42. Биологический метод в защите леса.

Современная концепция защиты леса строится на принципах интегрированного управления численностью основных вредящих ему организмов. В состав интегрированных систем защиты (ИСЗ) входят разнообразные экологически безопасные приемы, хотя при этом и не исключается применение химических средств (пести­ цидов). Все большую роль в современных ИСЗ приобретает био­ логический метод (биометод).

Биологический метод означает регуляцию численности вред­ ных живых организмов полезными. Подразумевается, что природ­ ные враги — паразиты, хищники и патогены — в состоянии удер­ живать популяцию своего хозяина (жертвы) на более низком уров­ не, чем это происходит в их отсутствии. Биологическая регуля­ ция численности вредителей происходит в лесу естественным пу­ тем, но может совершаться и направленно путем манипуляций с аборигенными или интродуцированными полезными видами.

Биологический метод защиты растений от вредителей имеет дол­ гую историю. В литературе часто приводятся примеры использова­ ния полезных насекомых в цитрусовых насаждениях Древнего Ки­ тая и финиковых рощах средневекового Ближнего Востока. Пер­ вым известным литературным источником, в котором описывалась деятельность паразитических насекомых, был труд Улисса Альдро-ванди «De Animalibus Insectis», опубликованный в 1602 г. С этого времени на разных континентах в разных странах с большим или меньшим успехом земледельцы стали использовать приемы био­ логической защиты выращиваемых растений и собранного урожая от разнообразных вредных организмов. Публикации на эту тему во множестве появлялись в ученых трудах и популярных изданиях.

0. начале XX в. биологический метод большую популярность приобрел в Северной Америке. Причиной этого явились успеш­ ные работы по акклиматизации хищных насекомых, интродуци-рованных с других континентов, для использования против слу­ чайно завезенных с растениями чужеземных вредителей. Вслед за Америкой биологический метод начал бурно развиваться и в Евро­ пе. До начала Второй мировой войны это был едва ли не основ­ ной способ направленного воздействия на вредные растительно­ ядные организмы с целью снизить ущерб от них.

Но к этому времени уже были синтезированы и начали появ­ ляться на рынке высокоактивные химические средства борьбы с вредными организмами — пестициды. В ту пору многим казалось, что найден, наконец, надежный способ борьбы с вредителями и болезнями растений. Производство пестицидов и масштабы их применения стремительно росли. Постепенно биологический метод стал уступать свои позиции химическому. Накопленный почти за сто лет опыт применения полезных членистоногих (глав­ ным образом, насекомых и клещей), казалось, никогда уже не будет востребован.

Однако постепенно обнаружилось, что применение химичес­ ких средств защиты растений пагубно отражается не только на состоянии природы, но и на здоровье человека. Накапливалось все больше данных, свидетельствующих против широкомасштаб­ ных химических обработок. Все чаще выявлялись негативные последствия применения пестицидов. Было установлено, что лишь очень небольшая доля примененного пестицида попадает в организм целевого объекта, например насекомого или клеша. Подавляющая часть препарата, минуя его, оказывается во внеш­ ней среде — в воде, почве, воздухе. Все элементы биоценоза в той или иной степени подвергаются воздействию пестицида, а в пос­ ледующем — и продуктов его разложения.

Открытие новых групп химических соединений, совершенство­ вание практики применения пестицидов принципиально эту про­ блему не решало. Все чаще пестициды не давали ожидаемых ре­ зультатов. Поэтому вновь стал возрождаться интерес к альтерна­ тивным способам защиты растений и в первую очередь к биоло­ гическому методу.

0. настоящее время в странах Европы современные приемы земледелия и лесоразведения, основанные на максимальном ис­ пользовании химических средств (пестициды, мелиоранты, ми­ неральные удобрения), уступают позиции так называемому нехи­ мическому, или органическому, землепользованию. В его основу положено рациональное применение традиционных безопасных приемов: создание смешанных культур, употребление сидератов (серая ольха, многолетние люпины), органических удобрений, постоянное проведение мероприятий по уходу. В области защи­ ты растений — это использование природных средств избиратель­ ного действия (растительные экстракты или их аналоги, облада­ ющие пестицидными свойствами), а также разнообразных при­ родных агентов, включая полезных членистоногих.

