ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2019, № 5, С.375-384


РЕАКЦИЯ ЛЕСНЫХ НАСЕКОМЫХ-ФИЛЛОФАГОВ НА СОВРЕМЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА
В. В. Рубцов, И. А. Уткина
Институт лесоведения Российской академии наук
Россия, 143030 Московская обл., Успенское, ул. Советская, 21
E-mail: VRubtsov@mail.ru


Поступила в редакцию 29.03.2019 г.
Особенности современного климата оказывают большое влияние на растения и насекомых и их биоценотические взаимосвязи. Это однозначно подтверждают выполненные исследования во многих странах мира, краткий обзор которых приведен в статье. Большинство авторов отмечают, что температура воздуха является самым важным фактором, непосредственно влияющим на развитие и численность популяций насекомых. Зафиксированы изменения ареалов многих видов растений и насекомых в виде сдвигов в северном направлении и вверх по высоте над уровнем моря, более раннее наступление весенних фенофаз и более позднее – осенних, отчего происходит  удлинение вегетационного периода.
Выполнен анализ временных рядов и выявлены тренды основных метеоэлементов на юге лесостепной зоны (Воронежская обл.). Показано уменьшение континентальности климата, увеличение количества осадков за вегетацию, возрастание частоты периодов с аномальными погодными ситуациями. Зафиксированы заметные изменения сложившихся в данных условиях местообитания циклов динамики численности популяций насекомых, нарушения баланса их взаимоотношений с кормовыми растениями, в частности, непарного шелкопряда, зеленой дубовой листовертки и зимней пяденицы. Происходит уменьшение вредоносности одних видов и увеличение - других.
В настоящее время с помощью моделирования можно прогнозировать некоторые последствия прямого воздействия изменения климата на взаимоотношения насекомых-филлофагов с кормовыми растениями. Отдаленные последствия, связанные с косвенным воздействием климата, предвидеть сейчас крайне сложно. Они будут зависеть, с одной стороны, от характера изменений климата, с другой стороны – от реакции на это растений и насекомых, обусловленной их адаптационными механизмами.
Ключевые слова: насекомые-филлофаги, кормовые растения, изменения климата, дубравы лесостепи, дуб черешчатый.
DOI: 10.1134/S0024114819050085            


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Бирюков В.И., Марченко Н.Ф. Характеристика погодно-климатических показателей территории Хоперского заповедника и их изменения за период 1939-2000 гг. // Влияние изменения климата на экосистемы. Охраняемые природные территории России: Анализ многолетних наблюдений. М.: Русский университет, 2001. С. II-82–86.

  • Венгеров П.Д., Сапельникова И.И., Базильская И.В., Масалыкин А.И. Климатические изменения и вызываемые ими прямые и косвенные эффекты в Воронежском заповеднике // Влияние изменения климата на экосистемы. Охраняемые природные территории России: Анализ многолетних наблюдений. М.: Русский университет, 2001. С. II-39–47.

  • Воронцов А.И. Патология леса. М.: Лесн. пром-сть, 1978. 270 с.

  • Голуб В.Б., Бережнова О.Н., Корнев И.И. Массовое размножение дубовой широкоминирующей моли, Acrocercops brongniardella F. (Lepidoptera, Gracillariidae), в Во-ронежской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2009. Вып. 187. С. 96–102.

  • Голуб В.Б., Простаков Н.И., Хицова Л.Н. Динамика поврежденности кроны дуба широкоминирующей молью (Acrocercops brongniardella F., Lepidoptera, Gracillariidae) в Усманском бору (Воронежская область) // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2011. Вып. 196. С. 29-36.

  • Егоров Н.Н., Рубцова Н.Н., Соложеникина Т.Н. Учет дубовой листовертки по яйцекладкам // Лесное хозяйство. 1953. № 10. С. 47-49.

  • Ефремова В.А. Учет движения численности зеленой дубовой листовертки: Автореф. дис…. канд. биол. наук. М.: МЛТИ, 1973. 21 с.

  • Исаев А.С., Овчинникова Т.М., Пальникова Е.Н., Суховольский В.Г. Имитационное моделирование динамики численности сосновой пяденицы при различных климатических сценариях // Лесоведение. 1997. № 4. С. 40-48.

  • Исаев А.С., Овчинникова Т.М., Пальникова Е.Н., Суховольский В.Г., Тарасова О.В. Оценка характера взаимодействий «лес – насекомые» в лесах бореальной зоны в ходе возможных климатических изменений // Лесоведение. 1999. № 6. С. 39-44.

  • Лямцев Н.И., Исаев А.С. Модификация типов вспышек массового размножения непарного шелкопряда в зависимости от эколого-климатической ситуации // Лесоведение. 2005. № 5. С. 3-9.

  • Лямцев Н.И., Исаев А.С., Зукерт Н.В. Влияние климата и погоды на динамику численности непарного шелкопряда в европейской России // Лесоведение. 2000. № 1. С. 62-67.

