Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2025 номер 1

Отношения в ассоциации короедов, грибов, нематод с деревом-хозяином представляют собой многоуровневую систему трансмиссивных и трофических связей, обеспечивающих лабильный характер сценариев болезней, приводящих к гибели дерева. Трансмиссия короедами фитопатогенных грибов и стволовых нематод нередко выступает как ключевой фактор ослабления и гибели древесных растений в лесных и парковых насаждениях. Тем не менее характер взамодействия различных организмов в этом четырехкомпонентном комплексе видоспецифичен и роль трансмиссивных патогенов в ослаблении и гибели дерева хозяева далеко не всегда ясна. Для проверки этого тезиса, по нашему мнению, необходимо обеспечить сочетание полевых и экспериментальных исследований роли каждого агента инфекции - короедов, фитопатогенных грибов, и нематод в ослаблении дерева при разной последовательности заселения членами патогенной ассоциации. Полевые исследования должны регистрировать сезонные изменения численности состава патогенов в дереве и переносчике для составления модели-диаграммы инфекции. Экспериментальные исследования должны проверить сценарии взаимодействия патогенов в подсистемах переносчик - гриб, переносчик - нематода, нематода - гриб, а также опыты по инокуляции грибов и нематод в растение, минуя переносчика и посредством переносчика. Сопоставление этих данных даст возможность построить надежную региональную прогностическую модель сценария инфекции как базы для разработки практических мер контроля заболеваний древесных растений. В 2023 и 2024 гг. нами начата серия исследований по изучению трансмиссии короедами грибов и нематод на разных стадиях жизненного цикла наиболее распространенных в таежных лесах Северо-Запада России короеда-типографа ( Ips typographus (Linnaeus, 1758)) на ели ( Picea A. Dietr.) и большого соснового лубоеда ( Tomicus piniperda (Linnaeus, 1758)) на сосне ( Pinus L.). Полученные результаты показывают высокую лабильность связей фитопатогенов и короедов и неоднозначность роли короедов в трансмиссии фитопатогенных грибов.

Представлены результаты трехлетнего изучения изменчивости морфологических признаков вегетативных органов (числа хвоинок в пучке и длины хвои) у внутривидовых форм лиственницы сибирской ( Larix sibirica Ledeb.), дифференцированных по окраске молодых женских шишек на красношишечную (f. rubriflora Szaf.), зеленошишечную (f. viridiflora Szaf.) и розовошишечную (f. rosea Szaf.) в ценопопуляции лиственницы сибирской искусственного происхождения, созданной в экологически благополучной урбанизированной части г. Красноярска - микрорайоне Академгородок. Установлено, что изменчивость признаков хвои у внутривидовых форм лиственницы сибирской имеет погодичную и формовую специфику. Число хвоинок в пучке и длина хвои варьируют по годам от среднего до повышенного уровня: красношишечная форма деревьев отличается их наименьшими значениями, зеленошишечная - наибольшей длиной хвои, розовошишечная - наибольшим числом хвои в пучке. Выявленные морфологические особенности хвои можно рассматривать в качестве диагностических признаков внутривидовых форм лиственницы сибирской с разной окраской женских шишек, формирующих популяционную структуру вида в различных условиях произрастания.

Благодаря современным методам полногеномного секвенирования стала возможной разработка большого числа ДНК-маркеров, как селективно-нейтральных, так и функциональных. Наиболее информативными, воспроизводимыми, относительно недорогими и высокополиморфными являются микросателлитные локусы, или SSRs (Simple Sequence Repeats). Полногеномное секвенирование значительно облегчает их поиск и разработку. Статья посвящена разработке новых микросателлитных маркеров для сосны обыкновенной ( Pinus sylvesrtis L.). Из полученной черновой геномной сборки сосны обыкновенной были отобраны несколько тысяч контигов, содержащих микросателлитные локусы с нуклеотидными мотивами. Поиск был специально сфокусирован на локусах с длиной мотива более двух нуклеотидов как наиболее надежных для генотипирования даже в простом гель-электрофорезе. Всего протестировано 39 пар праймеров, из них отобраны 6 локусов с три-, тетра- и пентануклеотидными повторами, показавших высокий уровень полиморфизма, надежное генотипирование. Они были дополнительно протестированы в двух популяциях из Северо-Енисейского и Курагинского районов Красноярского края и сравнены с другими популяциями и наборами маркеров по опубликованным данным. Разработанные маркеры могут быть использованы в различных популяционно-генетических исследованиях и для идентификации происхождения древесины и растительного материала.

