Введение
Садово-парковые насаждения являются неотъемлемой частью инфраструктуры современного города. В условиях продолжающейся урбанизации работы по озеленению территорий и сохранению существующих зелёных зон являются незаменимым шагом в процессе создания благоприятных условий для жизни человека в современной городской среде. Проведение комплекса защитных и поддерживающих мероприятий способствует увеличению устойчивости растений к воздействию неблагоприятных факторов городской среды, в том числе, членистоногих-филлофагов, состав которых при озеленении урбанизированной среды значительно трансформируется [Грибуст : 265]. Воздействие различных фитопаразитов приводит к нарушению физиологических процессов, вследствие чего наблюдается ухудшение роста и развития растений [Papp : 2]. Проведение в городских парках постоянного мониторинга состояния насаждений и состава энтомофауны, предоставляет информацию, необходимую для своевременных и эффективных защитных мероприятий.
Целью данного исследования является проведение энтомомониторинга в садово-парковых насаждениях г. Петрозаводска. Мониторинг включает в себя следующие задачи: определение видового состава филлофагов неморальных растений, выявление доминирующих эколого-трофических групп фитопаразитов растений.
Характеристика района исследования
Петрозаводск расположен на северо-западе России (61°47′с. ш 34°20′в. д), является столицей и крупнейшим населенным пунктом Республики Карелии. Город простирается вдоль берега Онежского озера более чем на 20 км, занимает площадь более 135 км2. Климат умеренно-континентальный с чертами морского. Исследование проводилось в вегетационный период в течение трёх лет (2021-2023 гг.) в 4 крупных парках г. Петрозаводска: Парк Ямка, Парк им. 50-летия пионерской организации, Прибрежный парк и Губернаторский парк.
Рис. 1. Карта центральной части г. Петрозаводска с исследованными биотопами.
1 – Парк им. 50-летия пионерской организации; 2 – Губернаторский парк; 3 – Парк Ямка; 4 – Прибрежный парк.
openstreetmap.org
Парк Ямка является объектом ландшафтной рекультивации. Изначально он выполнял санитарно-гигиеническую функцию вблизи Онежского тракторного завода, но впоследствии из-за близости его к центру города проводилось дополнительное благоустройство парка, которые заключалось в ландшафтных рубках, посадках декоративных культур и оформлении круговой площадки отдыха. Растения высажены в виде групповых и рядовых посадок, монобордюров, фрагментов живых изгородей. Площадь парка сравнительно небольшая – 6,6 га, однако благодаря своему положению, обеспечивающему своеобразную изолированность этой зеленой зоны, хорошей озелененности всего участка этот парк является популярным местом отдыха горожан в любое время года [Лантратова, 2012 : 27-30].
Парк имени 50-летия пионерской организации находится в долине реки Неглинка, территория имеет сложную структуру и включает в себя склоны различной крутизны, плоские равнины, разрушенные береговые речные уступы, которые определяют гидрографическую роль береговой части. Площадь парка составляет 12 га. В парке применяются различные примеры озеленения – посадка в виде солитеров, аллей, групповая [Лантратова, 2012 : 31-36].
Прибрежный парк проектировался как партерный парк вдоль ул. Пушкинской, находящийся на приозерной террасе в виде длинной зеленой полосы вдоль берега Петрозаводской губы Онежского озера. Территория парка расположена с уклоном 15-30 градусов к озерной части и характеризуется значительной гетерогенностью ландшафта и большим разнообразием экотопов, что необходимо учитывать при озеленении локальных участков. Общая площадь парка составляет 14 га. Зеленые насаждения древесных культур высажены поперечными и продольными рядами, группами, но более часто, чем рекомендуется – это необходимо для защиты от эрозии. Посадки выполнялись с учетом выполнения древесными растениями водоохранной и почвозащитной функций [Лантратова, 2012 : 12-16].
Губернаторский парк – одно из центральных мест г. Петрозаводска. Характеризуется стабильным рельефом, без резких перепадов высот. Растения высажены в виде групповых и рядовых посадок. Площадь парка составляет около 5 га. [Митина : 213].
