Взаимосвязи насекомых и леса

Насекомые фитофаги (поедающие растения) являются мощным фактором отчуждения фитомассы. Но, ошибочно считать, что все насекомые потребляющие растения являются вредителями. В лесной экосистеме древесные растения это основной поставщик первичной продукции, за счет которой существует вся остальная часть биоценоза. За миллионы лет совместного обитания насекомых и древесных растений последние выработали различные защитные и компенсаторные реакции на наносимые насекомыми повреждения. У них появилась способность продуцировать фитомассу в значительно большем количестве, чем требуется для их собственного существования, и тем самым приспособились к утрате значительной части листового аппарата. В настоящее время установлено, что постоянное поедание фитофагами растительной продукции стимулирует компенсаторную реакцию растительности. Таким образом, для растительности, сформировавшейся в условиях постоянного воздействия на нее фитофагов, отчуждение значительной части фитомассы не только не наносит ущерба фитоценозу, а наоборот, поддерживает его продуктивность.

Большинство видов насекомых в лесу не образуют больших скоплений особей, а ограничиваются незначительной численностью. И лишь некоторые виды способны периодически образовывать огромные вспышки численности, так называемые очаги, когда вред наносимый ими путем объедания леса, значительно превышает пользу от стимуляции процессов фотосинтеза. В таких случаях лес может погибнуть. Именно таких насекомых и называют насекомыми-вредителями. Считается, что при объедании более 30% хвои или 50% листвы деревья могут больше не восстановить свой фотосинтезирующий аппарат и погибнуть. Именно при угрозе такого объедания и назначаются меры борьбы с вредителями леса.

Но, даже вредители леса, образуя очаги численности, могут приносить пользу лесу. В результате объедания насекомыми крон деревьев происходит осветление древостоя в результате чего древесно-кустарниковые и травянистые растения, которые не объедались данным видом вредителя, и ранее находившиеся под пологом леса, получают мощный стимул к быстрому росту и развитию. Кроме освещенности, меняются условия температуры и влажности, а также в почву поступает большое количество питательных веществ в виде экскрементов, потерянных огрызков листьев, погибших гусениц и т.д. Так, например, в Теллермановском лесничестве Воронежской области в 33-летней дубраве, в результате массового размножения непарного шелкопряда, на 1 гектар почвы поступило 330 кг экскрементов гусениц, 310 кг огрызков листьев, потерянных гусеницами при питании, и 15 кг биомассы самих гусениц, погибших по разным причинам. Съеденная же гусеницами листва деревьев составляла при этом 650 кг/га. В 2010 году Институтом леса НАНБ было показано, что даже деревья, подвергнувшиеся объеданию, через несколько лет благодаря усиленному поступлению органики в почву, могут не только восстановить свой ежегодный прирост, но даже превысить его.

Поскольку, насекомые сами не способны продуцировать органику, то для них пищевые взаимоотношения в лесной экосистеме играют решающую роль. По питанию насекомые разделяются на следующие группы:

Детритофаги

Сапрофаги (потребители мертвой органики растительного происхождения)

Некрофаги (потребители мертвой органики животного происхождения)

Копрофаги (потребители экскрементов)

Плотоядные

Зоофаги

Энтомофаги

Хищники

Паразиты

Фитофаги

Карпофаги (потребители плодов и семян)

Нектаропотребители

Филлофаги (хвое-листогрызущие)

Ксилофаги (стволовые вредители)

Галлообразователи

Сокопотребители

Ризофаги (корнегрызущие)

Специализация питания.Выбор древесной породы и возможность питания определенным числом пород обусловлены пищевой специализацией насекомых, сложившейся в процессе их эволюции. Специализация питания насекомых раз­вивается на основе химических и биологических особенностей рас­тений, служащих им пищей. Количественно пищевая специализация может быть охарактеризована числом используемых для питания видов древесных пород.

По пищевой специализации, характеризующей степень требова­тельности к пище различают одноядных (монофаги), ограниченно-ядных (олигофаги) и многоядных (полифаги) насекомых. Среди вредителей древесных пород преобладают олигофаги.

Монофаги в чистом виде встречаются редко. В практике чаще всего относят к монофагам виды насекомых, повреждающих несколько очень близких древесных пород, относящихся к одному роду. Примером может служить березовый заболонник, повреждаю­щий только березу. Однако он не делает различия между березой пушистой и бородавчатой.

