RU2154372C2 - Способ оценки жизнеспособности сосновых древостоев - Google Patents
Способ оценки жизнеспособности сосновых древостоев Download PDFInfo
- Publication number
- RU2154372C2 RU2154372C2 RU98114773A RU98114773A RU2154372C2 RU 2154372 C2 RU2154372 C2 RU 2154372C2 RU 98114773 A RU98114773 A RU 98114773A RU 98114773 A RU98114773 A RU 98114773A RU 2154372 C2 RU2154372 C2 RU 2154372C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trees
- insects
- xylophilic
- resistance
- tree
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 title claims description 4
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 title claims description 4
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 title claims description 4
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 claims abstract description 25
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 17
- 230000035899 viability Effects 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 abstract 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 240000005020 Acaciella glauca Species 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000013632 homeostatic process Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 244000062645 predators Species 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к лесному хозяйству. Биоиндикаторный способ оценки жизнеспособности основных древостоев основан на использовании природных способностей ксилофильных насекомых чутко реагировать на малейшие изменения состояния деревьев, заселяя и успешно развиваясь на определенном этапе снижения их сопротивляемости. Для каждого вида насекомого этой группы присуще при этом свое оптимальное физиологическое состояние дерева как кормового объекта и среды обитания. Чем больше видов ксилофильных насекомых поселилось на дереве в процессе его отмирания, тем выше была его исходная резистентность (сопротивляемость). Для количественной оценки состояния жизнеспособности древостоев использован ряд параметров структурной организации ксилофильных энтомокомплексов, вошедших в эмпирическую формулу, отображающую интегральный показатель, изменяющийся от 0 до 100% и названный индексом резистентности. Способ позволяет объективно и количественно оценить роль ксилофильных насекомых в процессе отпада деревьев и состояние жизнеспособности древостоев. 1 табл.
Description
Изобретение относится к лесному хозяйству, а именно к способам оценки жизнеспособности деревьев.
Комплекс ксилофильных насекомых, представляющий собой особую форму эфемероидных паразитоценозов, является неотъемлемой частью лесных экосистем, обеспечивая внутренний гомеостаз и нормальное их функционирование в постоянно изменяющихся условиях среды. Идея об использовании ксилофильных насекомых в качестве биоиндикаторов зародилась давно, однако, несмотря на большое число проведенных исследований [1-10], точных количественных способов до сих пор не найдено. В основе идеи лежит способность насекомых-ксилофагов чутко реагировать на малейшее изменение состояния деревьев, последовательно заселяя их на определенном этапе физиологического ослабления и образуя в итоге так называемые экологические группировки видов [1, 4, 5, 7, 9]. Первоначально на деревья нападают наиболее активные виды, способные подавлять их резистентность и более или менее успешно развиваться на вполне жизнеспособных кормовых объектах. По мере падения устойчивости деревьев получают возможность поселения и развития на них все более новые виды ксилофагов. Появление на кормовом объекте каждого нового вида насекомого свидетельствует о качественно новом этапе падения устойчивости дерева. К моменту завершения отмирания тканей в пределах всего ствола происходит окончательное формирование экологических группировок ксилофагов.
Отсюда вытекает вывод: чем больше видов ксилофагов нашло себе приют на дереве, тем выше была его исходная жизнеспособность. В наиболее близком к заявляемому способу оценки жизнеспособности деревьев утверждается обратное, а именно, что число видов насекомых, заселивших дерево, прямо пропорционально степени его ослабленности [3, 5].
