Ekaterinburg, Ekaterinburg, Russian Federation
In recent years, the four-eyed fir bark beetle (Polygraphus proximus Blandford, hereinafter referred to as P. proximus), a stem pest of Far Eastern origin, has been spreading rapidly across the regions of Russia, inhabiting fir stands. The P. proximus can lead to a significant reduction in the stock of fir stands, as well as to the disappearance of the species from the composition of forest plantations. The purpose of the study is to assess the changes in the stock and share of fir stands in the species composition of plantations due to the influence of the P. proximus in the conditions of the South-taiga region of the European part of the Russian Federation, Perm Krai. The objects of the study are fir stands growing on the territory of the forestries of Dobryanka and Perm. The materials of the acts of forest pathology surveys conducted by forest pathologists of SBI PK «Gosleskhoz» and the Center for Forest Protection of the Perm Krai in the period from 2022 to 2024, which recorded the drying out of fir stands from the effects of the P. proximus, were ana-lyzed. As a result, it is established that, on average, in plantations of all types of forests after the impact of P. proximus, the share of dead fir trees exceeds the share of living trees, and the participation of fir in the composition formula of forest stands decreases by 1 unit as a result of drying out. In linden spruce forests, the proportion of dead trees exceeds the proportion of living trees by an average of 2.5 times! The complete death of fir stands is noted in 21.4% of cases, with the largest proportion of completely dead fir stands recorded in linden forest type plantations (14.2%). According to the authors, the high mortality of fir trees in the conditions of the linden forest type is explained by the low share of fir stands in the species composition of the plantations of this type of forest. The weak statistically significant inverse correlation between the proportion of fir in the composition of stands and the proportion of trees affected by P. proxi-mus is found.
four-eyed fir bark beetle (Polygraphus proximus Blandford), drying out, fir stands, average weighted score of the san-itary condition of stands, growing stock, species composition of forest plantations, Perm Krai
Введение
К нарушениям лесного покрова приводят разные природные факторы. В частности, в Европе максимальная потеря лесов (46%) происходит от ветровалов, 24% лесов теряется от пожаров и 17% лесов гибнет от воздействия вредителей, преимущественно стволовых [24]. Однако в последние десятилетия на фоне глобального потепления климата леса все больше теряют устойчивость к воздействию болезней и вредителей [18-23]. Площадь потерь лесов в Европе вследствие вспышек массового размножения вредителей удвоилась за последние 20 лет [24].
В России вспышки массового размножения вредителей, охватывающие огромные площади, – один из самых существенных факторов гибели древостоев. Ведущую роль в составе насекомых-дендрофагов играют стволовые вредители [4, 11, 17]. В последние годы по регионам России молниеносно распространяется стволовой вредитель дальневосточного происхождения уссурийский полиграф (Polygraphus proximus Blandford, далее по тексту: P. proximus), заселяющий пихтовые древостои [3, 6, 8, 10]. В лесах Пермского края указанный инвазивный вредитель обнаружен в 2022 году [10]. P. proximus способен разрушить пихтовые древостои на больших площадях [5] и тем самым привести к значительному сокращению запаса пихтовых древостоев, а также к исчезновению породы из состава лесных насаждений.
Цель исследования – оценка изменения запаса и доли участия пихтовых древостоев в породном составе насаждений от воздействия P. proximus в условиях Южно-таежного района европейской части Российской Федерации Пермского края.
Материалы и методы
Объектом исследования служили лесные насаждения Добрянского и Пермского лесничеств Пермского края, в породном составе которых имеются пихтовые древостои, подвергшиеся заселению уссурийским полиграфом. Указанные лесничества расположены в Южно-таежном районе европейской части Российской Федерации [13].
Чистые пихтарники в районе исследования отсутствуют. Деревья пихты произрастают совместно с древостоями, состоящими из других пород деревьев.
В ходе исследований проанализированы материалы актов лесопатологических обследований, которыми зафиксирована гибель деревьев пихты от воздействия P. proximus. Лесопатологические обследования (далее – ЛПО) проводились лесопатологами ГБУ ПК «Гослесхоз» и Центра защиты леса Пермского края в период с 2022 по 2024 годы.
