Фауна дендрофильных филлофагов в зеленых насаждениях урбоэкосистем

DOI:

Цитирование. Нгуен М. Т., Иванцова Е. А., Нгуен Т. Ш. Фауна дендрофильных филлофагов в зеленых насаждениях урбоэкосистем // Природные системы и ресурсы. – 2023. – Т. 13, № 2. – С. 15–28. – DOI:

Широко распространенной и разнообразной группой животных городских биоценозов являются насекомые. Изучению энтомофау-ны озелененных городских территорий посвящено значительное количество работ. Наиболее полно описана фауна и структура дендро-фильных насекомых озеленительных территорий Москвы и Санкт-Петербурга [9; 10; 14; 15; 30; 43; 55; 57].

Видовой состав населения городских посадок, особенности структурной организации сообществ и отдельных видов насекомых охарактеризованы в работах Л.Н. Щербаковой [57], О.В. Тарасовой [47], О.Б. Чехониной [54] и др.

Оценка связи составляющих биотических компонентов в условиях городской среды представляет значительный научный и практический интерес. Оценка влияния промышленных выбросов на озеленительные насаждения и характер формирования вредной энтомофауны представлена в работах А.П. Баранника [5], Н.И. Еремеева [22] и др. Детальный анализ с выделением отдельных групп фауны и описанием аспектов влияния промышленного загрязнения на состояние насаждений и сообществ насекомых проведен В.И. Пономаревым, Г. И. Клобуковым [39], А.В. Селиховки-ным [42; 43] и др. Роль рекреационных нагрузок в развитии дендробионтных насекомых исследовали Н.А. Цуварева [53], М.Н. Белицкая, И.Р. Грибуст [6] и др.

В сети городского ландшафтного озеленения различают несколько категорий насаждений [31]. Экологические особенности каждой из посадок, определяют специфику локальных групп насекомых. Среди российских исследо- вателей этим вопросом занимались Ю.И. Ал-пацкая [2], М.Н. Белицкая, И.Р. Грибуст [6], Т.В. Галасьева, Г.С. Лебедева, В.М. Сураппае-ва [15], Ю.С. Ельникова [21], В.А. Симонен-кова, В.Н. Симоненкова, В.С. Симоненков [46], Н.В. Ширяева [56]. Ими выявлены и описаны состав сообществ, особенности распределения вредителей, количественного обилия насекомых в посадках с разными экологическими условиями.

Состав насекомых-дендробионтов парковых и примыкающих к городу зеленых насаждениях изучались в Москве [9; 10], Санкт-Петербурге [30; 42; 43] Кемерово [5], Волгограде [7; 8] промышленных районах Урала [4; 28; 39]. Исследованиям городской энто-мофауны в озеленительных насаждениях посвящены работы Е.В. Аксененко, И.И. Корнева, А.В. Будаева, А.М. Кондратьева [1], В.А. Симоненкова с соавторами [46], О.В. Антюховой [3], А.В. Рыжей, Е.И. Гляковской [41], В.М. Каплич, А.Д. Власенко [26], S.V. Buga с коллегами [60], К.К. Темиркула и Б.А. Токторалиева [48], О.А Федоровой совместно с О.Л. Конусовой [51], Е.В. Юркиной, Е.М. Ефремовой [58], N. Just [62] и др.

В ряде городов исследовалась энтомофа-уна зеленых насаждений уличных посадок и скверов. Так, В.А. Симоненковой, В.Н. Симо-ненковой, В.С. Симоненковым [46], А.В. Мясниковой, Ю.С. Подоляцкой [33], О.А. Федоровой, О.Л. Конусовой [51], Л.Н. Щербаковой [57] и др. был проанализирован состав энтомофау-ны в насаждениях, оценены особенности распространения насекомых в городских экосистемах, отмечено снижение видового разнооб- разия насекомых и уменьшение числа представителей различных семейств.

Изменение климата, антропогенное воздействие на древесные растения, произрастающие в разных условиях и ландшафтных системах, как известно, вызывает трансформацию населения насекомых и их хозяйственного значения [32; 40]. Разнообразие привнесенных в ландшафт и местных, характерных для региона древесных видов растений создают большие возможности для массового размножения многих фитофагов [6; 8; 50]. Особенности обустроенных городских территорий обусловливают неблагоприятные изменения окружающей среды вследствие загрязнения. Скопление промышленных выбросов, выхлопов автотранспорта провоцирует образование смога, который покрывает урбоэкосистемы и прилегающие к ним территории [16; 17; 23–25; 34–36; 49]. Древесные растения поглощают большое количество загрязняющих веществ и, таким образом, улучшают качество окружающей среды. Постоянно развивающаяся транспортная система приводит к изменению почвенного покрова, оказывает негативное воздействие на прилегающие насаждения.