В данных зеленых зонах произрастает несколько видов древесных растений, которые относятся к неморальному комплексу Республики Карелия. Наиболее широко представлены вяз гладкий (Ulmus laevis) и шершавый (U. glabra), липа сердцелистная (Tilia cordata), дуб черешчатый (Quercus robur); кроме того, для данных видов Карелия является северной границей ареала [Марковская : 215-216], [Лантратова, 2007 : 58-59], [Кравченко : 65-66].
Материалы и методы
Для определения биоразнообразия филлофагов в исследуемых урбоэкосистемах использовался маршрутный метод. В садово-парковых насаждениях были сформированы регулярные маршруты, протяженностью по 1 км, по ходу каждого из которых срезали по 100-150 листьев каждой породы с 20-25 деревьев. Выбор отдельных деревьев, веток и листовых пластинок осуществлялся случайным образом. На собранных листьях определяли видовой состав филлофагов – насекомых, клещей и долю листовой поверхности, которую повреждает определенный вид или занятую определенным типом повреждения [Мозолевская : 15]. Большинство биоповреждений листьев членистоногими носят видоспецифичный характер и выступают в качестве удобного диагностического признака. При присутствии на дереве имаго или личинок вредителей проводился их отлов при помощи стандартного энтомологического сачка, с последующей идентификацией по морфологическим признакам. Выявление видовой принадлежности филлофагов осуществлялось с использованием энтомологических определителей, а также специализированных интернет-ресурсов. Учеты поврежденности проводили ежемесячно с мая по сентябрь не менее трех раз в месяц. За трёхлетний период мониторинга было обследовано более 500 деревьев, относящихся к неморальной флоре. Анализ полученных данных и построение диаграмм осуществлялись в программе Excel 2019 for Windows.
Результаты и обсуждение
В общей сложности на территории садово-парковых насаждений города был выявлен 21 вид членистоногих-филлофагов, относящийся к 11 различным семействам из 5 отрядов, которые питаются на представителях неморальной дендрофлоры (табл. 1).
Таблица 1
Список основных филлофагов неморальных деревьев г. Петрозаводска
| Род растений | Филлофаги | Семейство |
| Вяз
Ulmus |
Вязовая медяница – Psylla ulmi (Linnaeus, 1758) | Psyllidae |
| Ильмовая моль крошка – Stigmella viscerella (Stainton, 1853) | Nepticulidae | |
| Вязовый мешетчатый клещик – Eriophyes ulmicola-brevipunctatus (Nalepa, 1889) | Eriophyidae | |
| Вязово-смородинная тля – Eriosoma ulmi (Linnaeus, 1758) | Aphididae | |
| Вязово-осоковая тля – Colopha compressa (Koch, 1856) | Aphididae | |
| Вязово-злаковая тля – Tetraneura ulmi (Linnaeus, 1758) | Aphididae | |
| Вязовая тля – Eriosoma lanuginosum (Hartig, 1839) | Aphididae | |
| Вязовый минирующий пилильщик – Fenusa ulmi (Sundevall, 1847) | Tenthredinidae | |
| Вязовая змеевидная моль-крошка – Nepticula marginicolella (Stainton, 1853) | Nepticulidae | |
| Вязовая чехликовая моль – Coleophora badiipennella (Duponchel, 1843) | Coleophoridae | |
| Дуб
Quercus |
Зеленая дубовая листовертка – Tortrix viridana (Linnaeus, 1758) | Tortricidae |
| Дубовая широкоминирующая моль – Coriscium brongniardellum (Fabricius, 1798) | Gracillariidae | |
| Дубовый минирующий пилильщик – Fenusella pygmaea (Klug, 1816) | Tenthredinidae | |
| Лунка серебристая – Phalera bucephala (Linnaeus, 1758) | Notodontidae | |
| Липа
Tilia |
Липовый клещик — Eriophyes tiliae (Nalepa, 1890) | Eriophyidae |
| Липовый войлочный клещик — Eriophyes leiosoma (Nalepa, 1892) | Eriophyidae | |
| Липовая крохотка моль – Bucculatrix thoracella (Thunberg, 1794) | Bucculatricidae | |
| Липовая моль пестрянка – Phyllonorycter issikii (Kumata, 1963) | Gracillariidae | |
| Липовая краевая галлица – Dasineura tiliae (Schrank, 1803) | Cecidomyiidae | |
| Липовый минирующий пилильщик – Parna tenella (Klug, 1816) | Tenthredinidae | |
| Липовый слизистый пилильщик – Caliroa annulipes (Klug, 1816) | Tenthredinidae |
Наибольшим видовым разнообразием филлофагов неморальной флоры в парках Петрозаводска обладают отряды Lepidoptera (8 видов) и Hemiptera (5 видов), реже встречались виды из отрядов Hymenoptera (4 вида), Eriophyidae (3 вида) и Diptera (1 вид).