Заявляется биоиндикаторный способ оценки жизнеспособности сосновых древостоев, основанный на использовании закономерностей структурной организации ксилофильных энтомокомплексов, выраженных количественно в виде индекса резистентности (ϑ), вычисляемого по эмпирически найденной формуле
ϑ = 100•{4•BK2•E•V/[8,1•(1-exp(-0,185•D)]}2, (1)
где ВК - видовая концентрация энтомокомплекса (число видов насекомых, поселившихся в среднем на одном дереве); D - средний диаметр заселенных деревьев, см; E - индекс выравненности Пиелу, характеризующий степень однородности структуры комплекса ксилофильных насекомых, вычисляемый по формуле
где k - общее число видов в энтомокомплексе; pi - встречаемость i-го вида на заселенных деревьях, доля единицы; V - относительная скорость заселения деревьев комплексом ксилофильных насекомых, показывающая эффективность "работы" по преодолению резистентности дерева, проделанной одним абстрактным видом, рассчитываемая по формуле
V = 0,5•b/(c+1), (3)
где b, c - параметры функции рангового распределения встречаемости ксилофагов в энтомокомплексе, имеющей следующий вид:
pi = ВК•[1-exp(-b•Ri)]c, Ri = 1, 2 ... k, (4)
где Ri - ранг вида в порядке снижения его встречаемости.
ϑ = 100•{4•BK2•E•V/[8,1•(1-exp(-0,185•D)]}2, (1)
где ВК - видовая концентрация энтомокомплекса (число видов насекомых, поселившихся в среднем на одном дереве); D - средний диаметр заселенных деревьев, см; E - индекс выравненности Пиелу, характеризующий степень однородности структуры комплекса ксилофильных насекомых, вычисляемый по формуле
где k - общее число видов в энтомокомплексе; pi - встречаемость i-го вида на заселенных деревьях, доля единицы; V - относительная скорость заселения деревьев комплексом ксилофильных насекомых, показывающая эффективность "работы" по преодолению резистентности дерева, проделанной одним абстрактным видом, рассчитываемая по формуле
V = 0,5•b/(c+1), (3)
где b, c - параметры функции рангового распределения встречаемости ксилофагов в энтомокомплексе, имеющей следующий вид:
pi = ВК•[1-exp(-b•Ri)]c, Ri = 1, 2 ... k, (4)
где Ri - ранг вида в порядке снижения его встречаемости.
Одним из факторов, определяющих величину индекса ВК и резистентности деревьев, является их размер - чем крупнее деревья, тем медленнее, как правило, идет процесс их отмирания и тем большее число видов ксилофагов находит себе на них приют. Однако, как показали исследования, на одном стволе дерева сосны обыкновенной поселяется в общей сложности не более восьми видов ксилофильных насекомых, участвующих в первичном разрушении отмирающих тканей флоэмы и ксилемы. Причем этот предел достигается довольно быстро, что аппроксимируется асимтотической функцией следующего вида:
limВК = int[8,1•(1-exp(-0.185•D)], (5)
где limBK - предельное число видов ксилофагов, которое может быть встречено на стволе одного дерева; int - целая часть числа; D - диаметр дерева, см. математический конструкт (5) введен в формулу (1).
limВК = int[8,1•(1-exp(-0.185•D)], (5)
где limBK - предельное число видов ксилофагов, которое может быть встречено на стволе одного дерева; int - целая часть числа; D - диаметр дерева, см. математический конструкт (5) введен в формулу (1).
Значение индекса ϑ изменяется от 0 до 100%, показывая величину исходной резистентности деревьев, отработанных насекомыми, и степень жизнеспособности древостоя. Это положение обосновано тем, что ксилофильные насекомые, как и все хищники, при выборе кормового объекта идут по пути наименьшего сопротивления, и их жертвами становятся, как правило, наиболее ослабленные особи. Следовательно, чем выше резистентность (сопротивляемость) жертв, тем выше жизнестойкость данной популяции. Изменение значений индекса резистентности и параметров математической модели рангового распределения ксилофильных насекомых в энтомокомплексах иллюстрирует ряд конкретных примеров, приведенных в таблице.
Установлено, что оптимум развития комплексов ксилофильных насекомых в различных очагах их размножения заключен в очень узких границах резистентности деревьев, составляющей 20-40% их физиологического предела. При величине резистентности деревьев, меньшей 20%, их ткани быстро отмирают и утрачивают пищевую ценность для личинок этих насекомых. При уровне резистентности более 40% значительная часть жизненной энергии популяций ксилофагов расходуется на преодоление защитного барьера, и смертность их потомства резко возрастает. При остром дефиците кормовых ресурсов в лесу некоторые виды ксилофагов могут успешно заселять вполне здоровые деревья, подавляя их резистентность, уровень которой приближается к 100%, массовостью своих "атак", однако большая часть их потомства в этом случае погибает от недостатка пищи. Эти данные убедительно свидетельствуют о том, что очаги массового размножения ксилофильных насекомых возникают и затухают только в результате изменения жизнеспособности древостоев.
