5.5.8.4. Лесопатологический мониторинг

Защита леса от вредителей и болезней является одним из важнейших мероприятий по сохранению средообразующих, эстетических и хозяйственных функций леса и других его полезностей. Специалистам, имеющим дело с лесными культурами, необходимо знать основные положения энтомологии, фитопатологии и защиты леса от насекомых вредителей и болезней. Краткие сведения о насекомых вредителях и возбудителях болезнейприведены в прилож.18, 19 (основные термины и их определения приведены в прилож. 17).

При проведении исследований принято оценить состояние лесов с использованием научно обоснованных шкал, апробированных в практике исследований и в производственных условиях. При этом необходимо оценивать состояние как отдельных деревьев, так и древостоев и насаждений. В табл. 42приведена шкала категорий состояния деревьев хвойных пород, рекомендованная для применения Рослесхозом; она пригодна для оценки состояния деревьев как естественного, так и искусственного происхождения. Результаты обследования культур сводят в «карточку лесопатологической таксации» (прилож. 20).

Таблица42

Шкала категорий состояния деревьев

Категории деревьев	Признаки категорий состояния
	Хвойные
1 – без признаков ослабления	Крона густая, хвоя зелёная, прирост текущего года нормального размера для данной породы, возраста и условий местопроизрастания
2 – ослабленные	Крона разреженная; хвоя светло-зеленая; прирост уменьшен, но не более, чем наполовину; отдельные ветви засохли
3 – сильно ослабленные	Крона ажурная; хвоя светло-зеленая, матовая; прирост слабый, менее половины обычного; усыхание ветвей до 2/3 кроны
4 – усыхающие	Крона сильно ажурная; хвоя серая, желтоватая или желто-зеленая; прирост очень слабый или отсутствует; усыхание более 2/3 ветвей
5 – свежий сухостой	Хвоя серая, желтая или красно-бурая; частичное опадение коры
6 – старый сухостой	Живая хвоя (листва) отсутствует; кора и мелкие веточки осыпались частично или полностью; стволовые вредители вылетели; на стволе грибница дереворазрушающих грибов

Примечание: Ветровальные, буреломные и снеголомные деревья учитываются отдельно. При расчёте средней категории состояния они приравниваются к свежему или старому сухостою. Свежим ветровалом, буреломом или снеголомом считаются стволы деревьев, погибших не более, чем за два года до момента обследования. Буреломными (снеголомными) являются деревья со сломом ствола ниже одной трети протяженности кроны, считая от вершины. Ветровальными являются поваленные или наклоненные деревья с обрывом более трети корней.

Приведенная выше шкала категорий состояния деревьев основана на описании повреждений деревьев от насекомых и пожаров и не учитывает специфики воздействия промышленного загрязнения атмосферы, других ингибирующих факторов. Ученые Ботанического института РАН (Методы… 2002) разработали рекомендации по оценке состояния деревьев и древостоев в условиях промышленного загрязнения атмосферы.Предлагаемые ими рекомендации пригодны, по мнению авторов, для использования не только в условиях, испытывающих влияние промышленного атмосферного загрязнения, но и свободных от него.

Степень воздействия ингибирующих факторов на растение зависит не только от его концентрации и продолжительности действия, но и от устойчивости растений вида к тому или иному ингибирующему фактору, от стадии онтогенеза, сезона года и состояния окружающей среды (температуры, влажности воздуха и почвы, условий освещенности, ветра, условий минерального питания и пр.).

Установлены следующие диагностические признаки повреждения деревьев промышленным загрязнением:

1. хлорозы и некрозы ассимиляционных органов;

2. снижение продолжительности жизни хвои;

3. снижение охвоенности крон с нарушением распределения фитомассы хвои по высоте крон;

4. ускоренное отмирание ветвей кроны, снижение линейного прироста оси ствола и ветвей;

5. ослабление побегообразования вследствие отмирания ветвей основной кроны с одновременным усилением образования короткоживущих побегов из спящих почек, придающих вид «ведьминых метел»;

6. снижение радиального прироста древесины ствола и скелетных ветвей;

7. изменение габитуса молодых деревьев, превращение их в кустообразную или псевдостланиковую форму;

8. гибель деревьев с полной деградацией древостоя.