  • Мусолин Д.Л., Саулич А.Х. Реакции насекомых на современное изменение климата: от физиологии и поведения до смещения ареалов // Энтомологическое обозрение. 2012. Т. 41. № 1. С. 3-35.

  • Рубцов В.В., Рубцова Н.Н. Анализ взаимодействия листогрызущих насекомых с дубом. М.: Наука, 1984. 184 с.

  • Рубцов В.В., Уткина И.А. Адаптационные реакции дуба на дефолиацию. М.: Гриф и К, 2008. 302 с.

  • Рубцов В.В., Уткина И.А. Филлофаги лесных экосистем в условиях изменяющегося климата // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2010. № 3. С. 3-15.

  • Рубцов В.В., Уткина И.А. Многолетняя динамика численности зимней пяденицы в дубравах лесостепи // Лесоведение. 2011. № 5. С. 36-45.

  • Уткина И.А., Рубцов В.В. Современные представления о влиянии изменений климата на взаимодействие лесных деревьев и насекомых-фитофагов // Лесной вестник / Forestry Bulletin. 2017. Т. 21. № 6. С. 5-12.

  • Уткина И.А., Рубцов В.В. Общие закономерности и видовые различия в реакции представителей рода Quercus на дефолиацию // Мониторинг и биологические методы контроля вредителей и патогенов древесных растений: от теории к практике. Матер. Второй Всерос. конф. с междунар. участием. Москва, 22-26 апреля 2019 г. М.; Красноярск: ИЛ СО РАН, 2019. С. 178-179.

  • Bale J.S., Masters G.J., Hodkinson I.D., Awmack C., Bezemer T.M., Brown V.K,  Butterfield J., Buse A., Coulson J.C., Farrar J., Good J.G., Harrington R., Hartley S., Jones T.H.,  Lindroth R.L., Press M.C., Symrnioudis I., Watt A.D., Whittaker J.B. Herbivory in global climate change research: direct effects of rising temperature on insect herbivores // Global Change Biology. 2002. V. 8. № 1. P. 1-16.

  • Buse A., Good J.E.G. Synchronization of larval emergence in winter moth (Operophtera brumata L.) and budburst in pedunculate oak (Quercus robur L.) under simulated climate change // Ecological Entomolоgy. 1996. V. 21. № 4. P. 335–343.

  • Harrington R., Woiwod I., Sparks T. Climate change and trophic interactions // Trends in Ecology & Evolution. 1999. V. 14. № 4. P. 146–150.

  • Heimonen K., Valtonen A., Kontunen-Soppela S., Keski-Saari S., Rousi M., Oksanen E., Roininen H. Colonization of a host tree by herbivorous insects under a changing climate // Oikos. 2015. V. 124. № 8. P. 1013–1022.

  • Hittenbeck A., Bialozyt R., Schmidt M. Modelling the population fluctuation of winter moth and mottled umber moth in Central and Northern Germany // Forest Ecosystems. 2019. Vol. 6. № 4. 18 p.

  • Hudges L. Biological consequences of global warming: is the signal already apparent? // Trends in Ecology & Evolution. 2000. V. 15. № 2. P. 56-61.

  • Jaworski T., Hilszczański J. The effect of temperature and humidity changes on insects development and their impact on forest ecosystems in the expected climate change // Forest Research Papers. 2013. V. 74. № 4. P. 345–355.

  • Kolb T.E., Fettig C.J., Ayres M.P., Bentz B.J., Hicke J.A., Mathiasen R., Stewart J.E., Weed A.S. Observed and anticipated impacts of drought on forest insects and diseases in the United States // Forest Ecology and Management. 2016. V. 380. P. 321-334.

  • McCarty J.P. Ecological consequences of recent climate change // Conservation Biology. 2001. V. 15. № 2. P. 320-331.

  • Parmesan С. Ecological and evolutionary responses to recent climate change // Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics.  2006. V. 37. № 1. P. 637-669.

  • Pearse I.S., Hipp A.L. Global patterns of leaf defenses in oak species // Evolution. 2012. V. 66. № 7. P. 2272–2286.

  • Pureswaran D.S., Roques A., Battisti A. Forest insects and climate change // Current Forestry Reports. 2018. V. 4. № 2. Р. 35-50.

  • Ramsfield T.D., Bentz B.J., Faccoli M., Jactel H., Brockerhoff E.G. Forest health in a changing world: effects of globalization and climate change on forest insect and pathogen impacts // Forestry. 2016. V. 89. № 3. Р. 245-252.

  • Root T.L., Price J.T., Hall K.R., Schneider S.H., Rosenzweig C., Pounds J.A. Fingerprints of global warming on wild animals and plants // Nature. 2003. V. 421. No. 6918. P. 57-60.

  • Schwartzberg E.G., Jamieson M.A., Raffa K.F., Reich P.B., Montgomery R.A., Lindroth R.L. Simulated climate warming alters phenological synchrony between an outbreak insect herbivore and host trees // Oecologia. 2014. V. 175. № 3. P. 1041-1049.