Заявляемый способ биоиндикации позволяет объективно и количественно оценить роль ксилофильных насекомых в процессе отпада деревьев и состояние жизнеспособности древостоев.
Список литературы
1. Валента В.Т. Формирование экологических группировок стволовых вредителей сосен, зависимо от типа отмирания дерева/ Науч. тр. ЛитНИИЛХ. Каунас, 1960.- Т. 5.- С. 183-226.
1. Валента В.Т. Формирование экологических группировок стволовых вредителей сосен, зависимо от типа отмирания дерева/ Науч. тр. ЛитНИИЛХ. Каунас, 1960.- Т. 5.- С. 183-226.
2. Васечко Г. И. Взаимодействие короедов с кормовыми деревьями//Итоги науки и техники. Сер. "Энтомология". М.: ВИНИТИ АН СССР, 1981.- Т. 5.- С. 3-139.
3. Динамика численности лесных насекомых/Исаев А.С., Хлебопрос Р.Г., Недорезов Л.В. и др.- Новосибирск: Наука, 1984.- 224 с.
4. Ильинский А.И. Вторичные вредители сосны и ели и меры борьбы с ними //Сб. работ по лесному хозяйству.- М.: ВНИИЛМ.- Вып. 36.- С. 178-228.
5. Исаев А.С., Гирс Г.И. Взаимодействие дерева и насекомых-ксилофагов.- Новосибирск: Наука, 1975.- 347 с.
6. Исаев А. С. , Петренко Е.С. Биогеоценотические особенности динамики численности стволовых вредителей // Лесоведение.- 1968.- N 3.- С. 56-65.
7. Катаев О.А., Мозолевская Е.Г. Экология стволовых вредителей (очаги, их развитие, обоснование мер борьбы): Учебное пособие.- Л.: ЛТА, 1981.- 87 с.
8. Линдеман Г.В. Взаимоотношение насекомых-ксилофагов и лиственных деревьев в засушливых условиях.- М.: Наука, 1993.- 207 с.
9. Маслов А.Д., Кутеев Ф.С., Прибылова М.В. Стволовые вредители леса.- М.: Лесная пром-сть, 1973.- 144 с.
10. Мозолевская Е. Г., Катаев О.А., Соколова Э.С. Методы лесопатологического обследования очагов стволовых вредителей и болезней леса.- М.: Лесная пром-сть, 1984.- 152 с.
Claims (1)
- Способ оценки жизнеспособности сосновых древостоев, основанный на использовании природных способностей насекомых-ксилофагов чутко реагировать на малейшие изменения состояния деревьев, заселяя и успешно развиваясь на определенном этапе снижения их сопротивляемости, отличающийся тем, что вводят количественный показатель - индекс резистентности, вычисляемый по эмпирически найденной формуле, в состав которой входят параметры видовой структуры ксилофильных энтомокомплексов и размер заселяемых деревьев
ϑ = 100{4BK2EV/[8,1(1-exp(-0,185D)]}2,
где ВК - видовая концентрация энтомокомплекса (число видов насекомых, поселившихся в среднем на одном дереве);
E - индекс выравненности Пиелу;
V - относительная скорость заселения деревьев комплексом ксилофильных насекомых;
D - средний диаметр заселенных деревьев, см,
а жизнеспособность древостоев определяют в соответствии со значением индекса резистентности - от 0 до 100%, при этом при максимальном значении индекса оценивают жизнеспособность сосновых древостоев как высокую, а при минимальном - как низкую.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114773A RU2154372C2 (ru) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Способ оценки жизнеспособности сосновых древостоев |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114773A RU2154372C2 (ru) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Способ оценки жизнеспособности сосновых древостоев |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98114773A RU98114773A (ru) | 2000-06-27 |
| RU2154372C2 true RU2154372C2 (ru) | 2000-08-20 |
Family
ID=20209190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98114773A RU2154372C2 (ru) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Способ оценки жизнеспособности сосновых древостоев |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2154372C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116610923A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-08-18 | 北京林业大学 | 活立木生命状态的确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
-
1998
