (шелкопрядники) образуются в лесах двух типов: чистых (однопородных) лиственничниках (в Якутии, Хакасии и Туве) и в темнохвойной тайге (на Алтае, в Новосибирской, Кемеровской, Томской, Иркутской областях и Красноярском крае). Последствия вспышек численности в этих двух типах лесов совершенно различны, поскольку разные виды деревьев по-разному переносят нашествие шелкопряда.

Лиственница в течение месяца после повреждения способна образовывать вторичную (компенсационную) хвою, которая длиннее, светлее изначальной и обладает меньшей фотосинтетической активностью. Тем не менее и этой хвои достаточно, чтобы помочь дереву пережить потерю кроны. Как правило, лиственница переносит одно- и двукратное повреждение гусеницами. Исключение составляют местности с неблагоприятными условиями произрастания: аридными, как Тува, или вечномерзлотными, как Эвенкия.

В темнохвойной сибирской тайге лиственница если и есть, то в незначительном количестве, листву осины и березы шелкопряд не ест, поэтому судьба тайги зависит от устойчивости пихты сибирской (60-100% древостоя), ели и кедра. Пихта и ель не способны к образованию вторичной хвои и усыхают после однократного объедания. Кедр же при одинаковом диаметре ствола обладает вдвое большей биомассой хвои, чем у пихты . Соответственно, чтобы уничтожить крону кедра, гусеницам необходимо в два раза больше времени или двукратная численность. Однако эта особенность кедра не меняет положения.

Считается, что темнохвойные леса после гибели рано или поздно восстановятся естественным образом благодаря сукцессии - последовательной смене одних биоценозов другими (травяного сообщества - лиственным и, наконец, хвойным лесом). Это справедливо, но только не в случае, когда гибель тайги вызвана массовым размножением шелкопряда. К сожалению, заблуждаются не только обыватели, не видящие причин для беспокойства, но и работники лесного хозяйства.

В реальности после вспышки численности шелкопряда происходит следующее. Все хвойные деревья, включая и подрастающее поколение, погибают, остатки крон осыпаются. Количество света, доходящее до земли, увеличивается вдвое. В результате начинают разрастаться лесные травы, прежде находившиеся в угнетенном состоянии из-за затенения, и через год-два почва скрывается под густым травяным покровом. Среди трав преобладает вейник (Calamagrostis ) - злак, вызывающий быстрое образование дернины (поверхностного слоя почвы, пронизанного густо переплетенными корнями и подземными побегами). Мертвый древостой не забирает влагу из почвы, вследствие чего под шелкопрядниками постепенно образуется болото. Стволы погибших деревьев гниют и через пять-семь лет после вспышки численности начинают падать. В течение 10 лет зона массового размножения шелкопряда превращается в свалку гниющей древесины. Такие участки непроходимы не только для человека, но и для зверя.

Смена растительности в таежной экосистеме, где хвоя была уничтожена сибирским шелкопрядом.
Цифрами указано приблизительное число лет, необходимое для прохождения каждого этапа сукцессии.

Необходимо 10-20 лет, чтобы микроорганизмы разрушили остатки древесины и постепенно освободилось место для молодых берез. Однако в большинстве случаев росту нового поколения деревьев препятствуют пожары. Известно, что шелкопрядники горят по нескольку раз, поэтому пока в бывшем очаге остаются горючие остатки, деревья там не растут. Фактически в течение первых трех десятков лет шелкопрядники не продуцируют древесину . Лишь после исчезновения пожарной опасности начинается рост березы.

Еще через 50 лет после массового размножения шелкопряда бывший таежный участок покрывается густыми зарослями березы с диаметром ствола 2-8 см. Под березой - все тот же покров из вейника, под вейником - дернина, под дерниной- переувлажненная почва (грунтовые воды залегают на глубине всего около 20 см). Сколько времени нужно, чтобы на таком участке восстановилась исходная таежная растительность?