Растительноядные насекомые и клещи по типам наносимых повреждений подразделяются на 4 основные эколого-трофические группы: галлобразователи, минёры, грызущие и сворачивающие листья [Белицкая, б : 19-21]. На территории садово-парковых насаждений Петрозаводска преобладают минёры (10 видов) и галлобразователи (7 видов), в свою очередь, грызущих и сворачивающих листья филлофагов отмечено по 2 вида (рис. 2).
Рис. 2. Количество видов филлофагов, относящихся к различным эколого-трофическим группам
На дубе черешчатом (Q. robur) выявлено 4 вида филлофагов, среди которых представлены минёры (2 вида), сворачивающие (1 вид) и грызущие листья насекомые (1 вид). Галлобразователи за период исследования отмечены не были. Самым многочисленным вредителем дуба в садово-парковых насаждениях Петрозаводска, который встречается во всех парках, является дубовая широкоминирующая моль (Crocercops brongniardella) (рис. 3). Рост численности данного вида, а также возрастающая вредоносная роль (вспышки массового размножения, проникновение на новые территории) минирующих молей наблюдается в разных частях России [Голуб : 1-2]. В южных регионах России данный филлофаг во время вспышек массового размножения может повреждать более 70 % площади листовой поверхности дубов [Рубцов : 378]. Существуют свидетельства продвижения дубовой широкоминирующей моли на север [Чурсина : 22-23], учитывая постепенное изменение климата Земли в сторону потепления, нельзя исключать появление благоприятных условий для массового размножения данного вида и на территории Карелии. Таким образом, необходим дальнейший мониторинг состояния и численности популяции Crocercops brongniardella на территории г. Петрозаводска и Республики Карелия.
Рис. 3. Повреждение дубовой широкоминирующей молью (Crocercops brongniardella) листовой пластинки дуба черешчатого (Quercus robur)
В парках Петрозаводска произрастает два вида лип - липа сердцевидная (Tilia cordata) и липа пушистая (Tilia tomentosa). В исследовании рассматривалась Tilia cordata, как вид, наиболее широко используемый в озеленении города. На липе было отмечено 7 видов филлофагов: 3 вида минёров и 4 вида галлобразователей, скручивания и погрызы листьев зафиксированы не были. Во всех исследованных парках встречается большое количество галлообразующих клещей, являющихся специфическими паразитами липы [Бухарина : 608-609]. Наибольшую численность имеют липовый клещик (Eriophyes tiliae) (рис. 4) и липовый войлочный клещик (Eriophyes leiosoma). Обычно численность растительноядных клещей на липе колеблется от года к году и, предположительно, зависит от погодных условий [Петрова : 89]. В крупных старых парках, где сформировались стабильные эколого-трофические связи и дендрофлора приспособилась к новым условиям, а также в естественных биоценозах растительноядные клещи из семейства Eriophyidae встречаются единичными экземплярами [Шаудвитене : 130-131], [Жукова : 94]. Популяция галлообразующих клещей, фитопаразитов липы в парках г. Петрозаводска вызывает беспокойство, так как характеризуется стабильно высокой плотностью и не демонстрирует колебаний численности на протяжении трёх лет исследований, характерных для данной группы филлофагов.
