Пилильщики (Hymenoptera: Symphyta) - вредители сосны в Донбассе
Автор: Мартынов В.В., Никулина Т.В., Губин А.И., Левченко И.С.
Журнал: Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии @ssc-sl
Рубрика: Наземные экосистемы
Статья в выпуске: 4 т.30, 2021 года.
Бесплатный доступ
Приведены данные по видовому составу, особенностям экологии и степени вредоносности пилильщиков (Hymenoptera: Symphyta), обитающих в естественных и искусственных сосновых насаждениях Донбасса. Выявлено 6 видов, трофически связанных с сосной: Xyela julii (Brebisson, 1818), Gilpinia virens (Klug, 1812), Neodiprion sertifer (Geoffroy, 1785), Acantholyda erythrocephala (Linnaeus, 1758), Acantholyda posticalis pinivora Enslin, 1918, Caenolyda reticulata (Linnaeus, 1767), среди которых 3 вида ( A. erythrocephala , A. posticalis pinivora и N. sertifer ) способны формировать хронические очаги массового размножения.
Пилильщики, hymenoptera, symphyta, вредители, сосна, донбасс
Короткий адрес: https://sciup.org/148323679
IDR: 148323679 | DOI: 10.24412/2073-1035-2021-10424
Текст научной статьи Пилильщики (Hymenoptera: Symphyta) - вредители сосны в Донбассе
В исторический период в центральной и южной частях Донбасса лесная растительность была представлена исключительно широколиственными породами, хвойные леса были распространены только на севере региона. В долине реки Северский Донец, проходящей через север Донецкой и центральную часть Луганской областей, сохранились реликтовые хвойные леса из сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) и ее ва-риетета – сосны меловой ( P. sylvestris var. cretacea Kalenicz. ex Kom.). Именно эта территория является естественной южной границей распространения сосны и трофически связанных с ней насекомых-фитофагов. Вследствие сельскохозяйственного, а затем индустриального освоения Донбасса крайне фрагментированный природный растительный покров сохранился только на 10% его территории. В результате масштабных лесоустроительных работ, пришедших в середине XIX в. на смену вырубке естественных лесов, принципиально изменились не только породный состав, возрастная и ярусная структуры, но и границы распространения лесов в Донбассе.
В настоящее время общая площадь лесов Донецкой области составляет 44 тыс. га (7,6% площади ее территории), из которых 75% имеют искусственное происхождение. Хвойные насаждения представлены во всех районах и составляют 21,5% от площади искусственных лесов (Ліси Донеччини, 2015). При закладке лесных культур на песках долины р. Северский Донец и Азовского побережья, склонах и неудобьях Донецкого кряжа, Приазовской возвышенности и Приазовской низменности основными лесообразующими хвойными породами выступали сосна обыкновенная и крымская ( P. nigra pallasiana (Lamb.) Holmboe). Формирование небольших по площади, но многочисленных искусственных сосновых лесов позволило существенно расширить ареал всему комплексу насекомых-фитофагов, трофически связанных с соснами, и вслед за своим кормовым растением проникнуть в степную зону вплоть до побережья Азовского моря.
Целью настоящей работы было выявление видового состава и оценка степени воздействия пилильщиков (Hymenoptera: Symphyta) на естественные и искусственные сосновые насаждения исследуемого региона.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Объектом исследований выступали пилильщики (Hymenoptera: Symphyta), обитающие в естественных и искусственных сосновых лесах Донбасса. Сбор материала проводили в течение
2000–2020 гг. на территории Донецкой и Луганской областей (ныне Донецкая и Луганская Народные Республики) с использованием общепринятых методик: ручной сбор, кошение энтомологическим сачком, выведение имаго в лабораторных условиях. Собранный материал хранится в коллекции лаборатории проблем биоинвазий и защиты растений ГУ «Донецкий ботанический сад». Фотосъемку производили при помощи камеры Nikon D7200 с объективом Nikon 105mm f/2.8G IF-ED AF-S VR Micro-Nikkor и камеры Zeiss AxioCam Erc 5s, установленной на микроскоп Carl Zeiss Stemi 2000-C. Дополнительную обработку фотоснимков проводили при помощи программ Nikon Capture NX-D 1.4.7, Adobe Photoshop CS5 и ZEN 2012 (Blue Edition).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Сосна относится к числу сильно поражаемых культур и обладает богатым комплексом фитофагов-вредителей, насчитывающим более 570 видов (Синадский, 1983). Формирование насаждений на нелесных территориях в непосредственной близости от природных резерватов создало предпосылки для расширения ареала комплекса специализированных вредителей сосны. Изолированность сосновых массивов степной зоны, их незначительные площади не стали непреодолимым препятствием для специализированных фитофагов. В сосняки и питомники вредители проникают путем самостоятельного переселения из смежных насаждений, с воздушными потоками, посадочным материалом и древесиной.
