Биологические методы защиты лесных экосистем

При формировании отводка можно объединять в одном гнезде муравьев из нескольких соседних гнезд одного комплекса. Такая необходимость может возникнуть при колонизации насаждения крупными отводками (200 л и более) или же при использовании тары объемом менее 100 л. Во время переселения взаимная агрессивность муравьев из разных гнезд одного вида исчезает, и в дальнейшем они благополучно уживаются в общем муравейнике. Отводки более крупные (150- и 200-литровые) по своему дальнейшему развитию не имеют преимуществ перед 100-литровыми, поэтому 100-литровый отводок оптимален для искусственного переселения. Время переселения и погодные условия. Переселение проводится в утренние часы при t ? 20о С. Нельзя брать отводки или же поселять их на новом месте в дождь или накануне его.

Минимальные размеры жизнеспособного муравейника составляют 60-65 см в диаметре купола и 40 см по высоте гнезда. Такой муравейник образуется при правильном взятии 100-литрового отводка.

Использование птиц и других позвоночных животных

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.

Идея привлечения использования полезных птиц первоначально возникла из чисто практических соображений земледельцев в связи со способностью ряда видов истреблять вредителей огородов и садов. В России крестьяне издавна устраивали всевозможные скворечники. Совершенствование лесохозяйственной практики подвело к идее привлечения насекомоядных птиц с помощью искусственных гнездовий для истребления вредителей леса. Птицы-дуплогнездники привлекались в степные леса еще в конце XIX в., скворцов, синиц и других насекомоядных птиц охраняли в парках и садах и создавали для них условия для гнездования. Известные отечественные орнитологи (Н.И. Дергунов, Н.И. Кортнев, С.А. Бутурлин, Д.М. Россинский, К.Н. Благосклонов и др.) разрабатывали теоретические основы прикладной орнитологии и принципы биологического контроля численности насекомых-фитофагов с помощью насекомоядных птиц как наиболее экологически безопасного метода защиты леса [Беднова, 2006].

Жизнеобеспечение птичьего населения леса прежде всего зависит от степени сохранности естественной среды обитания птиц. Поэтому проводимые в лесу хозяйственные мероприятия должны опираться на знания биологических и экологических особенностей 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, можно организовать их подкормку для предохранения от гибели и привлечения в определенные участки леса с повышенной плотностью вредителей.

Наиболее уязвимы для вредителей однопородные искусственно созданные насаждения. Формирование настоящей лесной среды с ярусной растительностью и становление богатого видами биоценоза в таких условиях процесс длительный. Привлечь полезную орнитофауну в таких случаях можно путем подсадки биогрупп подлесочных пород и кустарников, пригодных для гнездования открытогнездящихся видов. Наиболее эффективны при этом колючие формы (шиповник, лох, боярышник, терн, белая акация), а также жимолость татарская, бузина красная и черная. Этот же прием целесообразен и для привлечения птиц в осветленные, нарушенные рекреацией леса, где пострадал подлесок и нарушены условия для возобновления леса [Беднова, 2006].

В настоящее время интерес к привлечению насекомоядных и хищных птиц для защиты леса переживает большой подъем. Для привлечения мелких насекомоядных птиц предложено много разных типов гнездовий, соответствующих биологическим особенностям заселяющих их птиц. Для определения плотности размещения искусственных гнездовий используют знания о размерах гнездовой территории привлекаемых видов. Хорошим результатом лесозащитных мероприятий по привлечению птиц считается заселяемость не менее 85 % искусственных гнездовий.

Очень важно 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.

Млекопитающие также приносят большую пользу, уничтожая вредителей леса. Поэтому охрана их и создание условий для обитания необходимы. Охрана зверей включает ограничение охоты на наиболее полезных хищников и покровительство насекомоядным зверям - ежам, кротам, землеройкам, барсукам и особенно летучим мышам, гнездящимся часто большими колониями в старых дуплистых деревьях. Для привлечения летучих мышей устраивают искусственные гнездовья (дуплянки), изготовленные из однометровых осиновых отрубков, или дощатые домики. Методы использования птиц и зверей нуждаются в совершенствовании.

Большую пользу приносят некоторые рептилии (например, ящерицы) и почти все земноводные (амфибии), которые истребляют огромное количество разнообразных лесных насекомых. Жабы, квакши, лягушки настоящие приносят большую пользу и также нуждаются в охране.

Болезни лесных насекомых и использование их возбудителей для биологической защиты леса

Насекомые, подобно другим животным, подвержены инфекционным болезням, возбудителями которых являются патогенные микроорганизмы: вирусы, бактерии, грибы, простейшие.

