Базоване на ГІС-технології прогнозування спалахів комах-хвоєгризів у соснових насадженнях ДП "Кремінське ЛГ"

  • V. Meshkova Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького
  • O. Borysenko Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького
Ключові слова: комахи-хвоєгризи, звичайний сосновий пильщик (Diprion pini L.), рудий сосновий пильщик (Neodiprion sertifer Geoffr.), лісовпорядкування, преференції комах стосовно виділів лісу, оцінювання ризику, повнота деревостану, лісорослинні умови, категорія земель сусідніх виділів, базоване на ГІС-технології оцінювання ризику спалахів лісових комах

Анотація

Для вдосконалення виявлення та запобігання розвитку спалахів масового розмноження комах-хвоєгризів дуже важливо точно знати перелік виділів, які найпринадніші для цих шкідників. Таку можливість надає бальне оцінювання преференцій цих комах стосовно типу лісорослинних умов і деяких характеристик насаджень. Хоча відомо, що ризик розвитку спалаху зростає, якщо сусідні лісові виділи стають зрубами, згарищами або іншими не вкритими лісом землями, водночас зміни категорії земель сусідніх виділів під час визначення таких преференцій комах-хвоєгризів досі не було враховано через трудомісткість такого аналізу.

Метою цього дослідження було прогнозування з використанням ГІС-технологій просторової динаміки осередків комах-хвоєгризів у соснових насадженнях ДП "Кремінське ЛГ" (Луганська область).

Під час виконання дослідження використано бази даних ВО "Укрдержліспроект" стосовно ДП "Кремінське ЛГ" станом на 2001 та 2011 рр. Принадність виділів розраховували стосовно найпоширеніших у регіоні  звичайного соснового пильщика (Diprion pini L.) та рудого соснового пильщика (Neodiprion sertifer Geoffr.). До бальної оцінки насаджень кожного виділу включали тип лісорослинних умов, вік деревостану, відносну повноту та частку сосни у його складі. Якщо виділ межував зі зрубом, до оцінки загрози спалаху додавали один бал.

Загрозу поширення осередків соснових пильщиків у лісовому фонді ДП "Кремінське ЛГ" оцінили за трьома рівнями – низький, помірний і високий. Відповідні тематичні карти з використанням QGIS 2.18 побудовано для всієї території лісгоспу, а в статті наведено, як приклад, карти стосовно Сереб­рянського лісництва за варіантами: станом на 2001 та 2011 рр. без урахування та з урахуванням категорії земель сусідніх виділів.

Оцінювання насаджень за принадністю для комах-хвоєгризів свідчить, що у лісовому фонді ДП "Кремінське ЛГ" площа з високою загрозою виникнення спалахів рудого соснового пильщика та звичайного соснового пильщика за 2001–2011 рр. зросла на 702,8 та 2004,2 га відповідно. Частка площі осередків рудого соснового пильщика та звичайного соснового пильщика становила 27,5 і 32 % від площі лісового фонду, 42,5 і 49,5 % відповідно від площі соснових насаджень.

Площі осередків соснових пильщиків збільшилися переважно внаслідок зменшення відносної повноти насаджень і збільшення кількості виділів, які межують зі зрубами.

На прикладі Серебрянського лісництва визначено, що площа соснових насаджень із високою загрозою поширення осередків рудого соснового пильщика зросла за 2001–2011 рр. на 209 і 261,1 га, а звичайного соснового пильщика – на 416,5 і 448,9 га за розрахунками без урахуванням сусідніх виділів та з їхнім урахуванням відповідно.

Нагляд за сосновим пильщиками потрібно насамперед здійснювати у виділах із високою загрозою виникнення осередків.