Для начала должна снизиться влажность грунта, поскольку главный вид, определяющий облик темнохвойных лесов на равнине, - пихта, которая не переносит переувлажнения. Можно ожидать, что в течение нескольких десятилетий растущий березняк осушит почву и она станет пригодна для всходов пихты.

Только откуда в шелкопряднике взяться семенам? Какое-то количество кедровых орехов может быть принесено птицами, но их роль нельзя переоценивать. Семена ели, высевающиеся из шишек зимой, могут быть принесены ветром по насту. Однако важнее всего естественный посев пихты - основной лесообразующей породы. Пихтовые шишки распадаются осенью. При этом семена не летят далеко: специальные измерения показывают, что дальность их распространения не превышает 100 м, а основная масса оседает в 50-60 м от материнских деревьев . Получается, что шелкопрядники имеют шанс рано или поздно быть засеянными, только если они имеют небольшую площадь.

Так оно и есть, но у проростков хвойных, даже если они смогли укорениться в дернине (что маловероятно), нет возможности конкурировать с вейником, который растет несравнимо быстрее. Это обстоятельство полностью отвечает установленному факту: на границе шелкопрядника все молодые хвойные деревья сосредоточены в стометровой полосе вдоль лесной опушки, ежегодно дающей семена пихты, ели и кедра. При этом в подросте представлены только кедр и ель; пихта присутствует единично. Более того, плотность подроста составляет всего 200-300 экземпляров на гектар, а для восстановления леса их количество должно быть хотя бы в десять раз больше.

Итак, вопреки бытующему мнению, естественное восстановление темнохвойных лесов после их уничтожения шелкопрядом маловероятно: редкие деревья появляются лишь в непосредственной близости со здоровым лесом. Добавим к этому, что площадь 20-30 тыс. га - не предел для шелкопрядника. Ясно, что вероятность попадания в шелкопрядник достаточного количества семян низка, а успешное развитие проростков и дальнейший рост нового поколения хвойных пород практически невозможны. В итоге после многократных пожаров, роста и последующего естественного прореживания зарослей березы приблизительно на шестое-восьмое десятилетие после массового размножения шелкопряда на месте темнохвойной тайги возникает березовое редколесье.

Существует другое заблуждение: вспышки численности шелкопряда происходят с периодичностью 11-13 лет . Чтобы усомниться в этом, достаточно взглянуть на простую хронику последних событий. В течение десятилетия с 1992 по 2001 г. очаги шелкопряда отмечены в Новосибирской обл. (1995-1999), в Томской (1995-1996 и 2000-2001), на Алтае и в Туве (1992-2001), в Кемеровской обл. (1998-2000), в Хакасии (1999-2000), в Красноярском крае (1992-1997 и 2000-2001), в Иркутской обл. (1995-2001), в Бурятии (1992 и 1997-2001), в Читинской обл. (1999-2001), в Якутии (2000-2001) . При этом очаги общей площадью более 50 тыс. га были обнаружены на Алтае, в Туве, Иркутской обл. и др. Только в Красноярском крае за три года (1992-1995) от шелкопряда погибли пихтарники на площади 260 тыс. га; в отдельных районах исчезла чуть ли не пятая часть всех темнохвойных лесов. Замечу, это сведения официальной лесохозяйственной статистики, сообщающие лишь о найденных, но не обо всех действующих очагах.

Вывод очевиден: в Сибири ежегодно шелкопряд наносит ущерб лесам на площади в среднем около 100 тыс. га, значительная часть которых превращается в обширные безлесные пространства; соответственно, деятельность шелкопряда трудно охарактеризовать иначе как экологическую катастрофу.

Теория и практика

Говорят, предотвратить болезнь легче, чем ее лечить, и с этим нельзя не согласиться. Вспышки численности фитофага - очевидная патология биоценоза, от которой страдают все населяющие его организмы. Сам вредитель - не исключение: в течение многих лет после массового размножения шелкопряда трудно обнаружить в окрестностях очагов.