Среди хвоегрызущих фитофагов наиболее крупные по площади очаги массового размножения формируют пилильщики, это прежде всего Diprion pini Linnaeus, 1758 – обыкновенный сосновый пилильщик и Neodiprion sertifer Geoffroy, 1785 – рыжий сосновый пилильщик, вспышки численности которых регулярно фиксируются в сосновых лесах Донбасса. Так, за 15 лет учетов в
Луганской области очаги массового размножения обыкновенного соснового пилильщика отмечали на протяжении 12 лет, вследствие чего вспышки численности приобрели перманентный характер (Мєшкова, 2002).
К настоящему времени в искусственных лесах, сформированных на нелесных территориях Донбасса, отмечено 6 видов пилильщиков, трофически связанных с сосной: Xyela julii (Brebisson, 1818), Gilpinia virens (Klug, 1812), Neodiprion sertifer (Geoffroy, 1785), Acantholyda erythrocephala (Linnaeus, 1758), Acantholyda posticalis pinivora Enslin, 1918, Caenolyda reticulata (Linnaeus, 1767).
Следует отметить, что в искусственные сосняки проникают не только массовые вредители, но и реликтовые виды, известные по единичным находкам в пределах естественного ареала сосны. Например, C. reticulata , внесенная в «Красные книги» Украины и России, отмечена в насаждениях сосны обыкновенной Донецкого ботанического сада (далее ДБС) (Gubin, Levchenko, 2019) и сосны крымской в урочище «Карповское 2» Амвросиевского лесничества. В то же время мы не находим объяснения отсутствию в городских насаждениях Донбасса обыкновенного соснового пилильщика ( D. pini ), занимающего первое место по площади очагов массового размножения на Украине и формирующего многолетние очаги в сосновых лесах на севере региона. Значительно более редкий в сосняках северной части Донбасса красноголовый пилильщик-ткач ( A. erythrocephala ) в городских насаждениях Донецка формирует хронические локальные очаги высокой численности в течение последних 40 лет наблюдений (Мартынов и др., 2020).
Анализируя степень угрозы со стороны комплекса фитофагов насаждениям сосны следует отметить, что по мере взросления посадок роль хвоегрызущих пилильщиков может постепенно возрастать и приводить к формированию моно- и поливидовых (включающих 2–3 вида) очагов, что отмечено в искусственных сосняках Нижнего Поволжья (Гниненко, Серый, 2009).
Из выявленных к настоящему времени в регионе пилильщиков не представляют серьезной угрозы насаждениям X. julii , G. virens , C. reticulata , поскольку случаев формирования очагов высокой численности у них не известно. Только три вида – A. erythrocephala , A. posticalis pinivora и N. sertifer способны формировать хронические очаги массового размножения.
Из представителей рода Acantholyda Costa, 1894 наибольшую угрозу насаждениям сосны представляет красноголовый пилильщик-ткач (A. erythrocephala). Второй представитель рода – звездчатый пилильщик-ткач (A. posticalis pinivora Enslin, 1918) является одним из опаснейших вредителей сосновых молодняков естественного и искусственного происхождения в ряде регионов России (Гниненко и др., 2015), но на территории Донбасса известен только по единичным экземплярам и в настоящее время экономического значения не имеет. В то же время регулярные находки звездчатого пилильщика-ткача в последние годы свидетельствуют о постепенном наращивании численности вида и его потенциальной способности перейти в категорию опасных вредителей.