Все микроорганизмы, вызывающие болезни у насекомых, называются энтомопатогенами. В зависимости от типа возбудителя болезни могут носить острый характер, при котором инфекция быстро распространяется среди восприимчивых особей популяции, вызывая их массовую гибель, или хронический характер, при котором происходит постепенное отмирание насекомых, снижение плодовитости, нарушение физиологических функций. Острое протекание болезни происходит при высокой плотности популяции насекомых, когда возбудитель активно распространяется в очагах их массового размножения. Такой тип болезни вызывает эпизоотией (аналогично понятию эпидемия у животных и человек).

Характеристика болезней лесных насекомых. Инфекционные болезни играют большую роль в динамике численности лесных насекомых. Вспышки массового размножения лесных чешуекрылых и пилильщиков часто затухают в результате эпизоотий вызванных энтомопатогенами.

Инфекционными болезнями в большинстве случаев поражаются личиночные фазы развития насекомых, при некоторых грибных инфекциях болезнь может развиваться и на других фазах их развития (яйца, куколки, имаго).

Болезни разных типов характеризуются специфическими симптомами. Наиболее четко эти симптомы проявляются перед гибелью или сразу после гибели насекомых, так как развивающаяся вскоре сапрофитная флора маскирует действительные признаки. Для точной диагностики проводят специальный микроскопический анализ погибших насекомых. При этом в зависимости от поставленной задачи используют методы световой, электронной, сканирующей микроскопии, иммунологические и биофизические методы.

Вирусные болезни лесных насекомых. Вирусы - это простейшие неклеточные формы жизни, паразитирующие на молекулярно-генетическом аппарате в клетках хозяина. Вся многообразная группа вирусов выделена в самостоятельное царство Vira.

Среди лесных насекомых наиболее распространены и хорошо изучены вирусы, относящиеся к семейству Baculoviridae, - бакуловирусы или палочковидные, вирионы, которых имеют палочковидную форму (от греч. «Baculum» - палочки).

По морфологии включений (инклюзий) болезни, вызываемые бакуловирусами, называются полиэдрозами или гранулезами. Эти болезни известны лишь среди насекомых, они широко распространены в популяциях лесных чешуекрылых и пилильщиков.

Из вирусов выделенных из погибших насекомых готовят вирусные препараты для биологической борьбы с конкретными видами лесных вредителей. Вирин-НШ - против непарного шелкопряда, Вирулин-диприон - против рыжего соснового пилильщика, Вирин-ГСШ - против сибирского шелкопряда и ряда других.

Бактериальные болезни лесных насекомых. Бактерии составляют наиболее многочисленную и распространенную группу микроорганизмов, связанных с насекомыми. Они представляют собой одноклеточные организмы, размножающиеся делением.

Энтомопатогенные бактерии относятся к различным таксономическим группам. Большинство бактерий пригодных для микробиологической борьбы относятся к порядку эубактерий (Eubacteriales) класса Schizomycetes. Энтомопатогенные бактерии этого порядка входят в семейства баццилы (Bacillaceae род Bacillus и Clostridium), энтеробактерии (Enterobacteriactae) и псевдомонады (Pseudomonadaceae).

У бактерий различают вид (совокупность родственных организмов, имеющих общий корень происхождения и морфологические признаки), культуру (микроорганизмы одного вида, полученные при росте и размножении на искусственной питательной среде), разновидность (культуры бактерий, который в процессе изменчивости утратили один или несколько своих видовых признаков), штамм (это культура бактерий, выделенная из организма насекомого или из внешней среды).

Бактерия Bacillus thuringiensis обладает широким спектром патогенности по отношению к чешуекрылым и является в настоящее время основным средством микробиологической борьбы с ними в лесах многих стран мира.

Грибные болезни лесных насекомых. Многие виды грибов являются возбудителями заболеваний насекомых, клещей и других членистоногих. Число энтомопатогенных грибов в настоящее время превышает несколько сотен видов. Грибы широко распространены в лесных биотопах и играют значительную роль в динамике численности вредителей леса.

Важной особенностью многих видов паразитических грибов является проникновение их в плоть тела насекомого непосредственно через кожные покровы с помощью выделяемых ими различных ферментов (в частности хитиназы). Грибы могут заражать насекомых не только в фазе личинок, но так же успешно в фазе куколок и имаго.

Зараженных грибами насекомых легко заметить, так как поверхность их тела часто бывает густо покрыта мицелием.

Наиболее распространенные грибные болезни лесных насекомых - энтомофторозы и мюскардинозы. При определенных условиях среды они способны вызывать эпизоотии и резко снижать численность вредителей леса.