Антропогенное воздействие (агрохимикаты, техногенное загрязнение, рекреация и др.) вызывают ослабление древесных растений, снижение роли энтомофагов, изменение состава вредителей-филлофагов и появление инвазивных видов насекомых [2; 3; 8; 13; 42; 48]. Комплекс неблагоприятных факторов нередко является причиной массового размножения насекомых-вредителей. При этом меняется видовое разнообразие, численное обилие и структурная организация локальных сообществ [21; 48; 51; 53; 58; 60; 63; 64].

Среди угнетающих жизнедеятельность биотических сообществ факторов окружающей среды выделяют также шумовые эффекты и световые режимы. Воздействие этих раздражителей проявляется в изменении естественных фотопериодических циклов и биоритмов живых организмов, потере ориентации в пространстве у насекомых и пр. Характерным элементом городской среды являются городские почвы – урбаноземы [19]. Они отличаются пониженной буферностью, низким содержанием гумуса и микроэлементов, особенностями водного и воздушного режимов и пр.

Некоторые авторы в своих исследовательских работах указывали на необходимость изучения ответных реакций насекомых на загрязнение окружающей среды. Изменения, которые происходят или могут произойти в структуре и динамике плотности популяции групп фауны или отдельных видов, позволяет использовать изменения в этих сообществах для оценки качества окружающей среды [11; 22; 41; 65].

Для районов, расположенных в экстремальных природных условиях, характерны нестабильность температуры и влажности окружающей среды. Воздух может резко перегреваться весной и летом, воздушные массы резко меняют направление с большой скоростью. В этих условиях естественные леса характеризуются низким видовым разнообразием. Проблема бедного таксономического состава деревьев и кустарников в городских условиях решается за счет использования акклиматизированных древесных видов [6–8; 12; 21; 39; 47; 48].

В дополнение к внешним ослабляющим зеленые насаждения факторам среды добавляются и повреждения насекомыми-вредителями. Развитая и хорошо облиственная крона деревьев является одним из важных условий стабильного функционирования, как отдельных деревьев в насаждениях. Насекомые-филло-фаги способствуют ослаблению роста, нарушению физиологических процессов растений, что приводит к снижению декоративности и санитарно-гигиенического значения насаждений [18; 23; 31; 42; 43]. Как известно, частичное или полное уничтожение листвы в кронах снижает функциональную и защитную способность древесных насаждений [28; 31; 43].

В озеленительных посадках обитают большое количество видов насекомых-дендрофагов, их численность значительно колеблется в зависимости от местообитаний; при этом в большинстве насаждений преобладают 1–2 вида растительноядных членистоногих, связанных с узким кругом растений-хозяев на протяжении всего жизненного цикла.

Многоядные насекомые повреждают широкий спектр древесных растений, используемых в озеленении. Важное значение среди дендрофагов имеют филлофаги – насекомые и растительноядные клещи, повреждающие листву деревьев и кустарников главных пород в озеленительных насаждениях. Постоянно изменяющиеся индивидуальные характеристики древесных видов в изменяющихся условиях урбоценозов, обусловливают адаптации растительноядных насекомых [27].

Комплексы дендрофильных членистоногих многочисленны и разнообразны. Число достоверно выявленных видов на территории РФ достигает 1035 [1; 2; 6; 14; 29; 42]. Исследованиями в разных регионах выявлено от 107 до 1098 видов растительноядных вредителей в различных городских насаждениях [30; 56]. Среди выявленных дендрофагов только 3,8 % видов могут давать вспышки массового размножения или имеют постоянную высокую плотность в городских насаждениях. Обычными в зеленых насаждениях являются 30,6 % видов, 24,9 % – редкими, а 40,7 % видов встречаются единично [9; 10].