Посилання

Allstadt, A. J., Haynes, K. J., Liebhold, A. M., & Johnson, D. M. (2013). Long-term shifts in the cyclicity of outbreaks of a forest-defoliating insect. Oecologia, 172 (1), 141-151.
Andreyeva, O. Ju. (2009). Prediction of pine sawflies outbreaks in the forests of Central Polissya. Scientific Bulletin of National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Series "Agronomy", 132, 135-141 (in Ukrainian).
Behmer, S. T., Joern, A., Abbott, K. C., Shlichta, J. G., Smilanich, A. M., Lind, E. M., ... & Liebhold, A. M. (2012). Insect Outbreaks Revisited. USA, Ca: John Wiley & Sons.
Berggren, Å., Björkman, C., Bylund, H., & Ayres, M. P. (2009). The distribution and abundance of animal populations in a climate of uncertainty. Oikos, 118 (8), 1121-1126.
Björkman, C., Berggren, Å., & Bylund, H. (2011). Causes behind insect folivory patterns in latitudinal gradients. Journal of Ecology, 99 (2), 367-369.
Bone, C., Wulder, M. A., White, J. C., Robertson, C., & Nelson, T. A. (2013). A GIS-based risk rating of forest insect outbreaks using aerial overview surveys and the local Moran's I statistic. Applied Geography, 40, 161-170.
Branco, M., Battisti, A., & Mendel, Z. (2016). Foliage feeding invasive insects: defoliators and gall makers. In Insects and Diseases of Mediterranean Forest Systems (pp. 211-238). Springer International Publishing.
Grodzki, W. (2005). GIS and databases in the forest protection in Central Europe, Krakow, Poland, 35-27 November 2004. Instytut Badawczy Leśnictwa (Forest Research Institute).
Haynes, K. J., Allstadt, A. J., & Klimetzek, D. (2014). Forest defoliator outbreaks under climate change: effects on the frequency and severity of outbreaks of five pine insect pests. Global change biology, 20 (6), 2004-2018.
Haynes, K. J., Bjørnstad, O. N., Allstadt, A. J., & Liebhold, A. M. (2013, February). Geographical variation in the spatial synchrony of a forest-defoliating insect: isolation of environmental and spatial drivers. In Proc. R. Soc. B (Vol. 280, No. 1753, p. 20122373). The Royal Society.
Haynes, K. J., Liebhold, A. M., & Johnson, D. M. (2012). Elevational gradient in the cyclicity of a forest-defoliating insect. Population ecology, 54 (2), 239-250.
Isaev, A. S, Palnikova, E. N, Suhovolsky, V. G., & Tarasova, O. V. (2015). Dynamics of forest phyllophagous insects: models and forecasts. Moscow: Association of Scientific Publications KMK (In Russian).
Kollberg, I., Bylund, H., Schmidt, A., Gershenzon, J., & Bjoerkman, C. (2013). Multiple effects of temperature, photoperiod and food quality on the performance of a pine sawfly. Ecological entomology, 38 (2), 201-208.
Liebhold, A. M., & Tobin, P. C. (2008). Population ecology of insect invasions and their management. Annu. Rev. Entomol., 53, 387-408.
Liebhold, A., Koenig, W. D., & Bjørnstad, O. N. (2004). Spatial synchrony in population dynamics. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst., 35, 467-490.
Logan, J. A.; Regniere, J,; Powell, J. A. (2003) Assessing the impacts of global warming on forest pest dynamics. Front Ecol Environ, 1, 130-137.
Meshkova, V. (2006a). Foliage browsing insects risk assessment using forest inventory information. Proc. of the IUFRO Symposium WP7, 3, 11-14.
Meshkova, V. (2006b). Rating of forest plots preferences for foliage browsing insects. In Oszako, T., & Woodward, S. (Eds.). Possible limitation of decline phenomena in broadleaved stands. Forest Research Institute. Warsaw: IBL (pp. 125 – 134).
Meshkova, V. L. (2009). Seasonal development of foliage browsing insects. Kharkov: Novoe slovo (In Russian).
Meshkova, V. L., Kolienkina, M. S. (2016). Mass propagations of pine sawflies in the stands of Luhansk region: Kharkiv: Planeta Print (in Ukrainian).
Morin, R. S., & Liebhold, A. M. (2015). Invasive forest defoliator contributes to the impending downward trend of oak dominance in eastern North America. Forestry, 89 (3), 284-289.
Neuvonen, S., & Viiri, H. (2017). Changing climate and outbreaks of forest pest insects in a cold northern country, Finland. In The Interconnected Arctic–UArctic Congress 2016 (pp. 49-59). Springer International Publishing.
Nevalainen, S., Sirkiä, S., Peltoniemi, M., & Neuvonen, S. (2015). Vulnerability to pine sawfly damage decreases with site fertility but the opposite is true with Scleroderris canker damage; results from Finnish ICP Forests and NFI data. Annals of forest science, 72 (7), 909-917.
Peltonen, M., Liebhold, A. M., Bjørnstad, O. N., & Williams, D. W. (2002). Spatial synchrony in forest insect outbreaks: roles of regional stochasticity and dispersal. Ecology, 83 (11), 3120-3129.
Pimentel, C. S., Ferreira, C., Santos, M., & Calvão, T. (2017). Spatial patterns at host and forest stand scale and population regulation of the pine processionary moth Thaumetopoea pityocampa. Agricultural and Forest Entomology, 19 (2), 200-209.
Polupan, A. V., Bogomolov, V. V., Ostapchik, O. V., Borisenko, O. I. (2011) Methodology of forest plots allocation into fire risk classes for fire control using GIS // Collection of scientific works. 10th International Practical Conference. "Modern Information Technologies for Management of Environmental Safety, Nature Use, Emergency Measures", September 5-9, 2011. Kyiv-Kharkiv-Crimea. "VIK Print", 168-171 (in Ukrainian).
Rullan-Silva, C. D., Olthoff, A. E., de la Mata, J. D., & Pajares-Alonso, J. A. (2013). Remote monitoring of forest insect defoliation-A Review. Forest Systems, 22 (3), 377-391.
Senf, C., Seidl, R., & Hostert, P. (2017). Remote sensing of forest insect disturbances: Current state and future directions. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 60, 49-60.
Опубліковано
2017-11-30