Учёные рассчитали риски вспышек размножения насекомых-вредителей в сибирской тайге

Учёные Сибирского федерального университета совместно со специалистами Федерального исследовательского центра КНЦ СО РАН изучили динамику численности пяти видов лесных насекомых, питающихся хвоёй деревьев в сибирской тайге. Для этого они создали и проанализировали ряд данных по динамике численности насекомых за период с 1979 по 2017 гг. 

Эти сведения помогают оценить, как разные факторы — корм, стихийные явления, вмешательство человека — влияют на динамику развития популяции насекомых-вредителей и дают возможность выявить зону, в которой может начаться вспышка.

Как известно, вспышки массового размножения являются вторым по значимости после пожаров фактором гибели таёжных лесов. Для прогноза и принятия мер по предотвращению вспышек необходимо понимать механизмы их возникновения. Например, как связаны между собой рост численности различных видов лесных насекомых в одном местообитании или одного вида в разных местообитаниях. При этом эти данные нужно накапливать десятилетиями, и такие полевые исследования проводятся достаточно редко.

«Всего в мировой лесной энтомологии известны три самых длинных ряда данных по динамике численности насекомых — 120-летный ряд серой лиственничной листовёртки в Швейцарских Альпах и 60-летные ряды сосновой пяденицы в Тюрингии (Германия) и на Южном Урале. 

Наш ряд для пяти видов хвоегрызущих насекомых в Краснотуранском бору на юге Красноярского края, численность которых мы ежегодно оценивали с 1979 по 2017 гг. — видимо, пока четвертый в мире по длине. Коротких временных рядов существенно больше, но по ним получить достоверные статистические оценки связей между плотностями вредителей в разные годы практически невозможно», — рассказала один из авторов работы, профессор кафедры экологии и природопользования Института экологии и географии СФУ Ольга Тарасова.

По словам Ольги Тарасовой, в работе предложена методика расчёта регуляторных характеристик динамики численности популяций насекомых-филлофагов. Она позволяет определить особенности динамики этих популяций и оценить риск возникновения вспышек массового размножения каждого вида насекомых.

Взаимодействия между поколениями популяций насекомых характеризуются наличием положительных обратных связей (когда плотность популяции насекомого увеличивается от поколения к поколению) и отрицательных обратных связей (когда текущая плотность популяции уменьшается относительно плотности в предыдущие годы). Можно сказать, что совокупность положительных и отрицательных обратных связей «держит» популяцию в устойчивом состоянии, не дает появляться вспышкам массового размножения, стабилизирует экосистему. Однако эти связи не всегда удерживают популяцию в стабильном состоянии, и для того, чтобы оценить риск потери устойчивости, необходимо оценить регуляторные свойства популяций.

«Для оценки характера регуляции динамики популяции нами использован такой показатель, как запас по устойчивости (stability margin). Этот показатель помогает количественно оценить возможность „выброса“ популяции за границы устойчивости системы. Расчёты запаса по устойчивости для разных видов насекомых в различных местообитаниях показали, что минимальный запас по устойчивости характерен для популяций сосновой пяденицы в местообитаниях, где ранее наблюдалась вспышка массового размножения этого вида. Полученные результаты позволяют оценить риски вспышек массового размножения и подойти к решению задачи прогноза таких вспышек более профессионально», — резюмировал соавтор исследования, профессор кафедры охотничьего ресурсоведения и заповедного дела Института экологии и географии СФУ Владислав Суховольский.