Рис. 4. Галлы, образующиеся на листьях Tilia cordata в результате заселения Eriophyes tiliae
Ильмовые (Ulmaceae) играют важную роль в озеленении Петрозаводска, самыми часто используемыми являются вяз шершавый (Ulmus glabra) и вяз гладкий (Ulmus laevis), на которых отмечено 7 и 6 видов фитофагов соответственно. Три вида тлей встречаются и на U. glabra и на U. laevis, они имеют высокую численность, образуют крупные колонии, являются олигофагами, специализированными вредителями вязов и могут свободно мигрировать с дерева на дерево: вязово-смородинная тля (Eriosoma ulmi) (рис. 5 А.), вязово-осоковая тля (Colopha compressa) и вязово-злаковая тля (Tetraneura ulmi). Для многих видов тлей характерна сезонная смена кормовых растений, например, Eriosoma ulmi развивается на вязе и смородине [Мясникова : 233]. Все три отмеченные вида тлей относятся к вредоносным, особенно для искусственных насаждений, так как для них характерны вспышки массового размножения, в результате которых тлёй могут быть заселены все вязы в парке, что приводит к значительному снижению декоративности, а также замедлению прироста побегов и устойчивость к другим фитопатогенам [Габрид : 43-44]. Сообщество листоядной энтомофауны на вязе гладком отличается присутствием на нём многочисленной популяции вязового мешетчатого клещика (Eriophyes ulmicola-brevipunctatus). Данный вид выступает в качестве потенциально вредного, так как при благоприятных условиях способен поражать более 30 % кроны деревьев [Белицкая, а : 34]. В свою очередь, вяз шершавый отличается присутствием нескольких видов минёров, например, вязовой змеевидной моли-крошки (Nepticula marginicolella) (рис. 5 B) и вязовой чехликовой моли (Coleophora badiipennella). Данные виды фитопаразитов встречаются постоянно в искусственных и естественных биоценозах, в которых произрастают необходимые кормовые растения, вспышек массового размножения и значительных повреждений ассимиляционного аппарата вязов этими филлофагами отмечено не было.
Рис. 5. Повреждения вяза: А – Смородинно-вязовая тля (Eriosoma ulmi), B – Змеевидная моль-крошка (Nepticula marginicolella)
Заключение и выводы
Были обследованы основные представители неморальной дендрофлоры в 4 крупных парках, составляющих основу зеленого фонда г. Петрозаводска. За период исследования встретился 21 вид членистоногих-фитофагов, поражающих ассимиляционный аппарат неморальных растений. Анализ эколого-трофического состава филлофагов указывает на увеличение плотности, разнообразия и влияния на состояние растений в городской среде скрытоживущих вредителей (галлобразователей и минёров), с одновременным снижением представленности открытоживущей энтомофауны. Исходя из этого, можно предположить, что скрытоживущие вредители могут выступать в качестве индикатора урбанизированной среды.
Сильнее всего воздействию членистоногих-филлофагов подвержены вязы (U. laevis и U. glabra), на которых отмечены многочисленные колонии различных видов тлей, распространенные во всех исследованных садово-парковых насаждениях. На липе сердцелистной (T. cordata) наблюдается увеличение численности микроскопических растительноядных клещей на протяжении нескольких лет во всех исследованных парках. Большинство идентифицированных фитопаразитов являются монофагами липы. Для нормального произрастания вязов и лип в Петрозаводске, а также для выполнения данными растениями санитарно-гигиенических и рекреационных функций необходимо проведение комплекса защитных и поддерживающих мероприятий. Наибольшую устойчивость к воздействию вредителей демонстрирует дуб черешчатый (Q. robur), однако на нём наблюдается увеличение количества потенциально вредных минёров, для которых характерны вспышки массового размножения, как в искусственных, так и естественных биоценозах, что указывает на необходимость проведения регулярных осмотров с целью предупреждения вспышки массового размножения.
Список литературы
Белицкая М.Н. Видовой состав скрытоживущих членистоногих древесных растений рода Ulmus spp / М.Н. Белицкая, М.Г. Маринина, Е.Ю. Надежкина, О.С. Филимонова // Грани познания. 2019. № 6. С. 31-34. а)
Белицкая М.Н. Инвазивные вредители древесных растений семейства Fabaceae в насаждениях нижневолжского региона / М.Н. Белицкая, И.Р. Грибуст, К.Я. Блюм // Научно-агрономический журнал. 2019. № 3 (106). С. 19-23. б)
Бухарина И.Л. Эколого-биологические особенности адаптации древесных растений в условиях урбосреды // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2008. Т. 10. № 2. С. 607–612
Габрид Н.В. Галлообразующие тли древесных растений Северного Кыргызстана // Известия Национальной Академии наук Кыргызской Республики. 2019. № 6. С. 38-44.