Используя результаты длительных исследований, ученые Ботанического института РАН разработали классификации хвои сосны обыкновенной по степени повреждений, изменений цвета и жизненности (табл.43, 44, 45).

Таблица43

Классификация хвои сосны обыкновенной по степени повреждений атмосферным загрязнением

Площадь повреждения хвои, %	Класс повреждения хвои	Жизненное состояние хвои	Краткое описание признаков повреждения хвои (изменения цвета)
0–5	0	здоровая	Хвоя зеленая, без видимых признаков изменения цвета или повреждения
6–10	1	здоровая	Основной цвет хвои зеленый, однако на хвоинках могут встречаться светло-зеленые и коричневые точки микроскопических размеров. Приурочены они, как правило, к верхним частям и кончикам хвои
11–25	2	слабо поврежденная	На хвоинках встречаются некрозы кончиков хвои и хлорозы в виде пятен. Хвоинки могут частично приобретать светло-зеленый цвет с рассеянными по ним точечными некрозами («веснушки»)
26–50	3	умеренно поврежденная	Цвет кончиков хвои (8 – 10 мм) с зеленого постепенно меняется на красно-коричневый или бурый. Распространены верхушечные, краевые, пятнистые, в виде поясков, и точечные некрозы
51–75	4	сильно поврежденная	Начинает преобладать коричневый, красно-коричневый и серый цвет хвои. Здесь встречаются все типы некрозов
>76	5	отмирающая или сухая	Зеленого цвета практически нет, хвоинки деформированы, засыхают на побегах

Таблица 44

Классификация хвои сосны обыкновенной по степени изменения цвета

Площадь хвоинки, занятая хлорозами или некрозами, %	Класс изменения цвета хвои	Интенсивность изменения цвета хвои
0 – 5	0	нет
6 – 10	1	начальная
11 – 25	2	слабая
26 – 50	3	умеренная
51 – 75	4	сильная
>76	5	сплошная

Таблица 45

Классификация хвои сосны обыкновенной по степени жизненности

Доля хвоинок, изменивших цвет, %	Класс изменения цвета	Состояние хвои
0 – 10 11 – 25 26 – 50 >51	0 1 2 3 и4	здоровая слабо поврежденная умеренно поврежденная сильно поврежденная

Разработана также шкала оценки жизненного состояния деревьев в условиях атмосферного промышленного загрязнения (рис. 41):

1 – здоровое дерево. Деревья не имеют внешних признаков по­вреждений кроны и ствола. Лишайниковый покров на стволах деревьев хорошо развит, не имеет следов повреждения. Густота кроны обычная длядеревьевI – IIклассов Крафта. Мертвые и отмирающие ветви сосредоточены в нижней части кроны; в верхней ее половине крупных отмерших ветвей нет или они малочисленны и по периферии кроны не видны. Закончившие рост листья (хвоя) зеленого или темно-зеленого цвета. Любые повреждения листьев (хвои) незначительны (до 5% их общей площади) и не сказываются на состоянии дерева. При оценке состояния хвои на деревьях авторами использованы классификации степени изменения цвета (табл.44) и степени ее жизненности (табл. 45).

1 2 3 4 5

Рис. 41. Интенсивность охвоения и состояние крон ели европейской

1 – здоровое дерево, без видимых признаков повреждения хвои; 2 – хвоя частично повреждена и начинает опадать; 3 – хвоя интенсивно повреждается и опадает (около 50%); 4 – сильно поврежденное дерево (более 70% хвои уже опало); 5 – отмирающее или мертвое дерево.

2 – поврежденное дерево. В фоновых условиях (при отсутствии загрязнения) обязателен хотя бы один из следующих признаков: снижение густоты кроны на 30 – 40%; наличие 30 – 40% мертвых и (или) усыхающих ветвей в верхней половине кроны; повреждение 30 – 40% хвои насекомыми, болезнями или пожарами². При загрязнении к числу обязательных диагностических признаков добавляется наличие хлорозов инекрозов, занимающих не менее 6 – 10% площади всех листьев (хвои) дерева. Характерно также снижение продолжительности жизни хвои.