Лесопатологическое обследование проводится в соответствии с приказом Минприроды России от 9 ноября 2020 года № 910 «Об утверждении Порядка проведения лесопатологических обследований и формы акта лесопатологического обследования» [15]. ЛПО осуществлялось методом закладки реласкопических площадок. На каждый лесопатологический выдел закладывалось несколько реласкопических площадок: их количество определялось требованиями действующей Лесоустроительной инструкции и требованиями действующего Порядка отвода и таксации лесосек [12, 14]. Категория санитарного состояния каждого дерева определялась визуально в соответствии со шкалой, представленной в действующих Правилах санитарной безопасности в лесах [16]. Повреждение деревьев вредителями и болезнями оценивалось визуально.
В камеральных условиях произведен расчет таксационных показателей по общеизвестным в лесной таксации формулам, определена встречаемость вредителей и болезней. Расчет и оценка средневзвешенного балла санитарного состояния каждой породы и насаждения в целом выполнены по методике, представленной в приложении 2 Правил санитарной безопасности в лесах [16]. При распределении категорий санитарного состояния к живым относили деревья, имеющие следующие категории санитарного состояния: «без признаков ослабления», «ослабленные» и «сильно ослабленные», к погибшим – «усыхающие», «свежий сухостой» и «старый сухостой», а к захламленности – ветровал и бурелом.
По результатам камеральной обработки данных полевых обследований в материалах актов ЛПО содержатся следующие сведения: фактическая таксационная характеристика лесных насаждений, распределение запаса каждой породы по категориям санитарного состояния, средневзвешенный балл санитарного состояния каждой породы, причины повреждения насаждений, виды и встречаемость вредителей и болезней, пространственное расположение обследованных участков.
В течение 3 лет лесопатологами обследовано 112 лесных участков общей площадью 1891,7 га
(табл. 1).
Таблица 1
Количество и площадь обследованных лесных участков, в границах которых зафиксировано наличие вредителя уссурийского полиграфа
Table 1
The number and area of surveyed forest plots within the boundaries of which the presence of the four-eyed fir bark beetle has been recorded
|
Лесничество | Forestry department |
Количество и площадь обследованных лесных участков в году, шт./га | Number and area of surveyed forest plots per year, pcs/ha |
Итого, шт./га | Total, pcs/ha |
||
|
2022 |
2023 |
2024 |
||
|
Добрянское | Dobryanskoe |
53 984,8 |
17 370,3 |
13 191,7 |
83 1546,8 |
|
Пермское | Permskoe |
6 47,6 |
1 11 |
22 286,3 |
29 344,9 |
|
Итого, шт./га | Total, pcs/ha |
59 1032,4 |
18 381,3 |
35 478,0 |
112 1891,7 |
Источник: собственные вычисления авторов
Source: calculations of the authors
Больше всего насаждений обследовано в Добрянском лесничестве в 2022 году (53 насаждения общей площадью 984,8 га).
Карта-схема расположения обследованных за 3 года лесных участков представлена на рис. 1.
Основные таксационные характеристики, рассчитанные по живой части обследованных насаждений, представлены в табл. 2. Очаги заселения пихтовых древостоев уссурийским полиграфом обнаружены в насаждениях 4 типов леса: в ельниках зеленомошного, кисличного, липового и широкотравного типов леса. Количество заложенных реласкопических площадок в пределах обследованных выделов варьирует от 4 до 25. В среднем заложено 11 реласкопических площадок на выдел. Средний возраст пихтовых древостоев варьирует от 60 до 140 лет. Наиболее часто встречаются пихтовые древостои в возрасте 100 лет. Полнота древостоев варьирует от 0,05 до 0,99. Очень низкое значение полноты в одном насаждении (0,05) объясняется практически полной гибелью древостоя: как деревьев пихты, так и деревьев других пород. Среднее значение полноты общей выборки древостоев составляет 0,53 (низкополнотные), наиболее часто встречаются древостои с полнотой 0,49 (низкополнотные).
