Сибирский федеральный университет

Оказалось, что погодные факторы (колебания климата) практически не отражаются на динамике таких вспышек. На основании полученных временных рядов учёные СФУ разработали математические модели динамики численности видов. Они помогут предсказать последующие массовые вспышки сибирского шелкопряда, пяденицы сосновой, гильпинии зеленоватой и др. и принять опережающие меры по сохранению сибирских лесов, выполняющих важнейшую роль в сохранении мирового углеродного баланса.

Вспышки массового размножения лесных насекомых (своеобразный бунт животных в экосистеме) — сложное и до сих пор малоизученное явление. Насекомые, питающиеся листвой (филлофаги) обитают в достаточно труднодоступных местах. Учитывая масштабы Сибири, где леса занимают территорию примерно в 2,5 миллиона квадратных километров, сказать с точностью, где именно необходимо искать вспышку массового размножения насекомых, практически невозможно.

«Насекомые живут своей скрытной жизнью, когда вспышка начнется и где — неизвестно. И тем более непонятно, что было перед вспышкой, и с чего она начиналась. Невозможно оценить численность насекомых на всей территории Сибири и заранее увидеть тот момент времени на определенной территории, когда вспышка начинается», — обозначила проблему соавтор исследования, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры экологии и природопользования СФУ Ольга Тарасова. — Главный вредитель тайги — сибирский шелкопряд (Dendrolimus sibiricus Tschetverikov) — даёт вспышки на территории таежных лесов, каждый раз на новом месте, раз примерно в 10-12 лет. Однако за последние 100 лет, в течение которых энтомологи изучают этот вид, удалось набрать данных непрерывных учётов численности всего за полтора десятка лет, что очень немного для научного понимания закономерностей таких вспышек».

По словам Ольги Тарасовой, до начала вспышки средняя численность вредителя обычно меньше одной тысячной гусеницы на дерево — шелкопряда тяжело обнаружить летом в кроне дерева, а осенью – в лесной подстилке. Когда вспышка начинается, учёные успевают «зафиксировать» вредителя, а когда она заканчивается, насекомое опять «исчезает». Вид почти неуловим. Учёным остаётся фиксировать уже состоявшиеся очаги и наблюдать за вредителем на малом (3-4 года) интервале времени, когда он «видим».

На сегодняшний день существует всего несколько длинных рядов динамики численности насекомых на одной территории. Самый длинный — 120 лет, это наблюдения за численностью серой лиственничной листовертки в Энгадинской долине (Швейцария). Естественно, эти наблюдения велись несколькими поколениями энтомологов.

«В 1978 году начинающие энтомологи СФУ и Института леса им. В. Н. Сукачёва начали проводить учёты численности пяти видов вредителей сосны в Краснотуранском бору (юг Красноярского края). В результате сегодня мы имеем данные и разработанные на основе этих данных нашей научной группой математические модели динамики численности видов. Книга с результатами этих исследований опубликована во всемирно известном книжном издательстве „Wiley and Sons“ (США). Мы описали, как колеблется численность видов при малых их плотностях, какова синхронность динамики разных видов в разных местообитаниях, как строить математические модели многолетней динамики, с помощью каких показателей эта динамика описывается, от чего зависит регуляция численности видов, как оценить устойчивость колебаний динамики численности и как погода влияет на численность насекомых», — отметила Ольга Тарасова.

Учёный подчеркнула, что, используя такие многолетние данные, можно построить уравнения, описывающие долгосрочную динамику насекомых, оценить связи между численностями разных видов и, главное, — понять причины и закономерности явления вспышек массового размножения лесных насекомых. Этим инструментом могут воспользоваться энтомологи, изучающие инвазивные (мигрировавшие из других отдалённых местообитаний) виды насекомых, чтобы предотвратить катастрофические для российских лесов последствия расселения «чужаков».