3 –сильно поврежденное дерево. При отсутствии загрязнения (фоновые условия) обязателен хотя бы один из следующих признаков: снижение густоты кроны на 50 – 70%; появление 50 – 70% сухих и (или) отмирающихветвей в верхней половине кроны; отмирание вершины дерева; повреждение 50 – 70% площади хвои насекомыми, болезнями или пожарами. У лиственных пород возможно появление водяных побегов по стволу и в кроне. При загрязнении к числу обязательных диагностических признаков добавляется наличие хлорозов и некрозов, занимающих более 10% площади всех листьев (хвои). Характерно также существенное снижение продолжительности жизни хвои, резкое снижение прироста дерева в высоту.

4 –отмирающее дерево. Крона дерева разрушена, ее густота составляет менее 15 – 20% по сравнению со здоровой; более 70% ветвей ее верхней половины сухие или усыхающие. Оставшиеся на дереве листья хлоротичны – они бледно-зеленого, желтоватого или оранжево-красного цвета. Некрозы имеют беловатый, коричневый или черный цвет. Массовое распространение некрозов, возникающих при загрязнении, наблюдается не всегда, поскольку большая часть полностью некротированных листьев (хвои) быстро облетает.

5а –свежий сухостой. К нему относятся деревья, погибшие в течение последнего года. На дереве возможно наличие остатков сухой хвои или неопавших сухих листьев.

5б–старый сухостой. К нему относятся деревья, погибшие в прошлые годы. Постепенно утрачиваются ветви и кора.

Оптимальное время для наблюдений и проведения исследований – от второй половины июля до первой половины августа, когда закончен рост побегов и вновь образовавшаяся хвоя становится восприимчивой к воздействию большинства загрязнителей.

Оценка жизненного состояния древостоев. На основании данных, полученных в результате перечетов и оценки жизненного состояния деревьев на пробных площадях, рассчитываются индексы жизненного состояния древостоев. С этой целью деревьям той или иной категории жизненности присваивают определенный балл: здоровым деревьям – 1,0; поврежденным – 0,7; сильно поврежденным – 0,4; отмирающим – 0,1; свежему и старому сухостою – 0.

Расчет индекса состояния древостоя производят по формуле (Алексеев, 1990):

где – индекс жизненного состояния древостоя по объему деревьев; – объем древесины здоровых деревьев лесообразователя (или лесообразователей) на пробной площади, м³; , , – то же для поврежденных (ослабленных), сильно поврежденных и отмирающих деревьев, а 0,7, 0,4 и 0,1 – баллы поврежденных, сильно поврежденных и отмирающих деревьев соответственно; – общий запас древостоя на пробной площади, м³ (включая объем сухостоя).

При индексе от 1,70 до 0,80 жизненное состояние древостоя оценивается как «здоровое», при индексе от 0,79 до 0,50 древостой считается «поврежденным», при индексе от 0,49 до 0,20 – «сильно поврежденным», при индексе от 0,19 и ниже – «разрушенным» или «полностью деградированным».

При упрощенном исследований допускается в качестве ориентировочного показателя расчет индекса состояния древостоя по числу деревьев. В этом случае:

где – индекс жизненного состояния древостоя по числу деревьев, – число здоровых, – поврежденных, – сильно поврежденных, – отмирающих деревьев лесообразователя или лесообразователей на пробной площади; N– общее число деревьев (включая сухостой) на пробной площади.

Расчеты индекса состояния древостоя по числу деревьев более просты, чем по запасу, но менее точны, поскольку не учитывают роль дерева тех или иных размеров в древостое. Особенно искаженной оказывается оценка состояния не подвергавшихся уходу молодняков. Происходит это из-за того, что в обычных условиях отпад формируется из более мелких и отстающих в росте угнетенных деревьев, не играющих существенной роли в сложении древостоя. При воздействии загрязнителей, напротив, более сильное повреждение получают господствующие деревья, и использование формулы (37) может привести к заниженной оценке вредоносности промышленных выбросов.

Предложенная учеными Ботанического института РАН методика заслуживает внимания уральских исследователей, которым часто приходится встречаться с повреждениями не только отдельных деревьев, но и древостоев в условиях депрессивного влияния ингибирующих факторов, широко распространенных на Урале.Необходимо заметить, что использованное число разрядов при построении оценочных шкал минимальное или близкое к минимальному (минимально допустимое равно 5), следовательно, разработанные учеными Ботанического института РАН шкалы в перспективе могут быть усовершенствованы.