По структуре древесины можно изучить долговременную динамику популяции насекомых

Российские ученые выяснили, как по структуре древесины дуба можно оценить количество гусениц насекомых-вредителей, питавшихся его листвой несколько десятилетий назад, сообщает официальный портал Российской академии наук.

Это позволит изучить долговременную динамику численности насекомых. Исследования поддержаны грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ). Статья опубликована в журнале Dendrochronologia.

Численность дубовой листовертки, непарного шелкопряда и других насекомых, повреждающих деревья в российских лесах, периодически резко увеличивается. По имеющимся данным, с конца XIX века и до сегодняшних дней такие скачки численности насекомых происходят каждые 10–15 лет. До сих пор не совсем ясно, какие факторы этому способствуют.

В период вспышки массового размножения (во второй половине мая или в июне) насекомых становится настолько много, что они съедают практически все листья – наступает дефолиация. Так, в 2017 году в Краснодарском крае и Адыгее бабочкой огневкой были уничтожены реликтовые самшитовые леса. Самшит – растение, которое около двух миллионов лет назад пережило ледниковый период, – оказался под угрозой исчезновения. Проблема возникновения вспышек массового размножения насекомых интересна и с практической точки зрения, и как фундаментальная научная задача. Прямые наблюдения за численностью вредителей фрагментарны и охватывают только последние десятилетия, поэтому разработка метода определения вспышек по структуре древесины остается перспективной и востребованной.

«Дефолиация воспринимается дубами как окончание вегетационного сезона осенью, и камбий, активно делящиеся клетки, образует полоску уплощенных в радиальном направлении элементов на границе с ранней древесиной. Однако затем распускаются новые листья из спящих почек, рост дерева возобновляется, а камбий снова начинает образовывать нормальную древесину. В результате внутри годичного кольца формируется хорошо заметная структура», – пояснил Булат Хасанов, соавтор статьи, старший научный сотрудник лаборатории исторической экологии Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН.

древесина дуба

Изменение структуры древесины в пределах одного года, изображение получено при помощи стереомикроскопа с 40-кратным увеличением. Источник: Булат Хасанов.

Подобные структуры, связанные с остановкой и последующим возобновлением роста, известны и у других видов деревьев.

Например, у хвойных пород происходит изменение плотности древесины внутри годичного кольца: рыхлая, менее плотная ранняя древесина сменяется при дефолиации более плотной, за которой опять следует менее плотная. Такие структуры обозначаются как флуктуации плотности древесины и в зависимости от особенностей местообитания деревьев могут формироваться в ответ на самые разные экстремальные явления, приводящие к дефолиации: засухи, заморозки во время вегетационного периода, вспышки массового размножения насекомых. Ученые показали, что в условиях средней полосы России наличие такой структуры связано именно с деятельностью насекомых-вредителей.

Ученые предложили сравнивать структуры образцов древесины пород, подверженных (дуб) и не подверженных (ясень) действию вредителей. Образцы древесины шлифуют и помещают под стереомикроскоп с подсветкой с 20–40-кратным увеличением. Далее визуально выделяют области годовых колец с особенностями анатомического строения древесины. Анализ образцов позволил выделить несколько вспышек численности насекомых для территории национального парка Югра (Калужская область) в период за последние 150 лет.

(Источник: www.ras.ru/news).