Основной компонентой любого общества, как живой системы, являются структурные и функциональные особенности трофических групп насекомых. Пищевые предпочтения растительноядных организмов определяют их способность осваивать растения и являются базовым фактором формирования сообщества. В городских посадках зеленых насаждений встречаются вредители всех экологических групп: хвое- и листогрызущие, сосущие, минирующие листву, галлообразующие, плодовые вредители, стеблевые и корневые вредители. Наиболее разнообразными и многочисленными являются вредители, производящие грубое объедание или скелетирование листвы и хвои. Более приспособлены к жизни в условиях урбанизированной среды полускрытоживущие виды (13,3 % от общего числа) [11].

Комплексы филлофагов характеризуются также преобладанием открыто живущих сосущих и эндобионтных [6; 59; 60; 64]. При этом в насаждениях разного санитарного состояния доминируют открыто- и полускрытоживущие сосущие вредители и ксилофаги [11; 37].

Большая по численности группа открыто и полускрыто живущих сосущих насекомых состоит из представителей семейств ложнощитовки, щитовки и червецы. Чешуекрылые в массовом количестве встречается только в отдельных посадках [15; 30]. Они относятся чаще к широким полифагам и питаются на растениях различных насаждениях – плодо- вые, древесные культуры, декоративные и ягодные кустарники.

Урбанизация сопровождается кардинальным изменением первоначальных местных экосистемы. Они разрушаются под влиянием человека и в дальнейшем становятся частью вновь созданных ландшафтных комплексов. Городские фауны формируются из существующих аборигенных видов и видов-мигрантов. В результате возникает новый специфический энтомокомплекс, состав и динамика которого отличаются от природных сообществ. В урбанизированных фитоценозах состав и распределение насекомых определяются наличием и качеством корма, благоприятностью местообитаний.

Энтомофауна формируется из видов-эврибионтов, биологические характеристики которых уже содержат свойства, позволяющие им жить в антропогенно преобразованных условиях. Даже синантропные виды обычно первоначально представляли собой луговые или лесные травяные формы, которые расселились в других районах вместе с человеком. В настоящее время это обширный и узкоспециализированный комплекс насекомых.

Увеличение градиента урбанизации влечет за собой уменьшение численности и видового разнообразия, изменение доминирующей структуры, видового обилия и численности широко распространенных многоядных видов. Влияние человека проявилось в повышении представленности сосущих видов. Накопление числа сосущих видов вредителей можно считать общими характеристиками загрязненных экосистем [23]

Внедрение в городскую среду различных деревьев и кустарников обеспечивает изменение комплексов насекомых. В насаждениях активно развиваются сосущие и галлообразующие насекомые. На деревьях, расположенных близ фонарей, отмечается повышенная концентрация бабочек, в отдельных случаях фиксируются повышение численности гусениц и сильное повреждение листьев [37; 44; 45]. Для многих сообществ свойственно уменьшение разнообразия насекомых от окрестностей к центру. Многими исследователями отмечается, что доля филлофагов с колюще-сосущим ротовым аппаратом увеличивается к центру города, в отличие от насеко- мых с грызущим типом ротового аппарата [15; 29; 30]. Напротив, количество тлей, растительноядных клопов и всех насекомых, питающихся соком растений, снижается от центра порода к окраинам. У тлей прослеживается не только увеличение числа особей, но и видового разнообразия, которое с учетом сходства растительности изучаемых участков не может быть объяснено расширением спектра кормовых растений.

Роль дендрофильных членистоногих тесно связана с возрастом растений – молодые деревья повреждаются ими реже, чем старые [6; 52]. В насаждениях различных категорий обитают филлофаги, связанные на всем протяжении жизненного цикла с узким кругом растений-хозяев и приспособленные преимущественно к расселению ветром или с посадочным материалом (червецы, щитовки, гал-лообразователи, растительноядные клещи и другие), активно распространяющиеся по насаждениям (волнянки, листовертки и др.).

Изменение микроклимата в больших городах приводит к изменению фенологии растений и насекомых, ускоряя процессы примерно на неделю по сравнению с пригородами [52; 59]. В результате изменяется видовое разнообразие насекомых. В уличных и придорожных насаждениях с увеличением расстояния до проезжей части отмечается увеличение количества и видового разнообразия растительноядных клещей [29; 37; 38].