Рассматривается подход к регламентации и автоматизации перекрестной датировки ширины годичных колец - неотъемлемого этапа при получении древесно-кольцевых хронологий. Он применяется повсеместно и может проводиться с использованием программных инструментов, но по-прежнему не регламентирован полностью и зависит от субъективных факторов. Классический подход перекрестной датировки основан на выборе одной или нескольких индивидуальных древесно-кольцевых хронологий (ИДКХ) в качестве референсных и поочередной датировке остальных хронологий относительно выбранных и имеет ряд ограничений. Представленный нами подход фактически повторяет его, но с той лишь разницей, что основной уклон сделан в сторону автоматизации процесса. При этом все ИДКХ могут выступать в роли референсных и датироваться между собой, объединяясь в отдельные выборки по уровню корреляции. Таким образом, по завершении процесса мы будем иметь множество выборок хорошо датированых ИДКХ, при том, что сами выборки, скорее всего, будут плохо коррелировать друг с другом. В исходной выборке останутся не коррелирующие между собой ИДКХ. Метод автоматизации перекрестной датировки был применен при создании обобщенных древесно-кольцевых хронологий Мuy 1510-2015AD; Muy 1 107BC-2015AD и Muy 2 3919-2053BC (Муйско-Куандинская котловина, Бурятия) и позволил значительно повысить статистические показатели и качество обобщенных древесно-кольцевых хронологий.

Рассмотрены актуальные вопросы сохранения защитных лесов, поддержания их в состоянии постоянного эффективного выполнения целевых функций с учетом региональной специфики природных и социально-эколого-экономических условий. На основе использования исторически выработанного системного приоритетно-целевого метода лесоводства установлены причины возникновения и периодического обострения данной проблемы, представлены применявшиеся варианты ее решения, их обоснованность и эффективность, дана оценка существующей системы лесоводства для защитных лесов, ее применения в нормативных правовых документах и на практике, выделены основные принципы совершенствования системного лесоводственного обеспечения содержания, сохранения защитных лесов при оптимизации сбалансированного эколого-ресурсного лесопользования, определены направления реализации общих приоритетно-целевых лесоводственных систем содержания, сохранения защитных лесов на региональном уровне в зависимости от разнообразия природных свойств лесов, разделения их по целевому назначению, доступности для выполнения лесоводственных мероприятий, а также социально-эколого-экономических условий. Сформирована принципиальная схема решения федерально-региональных вопросов содержания, сохранения защитных лесов и многоцелевого эколого-ресурсного пользования ими по лесоводственным районам в границах определенных территориальных образований. Разработанные методические положения могут использоваться при постановке и осуществлении исследований для создания научно-обоснованной нормативной базы регламентирования и дифференцированного применения систем лесоводственных мероприятий в защитных лесах территорий, выделяемых согласно таксонам их лесоводственного районирования - лесоводственных областей, округов и районов в пределах Европейско-Уральской части страны, Сибири и Дальнего Востока, а также субъектов Российской Федерации.

