102. Биологические методы защиты леса и их основные направления. Энтомофаги и методы их использования в лесах. Биологические препараты и их использование в защите леса.

Биологические методы защиты леса основаны на использовании существующих в природе антагонистических межвидовых взаимоотношений междугруппами живых организмов. Против вредных организмов при этом используют сами живые организмы, продукты их жизнедеятельности или их аналоги. В классическом виде биологический метод подразумевает использование против вредных организмов их паразитов, хищников и патогенов. Их называют агентами биологической борьбы. В результате применения этих агентов удается уменьшить плотность популяции вредителей и возбудителей болезней и тем самым снизить их вредоносность.

Агентами биологической борьбы с вредными организмами являются энтомофаги - паразиты и хищники, а также микроорганизмы (вирусы, микоплазмы, бактерии, актиномицеты, микроскопические грибы, простейшие). Паразитические насекомые имеются в составе пяти отрядов, но по числу и широкому распространению видов особенно известны представители отрядов перепончатокрылых и двукрылых. К паразитам насекомых относятся также представители обширного класса круглых червей нематод, среди которых имеются паразитические виды. Паразитов подразделяют на две группы - внутренних, или эндопаразитов, развивающихся внутри тела хозяев и откладывающих в него свои яйца, а также наружных, или эктопаразитов, развивающихся снаружи на поверхности тела хозяина. В зависимости от фазы насекомого, которая поражается паразитом, выделяют яйцевых, яйцеличиночных, личиночных, личиночно-куколочных и куколочных паразитов.

Хищники представлены животными разных и далеких друг от друга систематических групп - пауками, клещами, амфибиями, птицами, млекопитающими и насекомыми. Хищные виды насекомых встречаются в 16 отрядах. Особенно много представителей хищных насекомых в отрядах жесткокрылых, сетчатокрылых и двукрылых. У двух последних хищниками являются преимущественно личинки. Большое количество насекомых-фитофагов уничтожают насекомые со смешанным типом питания, например муравьи.

Биологические методы борьбы требуют квалифицированного подхода и специальных приемов. Их можно проводить пассивными способами, которые, не нарушая биоценозы, содействуют полезным организмам, и активными способами в специально оборудованных биолабораториях. Одним из направлений работы таких биолабораторий является массовое разведение насекомых для приготовления биологических препаратов и разведения энтомофагов, для чего используют специальные помещения с кондиционированным воздухом и соответствующим оборудованием, садки для спаривания и откладки яиц, баки для выкармливания личинок в искусственных средах, емкости для окукливания. Все помещения имеют автоматические устройства для регулирования температуры, влажности воздуха и освещения по типу фитотронов.

Для регулирования плотности популяции разводимых насекомых необходимо примерно рассчитать число яиц на определенное количество питательной среды для разведения личинок. Массовое непрерывное разведение насекомых возможно лишь при постоянной откладке яиц, для чего необходимо обеспечить насекомым дополнительное питание в виде растворов сахара с добавлением протеинов и витаминов, а также дрожжевого гидролизата белка.

В синтетические среды входит большое количество компонентов, они очень дороги и маловыгодны для массового разведения насекомых. Синтетические среды необходимо предохранять от заражения различными микроорганизмами путем введения ряда ингибиторов бактерий и грибов (смесь бутил-парабена с метилпарабеном и сорбиновой кислотой и др.). Стерилизация сред - сложная, но необходимая часть работы по массовому разведению насекомых.

Полусинтетические среды состоят из 10-12 компонентов. В их состав входят высушенные растения, которыми насекомые питаются в природе. Сушить растения нужно как можно быстрее, чтобы меньше терялись питательные вещества и витамины. Растительную основу среды дополняют белки (альбумин или казеин), жиры (растительные масла, холестерин), углеводы (сахароза, глюкоза, декстроза), витамины и минеральные соли, а также добавки - фагостимуляторы, которые привлекают насекомых к пище и стимулируют ее потребление. В ряде случаев витамины заменяют пищевыми дрожжами. Стабилизаторами, придающими среде определенную структуру, служат агар-агар, целлюлоза, древесная пульпа и др.