Для установления начала массового размножения проводят мониторинг - комплекс мероприятий по слежению за численностью вредителя. Если численность превысила определенный порог, то назначают обработку (как правило, с воздуха) формирующихся очагов химическими или бактериальными инсектицидами.

Теория хороша, но действительность сложнее. Леса Сибири в лучшем случае труднодоступны, поэтому мониторинг можно проводить только на сравнительно немногочисленных участках. Даже если возрастание численности отмечено на некоторых из них, то установить истинные границы начинающейся вспышки практически невозможно. Именно так обстояло дело в Красноярском крае в 1990-1992 гг., когда надвигающаяся катастрофа была упреждена за два года и были приняты соответствующие меры. Однако последовавшее массовое размножение привело к образованию очагов на территории 250ґ 120 км; охватить такую площадь авиационными обработками технически невозможно, не говоря уже о стоимости подобных мероприятий. Резонно предположить, что очаги сибирского шелкопряда будут образовываться и впредь. Что же делать?

Средства из арсенала лесного хозяйства России немногочисленны. Один из методов, активно обсуждающихся в наши дни, - так называемое “контролируемое выжигание”, - технология, импортированная в практику лесного хозяйства России, как всегда, из США, где выжигание используется достаточно часто. Однако даже при американской технике и организованности огонь не всегда удается удержать под контролем, и тогда сгорает много больше, чем было запланировано. В России при существующих обстоятельствах у огня гораздо больше возможностей уйти в окружающие леса. Последствия возгорания сухих древостоев на площади в несколько тысяч гектаров достаточно очевидны. В силу этих обстоятельств едва ли можно ожидать, что выжигание шелкопрядников займет в отечественной практике сколько-нибудь значительное место.

Атмосферный взрыв скопления недоокисленных веществ,
образовавшихся при горении в условиях недостатка кислорода, -
одно из явлений, сопровождающих крупные лесные пожары.
Фото В.И.Заболотского

Остается только рубить шелкопрядники; к этому выводу приводят как экономические, так и экологические соображения. Иначе шелкопрядник будет гнить и представлять постоянную пожарную угрозу. Достаточно сказать, что объем погибшей древесины в уже упомянутых красноярских шелкопрядниках составил около 50 млн м 3 . Какое влияние астрономическое количество продуктов гниения и горения, выделяемых в атмосферу, окажет на климатические процессы? Каков будет географический охват этого влияния? Значение этого аспекта деятельности шелкопряда еще предстоит оценить.

Очевидно, что сибирский шелкопряд представляет реальную угрозу самому существованию пихтовой тайги на равнинах Западной и Восточной Сибири. Следовательно, требуется введение режима особо охраняемой территории хотя бы для той части лесов, где доминирует пихта сибирская, если эти леса находятся в зоне вредоносного действия популяций сибирского шелкопряда.

Антропогенный кризис?

Предполагается, что вспышки численности сибирского шелкопряда - естественное, эволюционно обусловленное явление . Иначе пришлось бы поверить, что экосистема способна к саморазрушению: ведь сибирский шелкопряд - не чуждый вид, не вселенец, а исконный таежный обитатель, т.е. часть экосистемы. Но как же в таком случае могла возникнуть темнохвойная тайга Сибири - коренная лесная формация - в условиях постоянно действующих крупных очагов размножения шелкопряда? Более реально выглядит другое объяснение: вспышки численности этого насекомого возникли сравнительно недавно в результате нарушения сбалансированного функционирования таежных экосистем, что могло быть вызвано сельскохозяйственной и лесозаготовительной деятельностью человека, которая началась в Сибири менее четырех веков назад . Огневое земледелие привело к фрагментации биоценозов и образованию прогреваемых опушек. Внезапное осветление кроны угнетающе действует на пихту и подавляет ее защитную реакцию на повреждение насекомыми. Возможно, что повышение температуры и подавление иммунитета кормового растения однажды ускорили развитие сибирского шелкопряда и позволили ему ускользнуть от многочисленных природных врагов, регулирующих его численность. В итоге система вышла из равновесия - деятельность человека послужила пусковым механизмом для процесса, разрушающего природный биоценоз.