- 1998-07-29 RU RU98114773A patent/RU2154372C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Исаев А.С. и др. Динамика численности лесных насекомых. - Новосибирск: Наука, 1984, с.224. Исаев А.С. и др. Взаимодействие дерева и насекомых-ксилофагов. - Новосибирск: Наука, 1975, с.347. Валента В.Т. Формирование экологических группировок стволовых вредителей сосен, зависимо от типа отмирания дерева. Научн. тр. ЛитНИИЛХ. - Каунас, 1960, т.5, с.183 - 226. Трофимов В.Н. Использование стволовых вредителей для лесоэнтомологического мониторинга состояния лесов. Рациональное использование и воспроизводство лесных ресурсов. Науч. тр. МЛТИ. - М., 1990, вып. 223, с.142 - 146. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116610923A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-08-18 | 北京林业大学 | 活立木生命状态的确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN116610923B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-09-22 | 北京林业大学 | 活立木生命状态的确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dirzo et al. | Mesoamerican tropical dry forests | |
| Cariveau et al. | Direct and indirect effects of pollinators and seed predators to selection on plant and floral traits | |
| Leimar et al. | Evolutionary stability of aposematic coloration and prey unprofitability: a theoretical analysis | |
| Vehviläinen et al. | Tree species diversity influences herbivore abundance and damage: meta-analysis of long-term forest experiments | |
| Guynn Jr et al. | Herbicides and forest biodiversity—what do we know and where do we go from here? | |
| Bigger et al. | How different would a world without herbivory be?: A search for generality in ecology | |
| Tripathi et al. | Screening of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] accessions against pulse-beetle, Callosobruchus chinensis (L.) | |
| JPH10501689A (ja) | 新規なミバエ用トラップシステム | |
| Austel et al. | Elm leaves ‘warned’by insect egg deposition reduce survival of hatching larvae by a shift in their quantitative leaf metabolite pattern | |
| Boardman et al. | Experiments on resting site selection by nocturnal moths | |
| Hanks et al. | Influence of the larval environment on performance and adult body size of the wood‐boring beetle Phoracantha semipunctata | |
| Day et al. | Predatory hoverflies increase oviposition in response to colour stimuli offering no reward: Implications for biological control | |
| RU2154372C2 (ru) | Способ оценки жизнеспособности сосновых древостоев | |
| Cates et al. | Natural product defensive chemistry of Douglas‐fir, Western Spruce Budworm success, and forest management practices 1 | |
| Powell | Fishers, population models, and trapping | |
| Henneman et al. | Role of host fruit color in the behavior of the walnut fly Rhagoletis juglandis | |
| Jonsson | Dispersal ecology of insects inhabiting wood-decaying fungi | |
| Hodge et al. | Stem-nesting Hymenoptera in Irish farmland: empirical evaluation of artificial trap nests as tools for fundamental research and pollinator conservation | |
| Brancalion et al. | Dormancy as exaptation to protect mimetic seeds against deterioration before dispersal | |
| Wagner et al. | Predicting number of oocytes in adult western spruce budworm, Choristoneura occidentalis (Lepidoptera: Tortricidae) | |
| Boff et al. | Conventional agriculture affects sex communication and impacts local population size in a wild bee | |
| Tegelaar et al. | Transgenerational effects and the cost of ant tending in aphids | |
| Toy et al. | Fruiting phenology and the survival of insect fruit predators: a case study from the South-east Asian Dipterocarpaceae | |
| Garbalińska et al. | Body size differentiation in selected carabid species inhabiting Puszcza Piska forest stands disturbed by the hurricane | |
| Whyte et al. | Foliar pests and pathogens of Eucalyptus dunnii plantations in southern Queensland |