В насаждениях большинства типов леса преобладают низкополнотные древостои: в ельнике зеленомошном (среднее значение полноты – 0,5, максимальное – 0,58), в ельнике кисличном (среднее значение – 0,49, мода – 0,44) и в ельнике широкотравном (среднее значение – 0,43, мода – 0,4). Самые высокие значения полноты древостоев зафиксированы в ельнике липовом: в одном насаждении полнота древостоя достигает 0,99 (высокополнотный древостой). В среднем она составляет 0,63 (среднеполнотный древостой), а наиболее часто встречаются древостои с полнотой 0,61 (среднеполнотный древостой).
Построение графиков и диаграмм, расчет статистических показателей выполнены в программном обеспечении Microsoft Excel версии 2019 года. Карта-схема подготовлена в программе QGIS версии 3.22. Расчет коэффициентов корреляции Спирмена осуществлен в программном обеспечении Statistica 12. Сила связи коэффициентов корреляции оценивалась по шкале Чеддока [1].
Рисунок 1. Карта-схема расположения обследованных лесных участков
Figure 1. The map-scheme of the location of surveyed forest areas
Источник: собственная композиция автора
Source: author’s composition
Таблица 2
Основные таксационные характеристики древостоев пробных площадей
Table 2
The main taxation characteristics of forest stands in the sample areas
|
Таксационные показатели | The taxational data |
Статистические показатели | The statistical data |
|||||
|
Среднее | Average |
Стандартная ошибка | Standard error |
Максимум | Maximum |
Минимум | Minimum |
Медиана | Median |
Мода | Mode |
|
|
Тип леса – ельник зеленомошный (Е.зм.), объем выборки – 7 | The type of forest - green moss spruce forest, sample volume – 7 |
||||||
|
Количество реласкопических площадок, шт. | The number of relascopic plots, pcs |
13 |
2,18 |
22 |
4 |
12 |
11 |
|
Средний возраст, лет | The average age, year |
101 |
5,08 |
120 |
90 |
100 |
90 |
|
Полнота | Density |
0,5 |
0,03 |
0,58 |
0,36 |
0,52 |
- |
|
Тип леса – ельник кисличный (Е.к.), объем выборки – 31 | The type of forest – Sorrel spruce forest, sample volume – 31 |
||||||
|
Количество реласкопических площадок, шт. | The number of relascopic plots, pcs |
11 |
0,84 |
25 |
4 |
11 |
6 |
|
Средний возраст, лет | The average age, year |
99 |
3,25 |
140 |
60 |
100 |
100 |
|
Полнота | Density |
0,49 |
0,02 |
0,82 |
0,23 |
0,49 |
|
|
Тип леса – ельник липовый (Е.лп.), объем выборки – 42 | The type of forest – linden spruce forest, sample volume – 42 |
||||||
|
Количество реласкопических площадок, шт. | The number of relascopic plots, pcs |
11 |
0,74 |
22 |
5 |
11 |
8 |
|
Средний возраст, лет | The average age, year |
97 |
3,62 |
140 |
60 |
95 |
100 |
|
Полнота | Density |
0,63 |
0,03 |
0,99 |
0,2 |
0,63 |
0,61 |
|
Тип леса – ельник широкотравный (Е.тр.), объем выборки – 32 | The type of forest – broad-grass spruce forest, sample volume – 32 |
||||||
|
Количество реласкопических площадок, шт. | The number of relascopic plots, pcs |
9 |
0,60 |
17 |
4 |
9 |
6 |
|
Средний возраст, лет | The average age, year |
97 |
3,57 |
140 |
75 |
87,5 |
80 |
|
Полнота | Density |
0,43 |
0,02 |
0,72 |
0,05 |
0,41 |
0,4 |
|
Общая выборка, объем – 112 | Total sample, volume – 112 |
||||||
|
Количество реласкопических площадок, шт. | The number of relascopic plots, pcs |
11 |
0,43 |
25 |
4 |
10 |
6 |
|
Средний возраст, лет | The average age, year |
98 |
1,91 |
140 |
60 |
95 |
100 |
|
Полнота | Density |
0,53 |
0,02 |
0,99 |
0,05 |
0,49 |
0,49 |
Источник: собственные вычисления авторов
Source: calculations of the authors