Такая точка зрения хорошо согласуется с фундаментальным представлением В.В.Жерихина об эволюции биологических сообществ, разработанным на основе глубокого сравнительного изучения смены ископаемых фаун . Развитие жизни на Земле неоднократно проходило через периоды массового вымирания одних и возникновения других существ. Изменение состава фауны происходило на фоне (и по причине) экологического кризиса, вызванного депрессией и исчезновением доминантов (эдификаторов) - растений, определявших облик и структуру экосистем далекого прошлого. На месте вымерших сообществ возникали новые. В частности, все стабильные травяные сообщества (степи, прерии, пампы) исторически образовались на месте сукцессионных рядов с лесными климаксами за счет утраты последних стадий, где доминировали деревья. Последнее понятно: в любом ряду смены сообществ наиболее уязвимой стадией является начальная; будь она устойчива, то сукцессии не было бы вовсе. Поэтому если конечные стадии регулярно уничтожаются каким-либо фактором и сукцессионная система возвращается в исходное состояние, то существует вероятность захвата экологического пространства иными видами, которые не допустят дальнейшей смены ценозов по накатанному пути. “Иные виды” - не пришельцы, а обитатели местных экосистем, обычно находящиеся в угнетенном состоянии, но способные быстро разрастаться и удерживать территорию при наступлении подходящих условий. В ситуации с тайгой и сибирским шелкопрядом роль вида-захватчика играет вейник.

Наблюдаемая картина не идентична известным из палеоэкологии. Ископаемые леса исчезли при активном участии крупных листоядных млекопитающих, тогда как темнохвойную тайгу уничтожает насекомое. И все же принципиальная схема повторяется: консумент первого порядка переводит лесную экосистему на начальную стадию сукцессии, после чего положение эдификатора в растительном сообществе занимает один из распространенных, но прежде не доминировавших видов, который модифицирует среду таким образом, что путь к бывшей климаксной экосистеме оказывается закрыт.

Если отмеченное сходство не поверхностно, то представленный пример иллюстрирует процесс антропогенного биосферного кризиса, о котором неоднократно говорил В.В.Жерихин, - коренной перестройки всей биоты, вызванной деятельностью человека. Конечно, кризис начался не сейчас: вспышки численности саранчи преследовали людей задолго до нашей эры. Но биоценотические кризисы и не происходят в одночасье. Аномальные природные явления тысячелетиями следуют за развитием цивилизации, сложившаяся структура биосферы расшатывается медленно и понемногу, однако думать о последствиях все же нужно.

Литература

1. Коломиец Н.Г. Сибирский шелкопряд - вредитель равнинной тайги // Тр. по лесн. хоз-ву. Новосибирск, 1957. Вып.3. С.61-76.

2. Кузьмичев В.В., Черкашин В.П., Корец М.А., Михайлова И.А. // Лесоведение. 2001. №4. С.8-14

3. Савченко А.М. О дальности разлета семян пихты сибирской в равнинных лесах // Тр. СибНИИЛП. 1966. Вып.14. С.3-5.

4. Кондаков Ю.П. Закономерности массовых размножений сибирского шелкопряда // Экология популяций лесных животных Сибири. Новосибирск, 1974. С.206-265.

5. Официальные данные Российского центра защиты леса.

6. Тальман П.Н. Влияние среды и преобразующей ее роли человека в связи с размножением сибирского шелкопряда // Тр. ЛТА. 1957. Вып.81. Ч.3. С.75-86.

7. Жерихин В. В. Избранные труды по палеоэкологии и филоценогенетике. М., 2003.