Волгоград – крупнейший промышленный город с высоким уровнем техногенного пресса. Через город проходят две напряженные автомагистрали. Вдоль них сформировалась зона устойчивого загрязнения шириной 100 м. Для улучшения условий городской среды важным элементом выступает создание разветвленной сети городского озеленения территории путем создания скверов, парков, аллей и т. д. Они выполняют важные функции: санитарные, гигиенические, эстетические и пр. В посадках широко используются интродуцированные виды деревьев и кустарников. Такие насаждения способствуют увеличению экологической емкости территорий, но, при этом они нуждаются в регулярной поддержке со стороны человека. Быстрый рост и декоративность таких растений, а также отсутствие необходимости в особом уходе обуслов- ливают широкое их использование в зеленом строительстве.

Наличие видов-экзотов, видов-интроду-центов и аборигенных видов растений в насаждениях приводят к формированию специфических фаунистических сообществ [6; 20]. Как правило, привнесенные виды вредителей они не представляют серьезной угрозы растениям-хозяевам. Но снижение устойчивости насаждений под влиянием негативных факторов и резкое возрастание численности ряда видов, в т.ч. инвазивных, могут наносить существенный вред посадкам.

Ухудшение экологической обстановки города способствует повсеместной деградации древесной растительности и ее усыханию. На сегодняшний день более 70 % деревьев и кустарников сильно ослабленные и усохшие. Наиболее подвержены ослаблению и гибели в городе вязы, тополя и сосны. В отдельных местах городской агломерации доля сухих и безжизненных растений превышает 50 %, этот процесс прогрессирует [16; 17; 23; 34– 36; 49; 61; 66]. На сегодняшний день городские зеленые насаждения остро нуждаются в соответствующем уходе и сохранении. В разных районах города фитосанитарное состояние древесной растительности различно. Определяющим фактором этого является, в том числе и уровень загрязнения окружающей среды [34–36; 49]. В условиях Волгограда оценка зависимости разнообразия насекомых и интенсивности техногенных загрязнений проводилась различными исследователями, но данные фрагментарны и посвящены отдельным группам насекомых или отдельным урбанизированным экосистемам [6; 12; 21; 50].

В числе усугубляющих состояние деревьев и кустарников факторов являются вредители листвы. Последние несколько десятилетий опасным вредителем для вязов является ильмовый листоед Xantogaleruca luteola (Müll.,1766) (Coleoptera: Crysomelidae). Этот вредитель за сезон может родиться в 2–3 поколениях. В кроне дерева его численность достигает более 2,0 тысяч штук. Имаго и личинки объедают листву, уничтожая до 90 % площади листьев, и надолго лишая дерево лиственного покрытия. В работе Г.А. Серого [44] представлены данные о массовых размножениях ильмового листоеда более чем за полувековой период начиная с 1956 г. в Волгоградской области и прилегающих территориях (Астраханская область, Республика Калмыкия). Аналогичный эффект на сосне может наблюдаться в результате повреждения хвои личинками соснового пилильщика.

Среди листогрызущих филлофагов в пригородных посадках и насаждениях Волгограда периодически наблюдаются вспышки массового размножения опасных полифагов из семейства чешуекрылых. Это пяденицы: бу-рополосая Lycia hirtaria (Clerck, 1760) и зимняя Operophtera brumata (Linnaeus, 1758) (сем. Geometridae), кольчатый шелкопряд Malacosoma neustria (Linnaeus, 1758) и златогузка Euproctis chrysorrhoea (Linnaeus, 1758) (сем. Lymantriidae), ильмовый ногохвост Dicranura ulmi (Denis & Schiffermüller, 1775) и лунка серебристая Phalera bucephala (Linnaeus, 1758) (сем. Notodontidae).

Ассимиляционный аппарата сосны в очагах массового размножения сильно повреждают рыжий сосновый пилильщик Neodiprion sertifer (Geoffroy, 1785) (сем. Diprionidae) и красноголовый пилильщик ткач Acantholydae rythrocephala (Linnaeus, 1758) (сем. Pamphiliidae).

В последние годы в насаждениях г. Волгограда наблюдается повышение видового и численного обилия галлообразующих членистоногих. Сложившаяся ситуация дает основание прогнозировать подъем численности и, соответственно вредоносности данной группы членистоногих. Не менее активно заселяются кроны деревьев и минирующими листву филлофагами. Их численность возрастает, особенно в насаждениях с присутствием большой доли вязов.

Знание особенностей формирования энто-мофауны урбоэкосистем, изменение состава, структурных характеристик трофических групп и отдельных видов представляет значительный теоретический и практический интерес, позволяет обеспечить рациональный подход к сохранению и поддержанию состояния зеленых насаждений городских территорий.