Для многих лесных насекомых разработаны растительные среды. Так, среда для смолевки составлена на базе размолотой сосновой коры, а для непарного шелкопряда - порошка из листьев дуба. Выращивание непарного шелкопряда проводят на отечественной полусинтетической среде для получения вирусных препаратов.

Разведение энтомофагов производят на выращенных или собранных в природе насекомых-хозяевах. В лесном хозяйстве разработан (по аналогии с сельским) метод выращивания трихограммы на зерновой моли -ситотроге. Для ее разведения используют любые помещения, где поддерживают температуру 22-24°С и относительную влажность около 75%. В деревянные садки, расположенные на стеллажах, засыпают предварительно пропаренное зерно и заражают его яйцами ситотроги. Отрождающихся бабочек ежедневно вылавливают отсосом и помещают в контейнеры, где происходит откладка яиц. Яйца заражают трихограммой в специальных вивариях. Как только зараженные яйца почернеют, их помещают в холодильники, где хранят до использования. Трихограмму размножают при переменной температуре 16-20 "С в специальных боксах.

Насекомые-энтомофаги являются одним из основных агентов биологической защиты леса. Способы их использования в лесозащите следующие: интродукция и акклиматизация, сезонная колонизация, внутриареальное переселение, сохранение и накопление.

Интродукцию и акклиматизацию энтомофагов применяют в случаях проникновения чужеземных карантинных видов вредителей на территории лесов нашей страны или против некоторых видов насекомых с обширным ареалом. При этом используют энтомофагов из отдаленных и экологически сходных с территорией, куда завозится энтомофаг, регионов. Интродукцией энтомофагов занимается Всесоюзный институт карантина и биологической защиты растений, там проводились исследования по интродукции паразитов американской белой бабочки, многих видов кокцид, некоторых листоедов и непарного шелкопряда. С.С.Ижевский разработал систему мероприятий, в которой предусмотрены принципы отбора видов для интродукции и правила планирования и осуществления внедрения интродуцированных энтомофагов в биоценозы.

Сезонная, колонизация энтомофагов - разовый их выпуск в развивающийся или действующий очаг вредителя для быстрого его подавления. Применяется при отсутствии, недостатке или нарушении синхронности в развитии полезного организма и вида-мишени. Выпускают энтомофагов обычно в начале развития уязвимой фазы вредителя в расчете на дальнейшее самостоятельное развитие их в природе или периодически в сезон вегетации защищаемого растения. Запас энтомофага предварительно накапливают в инсектарии путем лабораторного или промышленного разведения. В СССР применяют главным образом трихограмму и теленомуса. Различные виды трихограммы разводят на зерновой моли (ситотроге) и выпускают в очаги соснового коконопряда, зимующего побеговьюна и некоторых других насекомых. Теленомуса разводят на сосновом коконопряде, выращивают в инсектариях и выпускают в очаги этого вредителя.

Внутриареальное переселение энтомофагов представляет собой массовый выпуск специализированных паразитов в возникающие очаги вредителей путем переноса их из затухающих очагов. Этот прием основан на том, что специализированные энтомофаги способны значительно ограничить размножение насекомых.

Учеными было осуществлено много удачных производственных опытов по перенесению энтомофагов из затухающих очагов в возникающие и действующие. Переносились кладки яиц кистехвоста, кольчатого и соснового коконопрядов, зараженные яйцеедами-теленомусами, куколки непарного шелкопряда, пораженные тахинами, коконы сосновых пилильщиков, содержащих хальцид и т. д.

Метод внутриареального переселения энтомофагов необходимо сочетать с созданием в новых местах поселения энтомофагов условий, обеспечивающих их нормальное развитие. Этот метод рассчитан на медленный, но длительный эффект, чем и отличается от предыдущего. Переселенные энтомофаги укореняются в новых местах, входят в общий комплекс видов, контролирующих местные популяции хозяина-вредителя. Однако применение метода эффективно только на ограниченных площадях.