Красноголовый пилильщик-ткач ( A. erythrocephala ) (рис. 1, 2) был впервые отмечен в городских насаждениях Донбасса в 1982 г. и стал первым видом трофически связанных с сосной пилильщиков, зарегистрированным на территории г. Донецка (Коломоец, 1995), где сформировал локальные очаги с высокой численностью, функционирующие уже почти 40 лет (Мартынов и др., 2020). Основной кормовой породой A. erythrocephala является сосна обыкновенная ( P. sylvestris ), в то же время в насаждениях ДБС этот вид первоначально был зарегистрирован на сосне веймутова ( P. strobus L.), сосне кедровой сибирской ( P. sibirica Du Tour) и сосне кедровой корейской ( P. koraiensis Siebold & Zucc.) (Коло-моец, 1995). В 2000-е годы отмечено расширение спектра поражаемых пилильщиком пород за счет сосны горной ( P. mugo Scop.), гималайской ( P. wallichiana A.B.Jacks.) и мягкой ( P. flexilis James). Биология и фенология вида в искусственных сосняках степной зоны (табл. 1) и естественных лесах не демонстрирует существенных отличий (Синадский, 1983; Гамаюнова и др.,
1999; Гниненко, Серый, 2009). Популяции A. erythrocephala более устойчивы к химическим обработкам по сравнению с рыжим сосновым пилильщиком и звездчатым пилильщиком-ткачом. Это связано прежде всего с тем, что в популяциях A. erythrocephala значительная часть особей не вылетает на следующий год, а остается в диапаузе, которая может продолжаться в течение нескольких лет. Запас диапаузирующих особей позволяет A. erythrocephala восстанавливать численность не только после проведения эффективных защитных мероприятий, но и после сильных повреждений хвои в результате вспышек массового размножения хвоегрызущих пилильщиков и со временем вытеснять другие виды, формируя хронические очаги (Гниненко, Серый, 2009).
Рыжий сосновый пилильщик ( N. sertifer ) обладает высокой лесоэкологической пластичностью, в силу которой первичные очаги вспышек массового размножения возникают в самых разнообразных условиях как в искусственных, так и в естественных насаждениях различного возраста, полноты и типов (Синадский, 1983). В пределах своего обширного ареала вид развивается на разных видах сосен ( Pinus L.). В городских насаждениях Донбасса N. sertifer впервые отмечен в середине 2000-х гг. в коллекции ДБС, где сформировал локальные очаги на сосне горной ( P. mugo ). В настоящее время основной кормовой породой рыжего соснового пилильщика в регионе является сосна обыкновенная, в дендрарии ДБС развитие вида отмечено также на P. mugo Turra 'Varella', P. nigra pallasiana и P. wallichiana A.B. Jacks.
Таблица 1
Фенология Acantholyda erythrocephala (Linnaeus, 1758) в дендрарии Донецкого ботанического сада (2019–2020 гг.)
Phenology of Acantholyda erythrocephala (Linnaeus, 1758) in arboretum of Donetsk Botanical Garden (2019–2020)
Год |
Фаза развития |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
||
Эонимфа (зим) |
||||||||||||||||
О\ (М |
Куколка |
|||||||||||||||
Имаго |
||||||||||||||||
Яйцо |
||||||||||||||||
Личинка |
||||||||||||||||
Эонимфа |
||||||||||||||||
Эонимфа (зим) |
||||||||||||||||
(М СЧ |
Куколка |
|||||||||||||||
Имаго |
||||||||||||||||
Яйцо |
||||||||||||||||
Личинка |
||||||||||||||||
Эонимфа |
Несмотря на значительный объем литературных данных, посвященных биологии вида, мнения разных авторов по отношению к отдельным элементам жизненного цикла N. sertifer существенно отличаются и в ряде случаев не совпадают с нашими наблюдениями. Так, по данным
Ю.В. Синадского (1983), N. sertifer в противоположность обыкновенному и остальным сосновым пилильщикам никогда не дает две генерации. По наблюдениям В.И. Ермоленко (1975), напротив, характерной экологической особенностью N. sertifer является одновременное существование в его локальных популяциях двух фенотипических биологических форм, одна из которых зимует на стадии яйца, вторая – эонимфы. Лет имаго и откладка яиц одной части популяции, дающей в течение года одну генерацию, проходит в Украине в августе – сентябре, вторая часть популяции развивается в двух генерациях. Лет имаго первой проходит в мае – июне, второй – в июле – октябре. Численное соотношение фенотипических форм не является постоянным и существенно отличается не только в разных локальных популяциях, но и варьирует в пределах одной популяции в зависимости от погодных условий года. Принадлежность к определенной фенотипической группе генетически не детерминирована, поскольку даже в пределах кладки одной самки отмечаются особи с разными циклами развития (Ермоленко, 1975). На территории Донбасса в ходе изучения фенологии рыжего соснового пилильщика в природных и лабораторных условиях в 2019–2020 гг. развитие второй генерации нами не отмечалось, что возможно связано с непродолжительным периодом наблюдений (табл. 2). Не отмечались нами и описанные в литературе случаи зимовки в фазе эонимфы, на территории Донбасса зимовка N. sertifer проходит в фазе яйца.