Огромный опыт в области биологической защиты растений накоплен в России. Уже в самом начале XX столетия выдающие­ ся сельскохозяйственные и лесные энтомологи И.Я.Шевырев, И. В. Васильев, И. А. Порчинский, Н.В.Курдюмов, изучая полез ную фауну, оценивали возможность использования ее представи­ телей против вредных организмов. На протяжении нескольких де­ сятилетий во многих научных учреждениях страны в различных регионах исследовалась роль энтомофагов в естественной регу­ ляции численности вредителей, разрабатывались приемы разве­ дения и применения паразитических и хищных членистоногих. Отечественными учеными и практиками были достигнуты обще­ признанные успехи в области биологической защиты растений. Основополагающие принципы биометода были разработаны

0. .Ф. Мейером, Н.А.Теленгой, И. А. Рубцовым. Биометод включает следующие направления:

   1. Сохранение энтомофагов (хищных и паразитических члени­ стоногих), обитающих в лесных ценозах.

   2. Привлечение энтомофагов в лесные ценозы.

      1. Внутриареальные переселения энтомофагов.

      2. Применение классического биометода (интродукция и акк­ лиматизация энтомофагов).

      3. Применение энтомофагов методом колонизации или навод­ нения.

      4. Использование муравьев.

      5. Использование позвоночных животных.

1. Использование энтомопатогенов (вирусы, грибы, бактерии, простейшие, нематоды).

1. большинстве сбалансированных (стабильных) экосистем био­ логический контроль (регуляция) численности населяющих его видов является нормой, а не исключением. В ненарушенных лес­ ных экосистемах большая часть популяций беспозвоночных оби­ тателей пребывает на низком, безопасном для человека уровне именно в силу деятельности своих многочисленных природных врагов. Но, как показывает тысячелетний опыт, такое равновесное состояние может быть легко нарушено. Многолетняя засуха или, напротив, длительные подтопления, пожары или массовый вывал деревьев в результате ураганов нарушают установившийся баланс. Дестабилизирует лесные экосистемы и сам человек. Этому способ­ ствуют интенсивное сельскохозяйственное производство на землях, прилегающих к лесным массивам, непосредственные антропоген­ ные воздействия: неупорядоченные широкомасштабные рубки леса, промышленные выбросы, мелиорация, замена устойчивых сложных природных сообществ монокультурами. Все это наруша­ ет естественную среду обитания энтомофагов растительноядных насекомых. Фитофаги получают преимущества, плотность их по­ пуляций быстро возрастает, возникают вспышки массового раз­ множения. Подобная тенденция при одновременном сокращении видового состава и плотности популяций энтомофагов как раз и служит предпосылкой для применения биометода.

2. странах с развитым лесным хозяйством давно разработаны интегрированные системы защиты естественных лесов и лесных насаждений от разнообразных вредных компонентов. По мере по­ явления новых средств биологической защиты и разработки новых приемов их использования они включаются в такие системы.

Многообразие лесных сообществ, постоянно меняющаяся в них ситуация не позволяют рекомендовать единую для всех терри­ торий и на все времена систему защиты. Концепция защиты леса,

0. том числе и биологической, всегда имеет региональный харак­ тер и разрабатывается применительно к конкретной климато-гео-графической зоне, определенному типу ведения хозяйства.

Одна из важнейших проблем в современной лесозащите — проблема появления так называемых новых вредителей. Рассмот­ рим, что скрывается под этим понятием.

Видовое разнообразие членистоногих животных в лесных мо­ нокультурах всегда существенно меньше, чем в сложных по струк­ туре естественных лесах. Основная причина этого — снижение раз­ нообразия и количества корма, сокращение числа возможных эко­ логических ниш и убежищ. Преимущество в таких обедненных ценозах получает ограниченный круг растительноядных видов. Как правило, это хорошо известные массовые виды вредителей. Поми­ мо обширной кормовой базы увеличению их численности способ­ ствует сокращение здесь под воздействием пестицидов видового со­ става паразитических и хищных видов, в результате чего плотность популяций немногих растительноядных насекомых и клещей рас­ тет и вскоре начинает превышать допустимый пороговый уровень. Именно в этот момент они и становятся вредителями.