Болезни, вызываемые простейшими. Тип простейшие Protozoa - древние одноклеточные организмы со сложным циклом развития и размножения. Многие простейшее в процессе эволюции приспособились к жизни внутри организма насекомых как симбионты или паразиты. В настоящее время известно более 1500 видов простейших, паразитирующих в теле насекомых разных отрядов и вызывающих заболевания разной степени тяжести.

Биопрепараты на основе микроорганизмов и технология их применения. Биологические препараты - это биологические средства борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений, активными ингредиентами которых являются микроорганизмы или их метоболиты.

Основным источником получения исходных штаммов микроорганизмов является природная среда. Активное начало биопрепаратов (микроорганизмы или биологические агенты) выделяют из погибших и больных насекомых, с поверхности растений или из почвы, где обнаружены погибшие объекты.

Из природных штаммов отбирают наиболее активные, селектируют, выделяют в чистую культуру, которую используют для массового размножения и приготовления препаратов.

Характеристика бактериальных препаратов. Практически все отечественные и зарубежные препараты готовят на основе многочисленных культур кристаллоносной бактерии Bacillus thuringiensis. Культуры различают по вирулентности к насекомым и обладают стойкими индивидуальными свойствами.

Наиболее известными современными биопрепаратами являются лепидоцид и его препаративные формы, битоксибациллин, бикол. В 60е - 90е годы 20 столетия выпускались отечественные бактериальные препараты в виде смачивающихся порошков - дендробацилин, инсектин (для борьбы с сибирским шелкопрядом), гомелин - против соснового шелкопряда, энтобактерин - потив пядениц и листоверток.

Среди новых препаратов, разрешенных к применению в лесу, выпускаются препараты биологического синтеза, представляющие собой комплекс продуктов жизнедеятельности живых организмов: фитоверм КЭ, Он рекомендован для борьбы с шелкопрядами, листовертками, молями, совками и клещами лиственных пород, битиплекс. Разрешен для применения в лесу против листоверток, шелкопрядов, пилильщиков.

В РФ для борьбы с вредителями леса применяют некоторые бактериальные препараты зарубежного производства. Например, дипел в России применяется против сибирского коконопряда.

Характеристика вирусных препаратов. Трудность производства вирусных препаратов связана с проблемой содержания насекомых-хозяев чистых линий, свободных от скрытых (латентных) или хронических инфекций в инсектариях или специальных боксах и разработки для них рецептур искусственного питательного корма. Наработка вирусных препаратов на насекомых, взятых непосредственно из природы, не гарантирует чистоту продукции.

В нашей стране для биологической борьбы с лесными вредителями разработано 5 вирусных препаратов на основе бакуловирусов, вызывающие ядерные полиэдрозы общего и кишечного типа и гранулезы. Эти препараты обладают исключительной видоспецифичностью, их действие направлено на одного вредителя, что отражено в названии препарата.

Вирин НШ - предназначен для борьбы с гусеницами непарного шелкопряда. Представляет собой суспензию полиэдров в 30%-м глицерине. Применяют для обработки кладок яиц, для создания микроочагов инфекции. Отрождающиеся из отработанных кладок гусеницы заражаются и разносят инфекцию в насаждении. В очагах непарного шелкопряда обрабатывается путем смачивания суспензией 10 - 20% кладок. Норма расхода 0,0002 - 0,002 л препарата на одну кладку. При авиационном опрыскивании насаждений против гусениц 2 - 3 возраста 0,025 л/га.

Вирин-Диприон - предназначен для борьбы с личинками рыжего соснового пилильщика. Норма расхода 0,01 - 0,004 л/га при авиационном опрыскивании сосновых насаждений.

Вирин - ГСШ - разработан на основе вируса гранулеза сибирского шелкопряда. Норма расхода 0,2 - 0,3 кг/га при авиационной обработке.

Вирин - ПШМ - против гусениц 1 - 2 возраста шелкопряда монашенки. Рекомендован для авиационной обработке.

Характеристика грибных препаратов. Грибные препараты обладают широким спектром инфекционности. Они действуют на вредителей контактно, поэтому могут поражать насекомых и в непитающейся фазе.

Энтомопатогенные грибы легко культивируются на искусственных питательных средах в лабораторных условиях и на биофабриках. Наиболее широко используются препараты боверин и вертициллин.

Боверин применяют для борьбы с почвообитающими (хрущи, щелкуны, медведки и др.) насекомыми диапаузирующими в лесной подстилке (сосновый подкорный клоп, гусеницы соснового и сибирского шелкопрядов, куколки некоторых совок и пядениц, лунки серебристой и др.) и с насекомыми в закрытом грунте. Норма расхода по препарату 1 - 2 кг/га.