Кроме того, по данным некоторых авторов, нормальный эмбриогенез в яйцах, отложенных самками летне-осеннего поколения, возможен только после воздействия отрицательных температур (необходимая сумма отрицательных температур –30°С) (Коломиец и др., 1972). Данное положение не совпадает с нашими наблюдениями. Контейнерные культуры сосны обыкновенной, находившиеся весь теплый период 2020 г. в питомнике ДБС, где были заселены пилильщиком, осенью были занесены в теплицу. В декабре из яиц вышли личинки и начали объедать хвою саженцев, что позволяет усомниться в необходимости промерзания для активации процесса эмбриогенеза.
Таблица 2
Фенология Neodiprion sertifer (Geoffroy, 1785) в дендрарии Донецкого ботанического сада (2019–2020 гг.)
Phenology of Neodiprion sertifer (Geoffroy, 1785) in arboretum of Donetsk Botanical Garden (2019–2020)
год |
Фаза развития |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентяб |
рь |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
||
Яйцо (зим) |
|||||||||||||||||||
О\ о 04 |
Личинка |
||||||||||||||||||
Эонимфа/пронимфа |
|||||||||||||||||||
Куколка |
|||||||||||||||||||
Имаго |
|||||||||||||||||||
Яйцо |
|||||||||||||||||||
Яйцо (зим) |
|||||||||||||||||||
о 04 О 04 |
Личинка |
||||||||||||||||||
Эонимфа/пронимфа |
|||||||||||||||||||
Куколка |
|||||||||||||||||||
Имаго |
|||||||||||||||||||
Яйцо |

Рис. 1–6. Пилильщики (Hymenoptera: Symphyta) – вредители сосны в Донбассе: 1–2 – красноголовый пилильщик-ткач Acantholyda erythrocephala (Linnaeus, 1758) на Pinus wallichiana A.B. Jacks.: 1 – самка, откладывающая яйца на хвою, 24.04.2019, 2 – личинка последнего возраста в «гнезде» из шелковины, 24.06.2018; 3–6 – рыжий сосновый пилильщик Neodiprion sertifer Geoffroy, 1785 на Pinus sylvestris L.: 3 – имаго, спаривание (самец слева, самка справа), 24.09.2020, 4 – яйцо на хвое перед выходом личинки, 13.04.2020, 5 – личинки первого возраста после выхода из яиц, 24.04.2019, 6 – личинки старшего возраста, 15.05.2020.
Fig. 1–6. Sawflies (Hymenoptera: Symphyta) – pests of pine in Donbass: 1–2 – red-headed pine sawfly Acantholyda erythrocephala (Linnaeus, 1758) on Pinus wallichiana A.B. Jacks.: 1 – female ovipositing on needle, 24.04.2019, 2 – ultimate instar larva in a silk «nest», 24.06.2018; 3–6 – european pine sawfly Neodiprion sertifer Geoffroy, 1785 on Pinus sylvestris L.: 3 – adult in copula (male left, female right), 24.09.2020, 4 – egg in the needle before larva hatching, 13.04.2020, 5 – first instar larvae after hatching, 24.04.2019, 6 – elder instar larvae, 15.05.2020.