Сохранение и накопление энтомофагов осуществляется путем проведения простейших лесохозяйственных мероприятий. Для привлечения энтомофагов и обеспечения им дополнительного питания рекомендуется сохранять травянистую растительность, разводить на опушках и лесокультурных площадях растения-нектароносы, рыхлить лесную подстилку, сохранять дуплистые деревья и другие места зимовки энтомофагов.

Расселение муравьев широко применяется в наших лесах. Переселять муравьев нужно по возможности в те же экологические условия, из которых берутся отводки. В соответствии с этим подбирают и виды муравьев для переселения. Далеко не все виды муравьев достаточно эффективны как энтомофаги. Наибольшую пользу при уничтожении вредителей леса приносят всего 8-10 видов, относящихся к роду Formica. Главнейшими из них являются: малый лесной муравей (F. polyctena Forst.), северный лесной муравей (F. aquilonia Jarr.), рыжий лесной муравей (F. гufа Z.), красноголовый муравей (F.truncorum F.), тонкоголовый муравей (F.execta Nyl.), песчаный красногрудый муравей (F.imitans Ruzs.) и луговой муравей (F.pratensis Retz.). Для искусственного разведения пригодны первые четыре вида. Чаще всего расселяют малого лесного муравья.

Эффективность использования энтомофагов в защите леса пока еще невелика. Развитие метода сковывается недостатком знаний о видовом составе, региональном распределении, биологических особенностях, экологии и этологии видов. В настоящее время близок к разрешению лишь вопрос о составе ядра видов энтомофагов важнейших экологических комплексов вредителей леса. Менее других вопросов разработаны теория и практика применения энтомофагов. С одной стороны, это связано со сложностью вопроса и недостатком комплексных исследований, объединяющих глубокую разработку теории с практическим ее приложением в реальную среду леса, зеленых насаждений, полезащитные посадки и другие объекты. С другой стороны, это объясняется большой трудоемкостью методов и малой квалификацией практиков лесного хозяйства. Один из реальных путей увеличения эффективности энтомофагов в лесных экосистемах - это поддержание всеми возможными способами устойчивости лесных биогеоценозов, их сложной структуры, разнообразия населяющих их организмов, проведение хозяйственного освоения лесов с сохранением заповедных участков, цветущих трав и кустарников вблизи плантаций и лесных культур, питомников и зеленых насаждений, бережное отношение в лесах и на вырубках к местам обитания и зимовки энтомофагов, предохранение от разрушения почвенного покрова, подстилки при лесохозяйственных работах и другие природоохранные мероприятия.

Важно правильно планировать истребительные, особенно химические, меры борьбы и проводить их в щадящем режиме. При принятии решения о назначении этих мероприятий необходимо знать степень поражения паразитическими насекомыми насекомых-дендрофагов, уровень численности хищных энтомофагов и пораженность насекомых болезнями. Во всех случаях, когда прогнозируется массовая гибель насекомых-вредителей от естественных факторов - энтомофагов и болезней, необходимо отказаться от истребительных мероприятий. В случае, если угроза предстоящего повреждения деревьев велика, а уровень численности энтомофагов и пораженность болезнями незначительны, следует принимать меры по сохранению последних в биогеоценозе. Для этого важно правильно выбрать сроки обработки насаждений (до массового вылета энтомофагов), применять частичную обработку территории очагов с сохранением в неприкосновенности мест скопления энтомофагов и использованием безвредных для них инсектицидов.

Биологические препараты. Это средства борьбы с вредными насекомыми, возбудителями инфекционных болезней растений и другими нежелательными организмами. Все биопрепараты производятся на основе патогенных микроорганизмов или их метаболитов. В настоящее время в мире разработано и продается более 40 коммерческих биопрепаратов. Биопрепараты выпускаются в различных препаративных формах:

1.Стабилизированные порошки (СП);

2.Сухие пылевидные порошки (СХП);

3.Концентрат эмульсий (КЭ);

4.Жидкие формы (Ж);

5.Суспензированный концентрат (СК);

6.Текучая паста (ТПС);

7.Сухая текучая суспензия (СТС);

8.Таблетированные формы (ТАБ);

9.Гранулированные (Г);

10.Твердые брикеты (ТБ).