Голуб В.Б. Массовое размножение дубовой широкоминирующей моли (Acrocercops brongniardella F., Lepidoptera, Gracillariidae) в Воронежской области / В.Б. Голуб, О.Н. Бережнова, И.И. Корнев // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2009. № 187. С. 96-102.
Грибуст И.Р. Разнообразие населения насекомых в градиенте лесоаграрного ландшафта / И.Р. Грибуст, М.Н. Белицкая // Социально-экологические технологии. 2020. № 3. С. 265–289.
Жукова Е.А. Членистоногие-филлофаги липы Летнего сада после его реставрации // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2019. № 228. С. 88.
Кравченко А.В. Конспект флоры Карелии. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. 403 с.
Лантратова А.С. Сады и парки Петрозаводска: их жизнь и существование в современном городе: экологические аспекты / А.С. Лантратова, Е.Е. Ициксон, Е.Ф. Марковская. Петрозаводск: Verso, 2012. 56 с.
Лантратова А.С. Древесные растения, интродуцированные в Карелии (история, современное состояние) / А.С. Лантратова, А.В. Еглачева, Е.Ф. Марковская. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2007. 194 с.
Марковская Е.Ф. Элементы неморальной древесной флоры на территории Карелии / Е.Ф. Марковская, А.С. Лантратова, А.В. Еглачева // Теоретические и прикладные аспекты интродукции растений как перспективного направления развития науки и народного хозяйства: материалы международной научной конференции (Минск, 12–15 июня 2007 года). Минск: Эдит ВВ, 2007. С. 214-216.
Митина И.К. Цветочное оформление города Петрозаводска // Научно-исследовательская работа обучающихся и молодых ученых: Материалы 71-й Всероссийской (с международным участием) научной конференции обучающихся и молодых ученых, Петрозаводск, 08–27 апреля 2019 года. Петрозаводск: ПетрГУ, 2019. С. 212-214.
Мясникова А.В., Подоляцкая Ю.С. Дендрофильные насекомые парков г. Санкт-Петербурга / А.В. Мясникова, Ю.С. Подоляцкая // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2008. № 182. С. 228-237.
Организация лесопатологического мониторинга в заповедниках / Е.Г. Мозолевская, Т.В. Галасьева, Э.С. Соколова [и др.]. Пущино: Научный центр биологических исследований АН СССР, 1990. 28 с.
Петрова В.С. Липа как перспективная порода для озеленения Санкт-петребурга / В.С. Петрова, Е.А. Жукова // Актуальные вопросы в лесном хозяйстве: Материалы IV международной научно-практической конференции молодых ученых, Санкт-Петербург, 11–12 ноября 2020 года. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, 2020. С. 88-92.
Рубцов В.В. Реакция насекомых-филлофагов на современные изменения климата / В.В. Рубцов, И.А. Уткина // Лесоведение. 2019. № 5. С. 375–384.
Чурсина В.А. Основной вредитель дуба черешчатого на территории города Омска – дубовая широкоминирующая моль / В.А. Чурсина, К.В. Вохтанцева, А.А. Гайвас // Инновационные технологии в сельском хозяйстве: Матер. II Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, июль 2016 г.). Санкт-Петербург: Свое издательство, 2016. С. 21–26.
Шаудвитене И.Г. К фауне растительноядных клещей (Acari, Eriophyoidea) - возбудителей новообразований, а также их открытоживущих форм и некоторых сопутствующих им представителей Acari, обитающих на деревьях и кустарниках в заповеднике «Кивач» / И.Г. Шаудвитене, Н.Н. Кутенкова // Тр. Гос. природ. заповед. «Кивач». Вып. 4. Петрозаводск, 2008. С. 120-134.
Papp V. Temperature-dependent development of Aproceros leucopoda (Hymenoptera: Argidae), an invasive pest of elms in Europe / V. Papp, M. Ladányi, G. Vétek // Journal of Applied Entomology. 2018. Vol. 142 (6). P. 1–9.