Обращают на себя внимание незначительные отличия в сезонных сроках развития N. sertifer в существенно отличающихся по климатическим условиям таежной и степной зонах. В хвойно-лиственной и таежных зонах России лет имаго и откладка яиц проходят в конце августа и в сентябре; весной, в мае, из отложенных яиц выходят личинки (Синадский, 1983). В условиях Донбасса, по нашим наблюдениям, лет имаго и откладка яиц регистрируется в конце сентября (рис. 3, 4), выход личинок отмечен со второй декады апреля (рис. 5, 6), что фенологически совпадает с распусканием почек и пылением сосны обыкновенной. Незначительную разницу в сроках выхода личинок из яиц сложно объяснить с учетом того, что сумма эффективных температур, необходимая для завершения эмбриогенеза яйца и выхода личинки, составляет 220°С (считая от физического ноля). По наблюдениям в природе от момента перехода среднесуточной температуры через 0°С до начала выхода личинок из зимующих яиц обычно проходит 50–70 дней (Коломиец и др., 1972; Ермоленко, 1975). В то же время по наблюдениям В.Л. Мешковой (2004) сумма температур, необходимая для завершения развития яиц, существенно отличалась в зависимости от времени года. Яйцекладки, занесенные в теплое помещение в декабре, завершали развитие через 30 дней, в январе – через 13, в феврале – через 8, в марте – через 6 дней.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании проведенных исследований можно отметить, что к числу наиболее опасных фитофагов сосны в Донбассе относятся Diprion pini L., 1758, Neodiprion sertifer (Geoffroy, 1785), Acantholyda erythrocephala (L., 1758) и
Acantholyda posticalis pinivora Enslin, 1918. В связи с этим в сосновых насаждениях региона необходимо организовать систему мероприятий, направленных на мониторинг динамики численности данных видов. Составление прогноза состояния популяций вредителей и организация эффективных защитных мероприятий усложняется способностью пилильщиков впадать в диапаузу, что может приводить к быстрому затуханию вспышки, либо, напротив, к продолжению роста численности популяции. Получить сведения о состоянии популяций можно только в ходе детального лесопатологического надзора и проведения лабораторных анализов количественного соотношения эонимф и пронимф с целью определения степени реактивированности популяции. Только через накопление многолетних данных о ежегодном изменении уровня реактивированных особей возможно успешное прогнозирование вероятных изменений численности пилильщиков как на конкретных участках, так и в регионе в целом.
Список литературы Пилильщики (Hymenoptera: Symphyta) - вредители сосны в Донбассе
- Гамаюнова С.Г., Новак Л.В., Войтенко Ю.В., Харченко А.Е. Массовые хвое- и листогрызущие вредители леса. Харьков, 1999. 172 с.
- Гниненко Ю.И., Серый Г.А. Комплексы хвоегрызущих пилильщиков в сосняках Нижнего Поволжья // Лісівництво і агролісомеліорація. 2009. Вип. 116. С. 49-55.
- Гниненко Ю.И., Серый Г.А., Бондаренко Е.Ю. Звездчатый пилильщик-ткач: вредоносность, лесопатологические обследования в очагах и меры защиты. Пушкино: ВНИИЛМ, 2015. 60 с.
- Єрмоленко В.М. Фауна України в 40-а т. Рогохвости та Пильщики. Т. 10, вип. 3: Тентредоподібні пильщики. Київ: Наукова думка, 1975. 374 с.
- Коломиец Н.Г., Стадницкий Г.В., Воронцов А.И. Рыжий сосновый пилильщик (распространение, биология, вред, естественные враги, меры борьбы). Новосибирск: Наука, 1972. 148 с.
- Коломоец Т.П. Вредители зеленых насаждений промышленного Донбасса. Киев: Наукова думка, 1995. 215 с.
- Ліси Донеччини. Науково-інформаційний довідник / Під ред. В.О. Бородавки. Луцьк: Ініціал, 2015. 400 с.
- Мартынов В.В., Губин А.И., Никулина Т.В., Левченко И.С. Пилильщики – вредители древесно-кустарниковых пород в городских насаждениях Донбасса // Современные проблемы лесозащиты и пути их решения. Материалы II Международной научно-практической конференции. Минск, 2020. С. 145-149.
- Мєшкова В.Л. Історія і географія масових розмножень комах-хвоєлистогризів. Харків: Майдан, 2002. 244 с.
- Мешкова В.Л. Сезонное развитие хвоелистогрызущих насекомых. Харьков: Планета-принт, 2009. 396 с.
- Синадский Ю.В. Сосна. Ее вредители и болезни. М.: Наука, 1983. 344 с.