Полифагия, многоядность насекомых, представляет обратное явление их пищевой специализации. Она выражает возможность на­секомого использовать для роста в развитии разнообразные и часто биохимически далекие вещества. Однако много­ядность не есть всеядность. Даже многоядные виды отдают явное предпочтение ограниченному кругу кормовых растений, на которых могут нормально завершить развитие и давать плодовитое потом­ство. Прекрасным примером служит непарный шелкопряд, признан­ный в учебной литературе широким полифагом в связи с тем, что зарегистрирован как вредитель более 300 видов растений, но в условиях Беларуси он лучше развивается при питанием листвой дуба и березы.

Пищевые связи большинства лесных насекомых сложились на основе биохимического родства кормовых растений, имеющих близ­кий состав белка. Белковое питание определяет процессы роста и размножения организма. Поэтому набор белков и их химическая специфика—решающее условие при выборе растения насекомыми.

Типы повреждений растений насекомыми.Насекомыми повреж­даются все органы растений. Повреждения носят разнообразный характер. Они могут быть внутренними и внешними.

Примером внутренних повреждений растений служат ходы ли­чинок насекомых внутри дерева, под корой, в лубе и древесине. Эти ходы могут иметь правильную форму геометрической фигуры (у ко­роедов) а могут быть лишены такой формы и носить характер раз­личных выгрызов, не представляющих определенной фигуры.

Внешние повреждения растений очень разнообразны. Наиболее типичны повреждения листьев и коры. Личинки насекомых объеда­ют листья с краев, выгрызают дырки внутри листьев, прокладывают в паренхиме ходы (минирование), выедают мякоть листа с остав­лением сети жилок (скелетирование), свертывают листья с по­мощью паутины, выделяемой личинками (листоверток, молей и дру­гих насекомых), или скручивают в трубочки и «сигары» (жуки труб­коверты).

Под влиянием насекомых на стеблях (ветках и стволе) и листь­ях образуются наросты, опухоли и различные вздутия. Разрастания тканей, возникшие в результате сосания насекомых и имеющие постоянную величину и форму, появляющуюся только при повреждении определенными видами насекомого, называются галлами. Галлы бывают сплошными и полыми, в последнем случае насекомые находятся внутри галлов и покидают их только после образования трещин. Галлы бывают очень разнообразны.

Многих насекомых очень легко определить по наносимым ими повреждениям.

Устойчивость древесных пород к вредным насекомым является специфическим проявлением их взаимоотношений, сложившихся в процессе эволюции. Она зависит от многих причин. Обычно выде­ляют три основных фактора устойчивости: предпочтение и отсутст­вие предпочтения, антибиоз, выносливость.

Предпочтение или отсутствие предпочтения той или иной древес­ной породе в качестве пищи, места для откладки яиц или укрытия определяется поведением самого насекомого и тесно связано с его пищевой специализацией.

Антибиоз - это отрицательное действие, оказываемое устойчи­вым деревом или породой дерева на определенные фазы жизненно­го цикла питающегося на нем насекомого. Такое действие может проявляться в снижении плодовитости или в увеличении смертности.

Под выносливостью понимается способность древесных пород восстанавливать поврежденные органы и только незначительно сни­жать текущий прирост по высоте. Например, черный тополь актив­но заселяется зеленой узкотелой златкой, однако эта древесная порода вынослива к повреждениям. Она быстро образуют каллюс и заращивает воз­никшие при повреждении раны. Текущий прирост этих деревьев из­меняется мало. То же относится и к случаю повреждения листьев на деревьях. Наименее выносливы хвойные породы, гораздо боль­ше - лиственные. Из хвойных пород самыми выносливыми являют­ся сосна обыкновенная и лиственницы.

Типы воздействия насекомых на лес. Взаимодействие насекомых и древесных пород не ограничиваются только пищевыми связями. Все многообразие их взаимоотношений можно свести к следующим группам:

1. Потребление биомассы растений. При незначительном объедании листвы это стимулирует процессы фотосинтеза и приносит пользу растениям. При сильном объедании листвы или потреблении других органов растений это наносит им существенный вред.

2. Распространение ряда заболеваний древесных растений.

3. Изменение условий произрастания древесных растений. При сильном объедании насаждения в нем меняются все основные фитоклиматические показали (условия освещенности, температуры и влажности).

4. Обогащение почвы питательными веществами за счет экскрементов, огрызков листвы и погибших тел насекомых.

5. Опыление растений.