Экологические Новости +Всё о состоянии окружающей среды Партизанского района г. Минска

Городские власти стремятся решить проблему эстетического оформления столицы, в том числе и озеленения городской среды. Причины такого внимания в том, что в последние годы древесные породы стали терять декоративные качества в середине лета. Выполняя защитную функцию,  растения испытывают на себе техногенное воздействие, их иммунитет слабеет, они чаще (чем лесные породы) поражаются фито- и энтомовредителями.

В 2017 году учащимися ГУО «Средняя школа № 108 г. Минска» Войтешонок Александрой и Подерячевой Полиной проводились исследования по теме «Изучение поврежденности листовых пластинок представителей рода Тополь тополевой молью-пестрянкой (Phyllonorycter populifoliella) в г. Минске».

Тополя — традиционные декоративные городские деревья. Ценным качеством является их устойчивость против дыма и газов, способность обогащать воздух фитонцидами и убивать болезнетворных микробов.

Как и любые растения, тополя повреждаются целым рядом насекомых-вредителей. Наибольшую опасность представляет для тополей моль-пестрянка тополевая (Phyllonorycter populifoliella), относящаяся к насекомым-минерам.

Минированные листья приобретают характерную пеструю окраску, а при большом количестве мин скручиваются и преждевременно опадают.

Изучение особенностей существования насекомых-филлофагов представляет интерес, так как позволяет выявить закономерности взаимодействия с кормовыми объектами в городских условиях.

Цель исследования: оценка поврежденности листовых пластинок древесных растений рода Тополь личинками Phyllonorycter populifoliella в условиях зеленых насаждений г. Минска.  Для осуществления поставленной цели нами решались следующие задачи:

1. Изучить пищевую специализацию моли-пестрянки тополевой в г. Минске.
2. Исследовать плотность заселения тополей 1-м поколением тополевой моли-пестрянки.
3. Определить степень изъятия  площади  листовой пластинки тополя гусеницами Ph. Populifoliella.
4. Выявить, факторы, способствующие распространению насекомого-вредителя в условиях городской среды.

Объект исследования: моль-пестрянка тополевая относится к семействуМоли-пестрянки (Gracillariidae) — oднo из наиболее обширных семейств низших разноусых чешуекрылых, все представители которого на личиночных стадиях являются минерами. Тополевая моль-пестрянка — широкий олигофаг, повреждающий близкородственные виды в пределах рода Тополь.    В условиях Беларуси у данного вредителя наблюдаетсяразвитие двух поколений. Первое поколение бабочки развивается с мая — по начало августа.

По нашим наблюдениям на тополях по улице Уральская, вышедщие в мае после зимовки бабочки, успели отложить яйца на молодых листьях и уже в начале июня гусеницы моли-пестрянки образовали множество светлых мин. Окукливание происходило в июле внутри мины.

На фото мы зафиксировали процесс выхода имаго (конец июля). Куколка пробивается через нижний эпидермис мины, обыкновенно застревает в нем. В результате чего она оказывается в «зафиксированном» положении, что позволяет бабочке выйти из мины и куколочной «шкурки» с наименьшими физическими усилиями. 

Для выявления видов тополей, с поражениями листовых пластинок тополевой молью-пестрянкой использовался маршрутный метод.  Нами исследованы типы городских посадок, где представлены виды рода Тополь — лесопарки, парки, скверы, внутридворовые насаждения, уличные посадки.

Сборы листьев осуществляли с поврежденных тополей в нижней части крон в июне-начале августа 2017 г.

На собранных листьях изучались следующие показатели:

• Среднее количество листьев (в %), пораженных минами среди собранных образцов.
• Относительное количество мин на одной листовой пластинке.
• Плотность – количество мин на 100 листьев.
• Площадь отдельных мин.
• И степень изъятия (поражения) листовых пластинок минами гусениц.

В точках сбора материала  тополевая моль-пестрянка предпочитала селиться на видах: тополь бальзамический, тополь канадский, тополь белый, тополь волосистоплодный. Мины данного вредителя не обнаружены на листьях тополей: лавролистном, берлинском и дрожащем (осине). Существенные повреждения моль наносит двум видам — тополю бальзамическому (96% поврежденных листьев) и тополю канадскому (91%).

Результаты учетов относительного количества мин на листьях показывает, что у 4 видов  изучаемых тополей их количество существенно различается: от 1 до 39. В большинстве случаев на листовой пластинке насчитывалось около 10 камер. Показатель плотности заселения тополя 1-м поколением тополевой моли-пестрянки наиболее высокий у тополя канадского (1270 мин на 100 листьев) и тополя бальзамического (1204 мины на 100 листьев).