Реальная угроза сильного ослабления или даже полной гибе­ ли насаждения под воздействием таких вредителей вынуждает

применять против них истребительные меры, в основном тоталь­ ные обработки пестицидами. Быстрая массовая гибель фитофа­ гов признается несомненным успехом программы. Но, увы, чаще всего это временный успех, скорее — иллюзия успеха. Тотальные обработки вызывают не только гибель целевого объекта, но и приводят к обеднению всей энтомофауны, в том числе и полез­ ной. Уничтожаются наиболее уязвимые открыто живущие ее пред­ ставители: имаго паразитических видов, хищные насекомые и клещи. Выживают, напротив, скрытоживущие хорошо защищен­ ные фитофаги: кокциды, минеры (двукрылые и чешуекрылые), стволовые вредители, а также г-стратеги — растительноядные тли, хермесы, клещи, имеющие высокий коэффициент размно­ жения и способные быстро вырабатывать резистентность к пес­ тицидам. В результате этого в насаждении нарушается существо­ вавший до обработки баланс взаимоотношений между полезны­ ми и вредными видами. Преимущества получают ранее редкие, малозначимые виды. Численность их, а вместе с тем и вредонос­ ность стремительно возрастают, в конце концов превышая поро­ говое значение. Именно таков механизм появления новых вреди­ телей.

Расширение состава вредящих видов (наряду с непрекращаю-щимися вспышками численности «старых» вредителей) вынужда­ ет чаще применять пестициды. Возникает замкнутый круг, кото­ рый в прикладной энтомологии именуется пестицидным синдро­ мом. Возникнуть он может не только в искусственно созданных насаждениях (лесокультурах), но и в естественных лесах, подвер­ гающихся частым химическим обработкам в период возникнове­ ния вспышки численности какого-либо вредителя.

Пестицидным синдромом именуется трудно преодолеваемая зависимость от пестицидов. Применять их побуждает стремление быстро и радикально сократить численность вредителя. Долговре­ менное использование пестицидов одного класса порождает две проблемы: выработку у подвергающихся обработкам раститель­ ноядных видов устойчивости к ним и подавление в защищаемом ценозе полезных организмов. В результате этого резко возраста­ ет плотность популяций быстро размножающихся и ранее сдер­ живаемых энтомо(акари)фагами насекомых и клещей. Появляют­ ся новые виды вредителей, которые до того не имели экономи­ ческого значения. Для преодоления этих нежелательных послед­ ствий увеличивают нормы и кратность применения пестицидов, что, однако, еще более обостряет проблему, порождая порочный круг зависимости от химических средств борьбы.

0. лесных ценозах из-за их специфики и меньшей пестицид-ной нагрузки новые вредители появляются реже, чем в агроцено­ зах. Но и в лесах такая тенденция отмечается все чаще. При этом качестве новых вредителей могут выступать как аборигенные, так и чужеземные (адвентивные) виды, ранее не проявлявшие себя в качестве вредителей.

Выход из подобных ситуаций возможен лишь на пути замены традиционной системы защиты леса, основанной на принципах борьбы с вредителями, иной системой, именуемой стратегией интегрированного контроля численности вредных организмов.

1. здесь особое значение приобретают энтомофаги, применение которых способно снижать численность как «старых», так и «но­ вых» вредителей.

Существует множество примеров, подтверждающих реальность существования пестицидного синдрома. Одновременно накапли­ ваются данные о возможности его преодоления путем использо­ вания приемов биологического контроля (биометода). Так, в ре­ зультате часто повторявшихся химических обработок на тополе­ вых плантациях Болгарии получила массовое распространение ра­ нее не отмечавшаяся здесь в качестве вредителя стеклянница —

Paranthrene tabaniformis (G.T. Georgiev, G.Tsankov, 1995).

1. Канаде после трехлетнего применения ДДТ против хвоевер­ тки Choristoneura fumiferana резко возросла до того низкая чис­ ленность уже давно обосновавшегося здесь европейского пилиль­ щика Gilpinia hercyniae. Применение ДДТ против этой же хвое­ вертки на севере США спровоцировало вспышку размножения елового паутинного клеща Oligonychus ununguis (R.B.Ryan, 1979).

Признается, что этот же механизм лежит в основе повсемест­ ного ныне возрастания численности в лесах представителей груп­ пы сосущих вредителей. Например, в последние годы хвойным в Северной Америке, на юге Африки, в Японии, на Европейском континенте стали сильно вредить тли рода Cinara. В Южной Ко­ рее на черной сосне Pinus thunbergii широко распространился и стал серьезным вредителем червец Matsucoccus thunbergianae (К. Choi et al., 1995). В Англии сосновым насаждениям сравни­ тельно недавно стали сильно вредить несколько видов тлей рода

Eulachnus (S. Т. Murphy, W.Volkl, 1996).