Смоляные сосновые леса подвержены большему риску нападения южного соснового лубоеда, чем леса со смешанными породами деревьев, согласно исследованию Дартмутского колледжа. Исследование показывает, что состав леса более важен, чем другие факторы, при прогнозировании того, где разрушительный вредитель нанесет следующий удар.
Исследование, опубликованное в журнале Forest Ecology and Management, дополняет понимание южного соснового жука и подтверждает предыдущие исследования южной среды обитания жука о важности характеристик, повышающих восприимчивость леса к вредителю.
Результаты исследования имеют важные последствия для управляющих лесным хозяйством, которым необходимо прогнозировать и предотвращать заражение вредителями, которые уже наносят значительный ущерб лесу и продолжают свое вызванное изменением климата перемещение на север.
«Знание того, какие древостои могут быть наиболее восприимчивы к этому жуку, является чрезвычайно важной информацией для менеджеров, работающих над защитой наших лесов», - сказала Карисса Аоки, научный сотрудник Дартмутского университета с докторской степенью и ведущий автор исследования. «Это исследование не только говорит нам о том, что профилактическая обработка, такая как прореживание, может быть эффективной, но также помогает определить приоритетность обработки насаждений на основе структурных характеристик».
В ходе исследования исследователи сосредоточились на заражении южными сосновыми жуками в сосновых землях Нью-Джерси, лесном массиве, который охватывает южную и центральную части штата. Самая холодная ночь зимы в этом регионе за последние 50 лет прогрелась примерно на 7 градусов по Фаренгейту, что создало благоприятные условия для увеличения ареала южного соснового лубоеда.
«Перемещение южного соснового жука на север - лишь один из примеров того, как потепление климата позволяет быстро расширить ареал», - сказал Мэтью Эйрес, профессор биологических наук в Дартмуте. «Мы можем ожидать гораздо больше случаев, потому что потепление продолжается. Это может означать, что вы можете вырастить вишневое дерево там, где раньше не могли, но вы и ваши растения также можете ожидать растущую батарею вредителей, которых раньше не было».
Команда разделила исследуемую территорию на регионы, разделенные рекой Маллика, а затем разделила насаждения деревьев на влажные низинные участки и сухие возвышенные участки. Чтобы определить влияние состава леса на перемещение жуков, исследователи определили участки, состоящие из сосны и дуба.
В ходе исследования исследователи определили относительную долю каждого типа леса в ландшафте. Затем с помощью аэрофотосъемки и наземных исследований они определили, различаются ли типы леса в зависимости от того, где наблюдалась активность жуков.
Исследователи обнаружили, что инвазия южного соснового лубоеда как в заболоченных, так и в горных районах гораздо чаще происходила в насаждениях из чистых хвойных пород, чем в смешанных насаждениях из дуба и сосны. В то время как водно-болотные угодья были особенно затронуты хвойными участками, на смешанных водно-болотных угодьях было меньше пятен, чем ожидалось.
Хотя исследование подтверждает некоторые из ранее известных сведений о южных соснах, обнаружение в Сосновых землях, согласно которому высокий процент сосен в насаждении является более важным фактором, чем уровень влажности, противоречит предыдущее исследование с юга, которое показало убедительные доказательства связи между высокой влажностью и восприимчивостью насаждения.
Процентная доля сосны в лесу действительно имеет значение. Наше исследование показывает, что в лесах с различными видами сосны и дуба древостои с преобладанием сосны подвергались наибольшему риску заражения. С точки зрения управления, эти древостои могут иметь приоритет для профилактического лечения, такого как прореживание», - сказал Аоки.
Исследователи также обнаружили, что древостои промежуточного возраста - от 25 до 75 лет для сосны смоляной - были непропорционально заселены. Лесные насаждения, состоящие из более старых и крупных деревьев, как правило, не очень восприимчивы, в то время как молодые деревья, как известно, не восприимчивы и не отбирались. Было также обнаружено, что объем деревьев в насаждении и процентная доля каждого зеленого дерева вносят свой вклад в восприимчивость насаждения.
Результаты показывают, что та же тактика, которая была эффективна для ограничения воздействия жуков на юге, может быть также эффективна и на недавно оккупированных северных ареалах. Эти тактики включают в себя мониторинг для обнаружения роста популяции, быстрое подавление пятен, когда они все еще редки, и прореживание деревьев для предотвращения.
«Приятно знать, что профилактические методы, которые использовались на юге, вероятно, также будут эффективны на северо-востоке», - сказал Аоки. «Исследование также должно воодушевить менеджеров, которые обеспокоены тем, что прореживание оставляет старые большие деревья на месте и, таким образом, может подвергнуть эти ценные деревья риску. На самом деле такие насаждения явно менее восприимчивы, чем неуправляемые насаждения».
Активность южного соснового лубоеда проявляется в крайних случаях - либо очень редко, либо в результате инвазий, в которых участвуют миллионы вредителей. Во время эпизодических вспышек жуки легко убивают даже самые здоровые сосны с помощью синхронизированных атак, которые подавляют защиту деревьев.
В пределах зоны вспышки, такой как сейчас в Нью-Джерси, Нью-Йорке и Миссисипи, может быть до тысячи локальных эпидемий, определяемых как «пятна» с самолетов, в которых могут погибнуть сотни деревьев. через год.
«Южный сосновый жук - одно из самых агрессивных насекомых-убийц деревьев в мире. Вспышки, как правило, самоподдерживающиеся, потому что чем больше жуков, тем лучше они преуспевают», - сказал Эйрес, соавтор автор доклада с 25-летним опытом изучения видов жуков.
Последняя задокументированная вспышка южного соснового жука в Нью-Джерси произошла более 80 лет назад, но в штатах Средней Атлантики в будущем могут наблюдаться более регулярные вспышки. Северные сосновые земли Нью-Джерси и насаждения смоляной сосны в штатах Новой Англии с аналогичными структурными характеристиками особенно подвержены риску заражения, поскольку южный сосновый жук продолжает двигаться на север.
По состоянию на 2014 год новая вспышка была обнаружена на Лонг-Айленде в Нью-Йорке, а в следующем году распространилась по всему Коннектикуту. Кроме того, жуки были пойманы далеко на север, вплоть до Род-Айленда и Массачусетса, хотя в этих последних штатах еще не произошло крупномасштабной гибели деревьев.