Поврежденные листья фотографировали. Данные обрабатывали с помощью компьютерной программы  imageJ, которая позволяет анализировать графические изображения. Такая оценка совокупной площади мин позволяет объективно оценить степень повреждения листовых пластинок гусеницами моли-пестрянки у разных видов тополей. Мины исследовали на листьях древесных пород с наиболее высокой плотностью популяции личинок тополевой моли.

Средняя площадь отдельной мины у деревьев вида тополь бальзамический почти вдвое больше (1,17 см²), чем у вида тополь канадский  (0,605 см²). Такая же закономерность наблюдается по показателю «средняя площадь всех мин на одной листовой пластинке» (10,21 см² и 5,12 см² ).

Степень повреждения листовых пластинок тополей бальзамического и канадского гусеницами Phyllonorycterpopulifoliellaсоставляла к концу вегетативного сезона от 8,2 % до 41,95 %. У тополя бальзамического гусеницами в среднем изымается около 42 % от общего объема паренхимы листа. Тогда как в насаждениях тополя канадского изымается около 19 % от общего объема паренхимы листа. Наибольшая степень повреждения зафиксирована у тополя бальзамического  на ул. Ваупшасова — 46 %. Самый низкий показатель повреждения листовой пластинки у тополя канадского в Центральном ботаническом саду — 8,2 %. Потеря растениями декоративности оценивается от незначительной до существенной и даже катастрофической.

Одной из задач нашего исследования было выявление факторов, способствующих распространению насекомого-вредителя в условиях городской среды. Для сравнения были взяты тип посадок и показатель степени повреждения листовых пластинок тополей канадского и бальзамического.

Наибольшая степень поврежденности листьев характерно для линейных посадок тополей в условиях высокой интенсивности автотранспортного движения: ул. Долгобродская, ул. Ваупшасова. На участках насаждений вдоль автодорог часто образуются очаги  линейного типа. Это связано со способностью бабочек к миграции путем пассивного переноса ветром.

В результате проведенного исследования мы пришли к следующим выводам:

1. Тополевая моль-пестрянка в условиях г. Минска в качестве кормовых объектов предпочитает тополь бальзамический и тополь канадский другим видам растений рода Тополь.
2. Плотность заселения данных видов тополей 1-поколением вредителя имеет показатели свыше 1200 мин на 100 листьев.
3. Степень изъятия площади листовых пластинок гусеницами минера наиболее высокая у тополя бальзамического, который из-за этого теряет листву уже в начале августа.
4. В посадках вдоль автодорог с высокой интенсивностью движения степень повреждения выше, чем в других типах посадок тополей.

Полученные результаты вносят вклад в изучение структуры и динамики биологического разнообразия и позволяют уточнить состав вредителей зеленых насаждений г. Минска.

Мы хотим дышать в городе чистым воздухом, а для этого нам нужны здоровые зеленые насаждения. Мы просим природоохранные организации обратить внимание на тополя в г. Минске.

В городах Беларуси сохраняется проблема качества атмосферного воздуха. Основными источниками вредных выбросов в атмосферу являются транспорт, промышленность.

Выполняя барьерную функцию деревья и кустарники вдоль автомобильных дорог испытывают на себе интенсивное техногенное воздействие.  Информативным  признаком состояния древесных насаждений в городской среде является их поражение фито- и энтомовредителями, т.к. обычно вредители поражают организмы, у которых нарушен иммунитет.

Какое состояние зеленых защитных насаждений в одном из самых промышленных районов столицы? Какие  причины преждевременного опадения листьев? На эти и другие вопросы мы стремились найти ответы, проведя свое исследование. Автор работы – учащийся 9 «А» класса ГУО «Средняя школа № 108 г. Минска» Василенко Никита.

Объект исследования – защитные зеленые насаждения вдоль автомобильных дорог на 5 ключевых участках.   Система наблюдений начата в 2011 году учащимися школы в рамках экологического проекта на территории Партизанского района столицы.

Нами обследовано  726 деревьев.  Распределение по родам показало: в составе защитных насаждений высока доля конского каштана обыкновенного, липы,  клена, тополя, ясеня. Другие древесные породы составляют в совокупности 8%.

 

Обследование состояния придорожных посадок проводилось визуально по специальной методике определения класса повреждения деревьев. Наибольшее количество здорового с ослаблением древостоя наблюдается на участке 3 – ул. Филимонова, где интенсивность движения автомобилей разного типа  ниже, чем на других участках.

Проведенная оценка показала: в обследованных защитных насаждениях Партизанского района снизилось  количество здоровых и с признаками ослабления деревьев – 47%  по сравнению с 58% в 2011г. Увеличилось количество сильно ослабленных и усыхающих деревьев на 10%.

В Партизанском районе показатели  жизненного состояния древостоя  ниже, чем по городу: здоровых и ослабленных деревьев меньше на 34%. Наблюдается высокий процент деревьев, с  индексом  «сильно ослабленные» и «усыхающие».