Изложены результаты 7-летнего изучения эпифитотии диплодиоза, выявленной в 2017 г. в молодых лесных насаждениях сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в Московской области на площади более 2 тыс. га. Ранее подобное по масштабу распространение диплодиоза с высокой степенью поражения растений в этих лесных насаждениях не регистрировалось. Впервые для региона описаны симптомы болезни и сроки их развития на сосне в лесных насаждениях разного возраста и происхождения. Получены данные о комплексном развитии возбудителя диплодиоза ( Sphaeropsis sapinea (Fr.) Dyko & B. Sutton) и других патогенных грибов, вызывающих некрозно-раковые болезни сосны - склерофомоз ( Sclerophoma spp.) и сосновый вертун ( Melampsora populnea (Pers.) P. Karst.). Установлено, что наиболее высокий уровень заболевания характерен для лесных культур 3-6 лет. С увеличением возраста сосны начинается постепенное затухание очагов. Наиболее высокая доля больных растений и степень поражения крон отмечались в разновозрастных, чистых по составу лесных культурах при типе условий местопроизрастания В2, а также при повышенной антропогенной нагрузке. Густота посадки лесных культур не влияла на уровень развития болезни. Вред, причиняемый диплодиозом, заключается как в ослаблении растений (вплоть до полной гибели в единичных случаях) в результате отмирания побегов непосредственно в период вспышки болезни, так и в последующем искривлении стволов, многовершинности (кустистости) крон, образовании язв, что снижает устойчивость молодых деревьев к снеговой и ветровой нагрузке и ухудшает товарные качества формирующихся древостоев. По результатам измерения приростов вершинных побегов выявлено угнетение роста растений вследствие поражения диплодиозом. Полученные данные могут быть использованы при проведении мониторинга болезней в молодняках сосны и разработке системы защитных мероприятий.

Установлено, что тетерев ( Lyrurus tetrix (Linnaeus)) при выборе местообитания в первую очередь ориентируется на присутствие широкого разнообразия кормовых растений (не менее 8-11 видов), способных удовлетворить потребности как взрослых особей, так и молодняка на разных этапах развития. При этом их доля в общей фитомассе травяно-кустарничкового яруса должна быть не менее 55-77 %. К важнейшим факторам относятся оптимальные защитные свойства местообитаний - невысокий и разреженный травостой улучшает обзор и маневренность, а мозаичное чередование опушек и полян позволяет укрываться от пернатых хищников. Наличие древесного полога также обеспечивает защиту от хищников. Количественно определены пороговые значения по запасу кормовых растений, освещенности под пологом леса, характеристики древостоя (сомкнутость, высота, диаметр), при которых возможно поддержание жизнеспособной популяции тетерева. Выявлены видовое разнообразие, доля кормовых растений, запасы фитомассы, освещенность и структура древостоя, необходимые для поддержания жизнеспособности популяции тетерева. Установлено, что в случае преобладания одного из факторов (либо кормовой базы, либо защитных условий) не происходит формирования оптимальных местообитаний вида. Наиболее привлекательны местообитания с мозаичным сочетанием открытых и закрытых участков, обеспечивающих все экологические потребности вида. Результаты исследований могут быть использованы для оптимизации лесных местообитаний тетерева путем сохранения мозаичности биотопов, поддержания необходимого уровня освещенности, обогащения кормовой базы.

При изучении биологической продуктивности лесов и разработке нормативов учета всех компонентов биомассы необходимо знать закономерности динамики плотности древесины растущих деревьев как их ключевой экологической характеристики, требующей применения неразрушающих методов. Пилодин-метод как один из наиболее простых и доступных востребован в селекционных программах, однако отбор по показателю плотности, получаемому пилодин-тестером, оказался эффективным не для всех древесных видов, а изменчивость плотности, объясняемая этим методом, варьирует от 27 до 92 %. Квалиметрия методом сопротивления бурению древесины на базе резистографа как более чувствительного прибора по сравнению с пилодин-тестером также нашла широкое применение в селекционных программах, но оба метода основаны на локальном зондировании, и его экстраполяция на все дерево дает смещения оценок. Применение ригидометр-конструкции лишено недостатка, присущего двум вышеупомянутым методам, но он оказался сравнительно трудоемким для выполнения множественных замеров. Акустический метод оценки модуля упругости и плотности древесины чувствителен к наличию пороков древесины и позволяет снять противоречие целевых установок селекции, направленных одновременно на повышение скорости роста и плотности древесины. Радиационные методы успешно регистрируют внутрикольцевую плотность, но требуют применения дорогого оборудования. Преимущество NIR-спектроскопии (ближнего инфракрасного спектра) перед всеми остальными методами состоит в возможности оценивать химию древесины и выход целлюлозы, но она не дает прямой оценки и требует специальной калибровки. Таким образом, любая техника имеет свои ограничения, и краткий ее анализ может способствовать выбору варианта, наиболее пригодного для того или иного метода неразрушающего контроля.