Носителями в рецептурных формах биопрепаратов являются инертные, от которых часто зависит срок годности и отчасти эффективность. При необходимости для усиления действия биопрепаратов используют биологически активные добавки. Использование экологически безопасных средств защиты леса является одним из основных элементов современных технологий фитосанитарной оптимизации экосистем, в том числе и лесных, позволяющих направленно регулировать численность вредных и полезных видов, сохраняя динамическое равновесие.

103. Роль насекомоядных птиц в ограничении численности растительноядных насекомых в лесах, способы их привлечения и сохранения. Роль рыжих лесных муравьев в лесных экосистемах и мероприятия по их охране.

Использование птиц (дятел, иволга, грач, галка, ворона, зяблик, ласточка, скворец) для борьбы с вредными лесными насекомыми широко известно лесоводам. Птицы-дуплогнездники привлекались в степные леса еще в конце XIX в. Повсеместно охраняются в парках, садах и лесах скворцы, синицы и другие полезные птицы. Охрана и привлечение птиц - эффективное лесозащитное мероприятие. Оно направлено главным образом на повышение биологической устойчивости насаждений и носит профилактический характер. Для ликвидации уже возникших очагов вредителей леса использование птиц вряд ли может изменить положение, так как при высоком уровне численности насекомых рост численности птиц проходит несравненно медленнее.

Для охраны птиц необходимо осуществлять следующие мероприятия: проводить разъяснительную работу среди населения о полезной деятельности птиц, не допускать их истребления и разорения гнезд; соблюдать предосторожности при проведении любых лесохозяйственных мероприятий в лесу для максимальной сохранности удобных мест гнездования и самих гнезд птиц; уничтожать путем отстрела и вылавливания ловушками наиболее непропорционально размножившиеся виды некоторых хищных птиц.

Для создания удобных мест гнездования при уходе за лесом и санитарных рубках оставляют дуплистые деревья, сохраняют подлесок, развешивают искусственные гнездовья; для открыто гнездящихся на земле птиц подрезают ветви, чтобы они больше кустились, высаживают живые изгороди, кустарниковые опушки и густые группы кустарников. Зимой и ранней весной, когда птицам не хватает корма, необходимо организовывать их подкормку для предохранения от гибели или привлечения в определенные участки леса с повышенной плотностью вредителя.

Изучение роли рыжих лесных муравьев в лесу, показало, что они способны контролировать вредных хвое- и листогрызущих насекомых на низких уровнях численности и на первой фазе градации вредителя. При вспышке массового размножения фитофага муравьи сильно «сжимают» периметр охотничьей территории, т.к., имея добычу вблизи гнезда, они не ходят на охоту на дальнее расстояние. В связи с этим деревья вблизи муравейников полностью очищаются от вредителей, в то время как более отдаленные насаждения сильно объедаются гусеницами. Расселение муравьев широко применяется в наших лесах. Переселять муравьев нужно по возможности в те же экологические условия, из которых берутся отводки. В соответствии с этим подбирают и виды муравьев для переселения. Главнейшими из них являются: малый лесной муравей (F. polyctena Forst.), северный лесной муравей (F. aquilonia Jarr.), рыжий лесной муравей (F. гufа Z.), красноголовый муравей (F.truncorum F.), тонкоголовый муравей (F.execta Nyl.), песчаный красногрудый муравей (F.imitans Ruzs.) и луговой муравей (F.pratensis Retz.). Для искусственного разведения пригодны первые четыре вида. Чаще всего расселяют малого лесного муравья. Для охраны муравейников строят специальные оградительные заборчики, на подходе к муравейникам вывешиваются специальные таблички с необходимой информацией.