Распределение наиболее встречаемых древесных пород по категориям состояния показало: количество здоровых деревьев с признаками ослабления выше у липы мелколистной  (70%), на втором месте – клен остролистный (50%), ниже показатель у конского каштана обыкновенного – 42%.

Изучение причин  дефолиации листьев наиболее встречаемых древесных пород

1. Развитие энтомовредителей. В ходе исследования установлены уровни заселенности и поврежденности растений фитофагами с использованием специальной 4-балльной шкалы. Для идентификации фитофагов по повреждениям растений использовали определительные таблицы и справочные материалы.

Средняя и высокая степень поражения листьев наблюдается у конского каштана из-за массового размножения опасного карантинного вредителя – моли каштановой минирующей.

Данная проблема у каштанов наблюдалась и в 2011 году.

Сильно подвержены нашествию  тополевой моли-пестрянки  улицы Партизанского района, имеющие значительное количество тополей.

2. Инфекционные болезни. Для определения инфекционных болезней листовых пластинок использовался Интерактивный мультимедийный определитель, в создании которого принимали участие ученые института экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси.

Наибольшая степень поражения листовых пластинок пятнистостями наблюдается у конского каштана обыкновенного (Бурая пятнистость) и у клена остролистного (Черная пятнистость).

3. Болезни, вызванные факторами окружающей среды.

Нами наблюдались поражения листьев каштана, липы, клена некрозами, ожогами. Особенно эта болезнь распространена на улицах, прилегающих к лицейному цеху тракторного завода- Радиальная, Ваупшасова.

На основании обследований древесных посадок вдоль улиц и автодорог Партизанского района г. Минска проведена оценка породной структуры древесных насаждений, их состояния и устойчивости к экологическим факторам. Сделаны следующие выводы:

1. Общее жизненное состояние древостоя снизилось  по сравнению с 2011г. Полученные показатели уступают по сравнению с общегородскими.
2. По степени устойчивости к  действию экологических факторов можно выделить следующий ряд (от наименьшего): конский каштан обыкновенный  -> клен остролистный —> липа мелколистная.
3. Причины дефолиации листьев наиболее встречаемых древесных пород: инфекционные болезни (пятнистости у каштана, клена), массовое развитие энтомовредителей (каштановая минирующая моль, тополевая моль-пестрянка), антропогенные факторы (некрозы листьев каштана, липы, клена).
4. Защитные насаждения вдоль автодорог испытывают огромную техногенную нагрузку: исследованные улицы  Партизанского района имеют высокую интенсивность движения, превышающую норму.

 Рекомендации по улучшению жизненного состояния защитных насаждений

1. Необходимо усилить  меры по снижению вреда, наносимого транспортными средствами. В Беларуси принята программа на 2016-2020 гг. по снижению загруженности автомобильных дорог в центре города.
2. В городах особенно важно формирование насаждений из устойчивых к антропогенным факторам видов деревьев, кустарников. По увеличению устойчивости  к выхлопным газам выделяют следующие виды: липа мелколистная —> клен —> береза —> тополь —> ясень —> вяз.
3. Для защиты деревьев в Европе, США используются  стволовые инъекции «ARBORSYSTEMS» и «ARBORGET». Они  предназначены для наиболее эффективного  и экологически безопасного лечения и защиты городских насаждений от насекомых-вредителей и болезней. При помощи инжектора через специальные клапаны, установленные в коре дерева и препятствующие сокотечению, специальные химические препараты (инсектициды от вредителей, фунгициды от грибковых болезней, стимуляторы и удобрения для пересаженных или ослабленных растений) вводятся непосредственно в проводящие ткани дерева.
4. Использование биологических методов защиты растений вместо химических. В частных усадьбах, питомниках и лесных хозяйствах для защиты применяют опрыскивания растворами  пестицидов.  Однако, в городских насаждениях, вблизи населенных пунктов такие обработки становятся невозможными, поскольку могут нанести вред людям и домашним животным.
5. Соблюдение правил посадки растений защитной полосы. Несовместимость древесных пород, обусловленная их болезнями, определяется биологическими особенностями возбудителей. Виды грибов, поражающих древесные растения, обладают разной филогенетической специализацией, т. е. приуроченностью к одному или нескольким питающим растениям.
6. Промывание листвы, дренаж  вокруг посадок.
7. Информирование населения:  привезенные из других климатических зон и даже континентов декоративные деревья и кустарники, оказавшись в непривычных для себя условиях, подвергаются нападению различных вредителей и инфекций.  Многие вредители поражают не только «свои» растения, но и другие.

 Выражаем благодарность за научные консультации:

• старшему преподавателю кафедры зоологии биологического факультета БГУ Федору Викторовичу Сауткину;
• ведущему научному сотруднику ГНУ «Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси», к.б.н. Дарье Борисовне Беломесяцевой.