Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

РОБИНИЕВАЯ КРАЕВАЯ ГАЛЛИЦА (OBOLODIPLOSIS ROBINIAE HALDEMAN) В ЗАЩИТНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Белицкая М.Н. 1 Грибуст И.Р. 1 Блюм К.Я. 1
1 ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии
С 2007–2008 гг. в кронах древесных растений родового комплекса Robinia, произрастающих в насаждениях в засушливых условиях Нижнего Поволжья, фиксируются инвазивные насекомые филлофаги. Среди выявленных инвайдеров полностью адаптировалась к условиям региона и расселилась повсеместно в различных насаждениях робиниевая краевая, или белоакациевая, листовая галлица Obolodiplosis robiniae Halde-man, 1847 (Diptera, Cecidomyiidae). Представлены современные данные по особенностям заселения краевой галлицей Obolodiplosis robiniae Haldeman деревьев Robinia spp. Приведены результаты наблюдений и учетов за период 2016–2019 гг. Целью настоящих исследований являлись детальное изучение и анализ биотопического распределения O. robiniae в защитных насаждениях разных типов и экологических категорий. Установлено, что робиниевая галлица заселяет разные виды древесных растений родового комплекса Robinia: R. pseudoacacia, R. viscosa и R. neomexicana. На территории Волгоградской области в большинстве биотопов инвайдер заселяет R. viscosa и R. neomexicacana. При этом заселенность R. pseudoacacia галлицей достигает 100 %. Выявлено влияние возраста деревьев, категории насаждений, уровня антропогенного воздействия на встречаемость O. robiniae. Обнаружено, что заселенность приспевающих и перестойных деревьев робинии краевой галлицей на 60–70 % выше по сравнению с молодыми растениями. По результатам наблюдений показано, что повышение уровня техногенного загрязнения приводит к значительному увеличению (на 56–99 %) заселенности Robinia spp. вредителем O. robiniae. Установлена вариабельность плотности галлов галлицы в зависимости от категории насаждений. Выявленные особенности численности, заселения древесных видов и распространения O. robiniae в разных насаждениях обусловливают относительную стабильность популяции рассматриваемого вида в условиях региона. На сегодняшний день O. robiniae укрепилась в насаждениях Нижнего Поволжья. На территории вторичного ареала филлофаг расширяет спектр трофических предпочтений, при этом локальные очаги вредителя приурочены к загущенным посадкам с преобладанием R. pseudoacacia.
инвазивный вид
Obolodiplosis robiniae
защитные насаждения
экологические особенности
древесные растения родового комплекса Robinia L.
заселенность
распространение
галлы
1. Семенютина А.В., Лазарев. С.Е. Диагностические признаки представителей рода Robinia L. по генеративным показателям в интродукционных популяциях // World Ecology Journal. 2019. Т. 9. № 2. Р. 64–94. DOI: 10.25726/NM.2019.85.96.003.
2. Белицкая М.Н., Грибуст И.Р., Блюм К.Я. Инвазивные вредители древесных растений сем. Fabaceae в насаждениях Нижневолжского региона // Научно агрономический журнал. 2019. № 3. С. 19–23. DOI: 10.34736/FNC.2019.106.3.006.
3. Гниненко Ю.И., Главендекич М. Рекомендации по выявлению белоакациевой листовой галлицы Obolodiplosis robinea (Haldeman) (Diptera, Cecidomyiidae). Пушкино-Белград: ВПРС МОБЗР, 2010. 25 с.
4. Гниненко Ю.И. Белоакациевая листовая галлица Obolodiplosis robiniea (Hald., 1847) (Diptera, Cecidomyiidae) – первая находка на Сахалине // Евроазиатский энтомологический журнал. 2013. Т. 12. № 6. С. 551–552.
5. Мартынов В.В., Никулина Т.В., Левченко И.С. Инвазивные вредители робинии ложноакациевой (Robinia pseudoacacia L., 1753) в степной зоне Восточного Причерноморья // X Чтения памяти О.А. Катаева: тезисы докладов конференции. СПб., 2018. С. 72.
6. Наставление по организации, и ведению лесопатологического мониторинга в лесах России / Сост. А.Д. Маслов, Е.Г. Мозолевская, H.A. Лисов и др. М.: ВНИИЛМ, 2001. 86 с.
7. Bálint J., Neacşu P., Adalbert B., Fail J., Vétek G. First record of the black locust gall midge, Obolodiplosis robiniae (Haldeman) (Diptera: Cecidomyiidae), in Romania. North-Western Journal of Zoology. 2010. Vol. 6 (2). P. 319–322.
8. Bakay L., Kollár J. Influence of urban environment on the population biology of alien insect species: Obolodiplosis robiniae (Haldeman, 1847), Parectopa robiniella Clemens, 1863 and Phyllonorycter robiniella Clemens, 1859 in conditions of Slovakia. Pensee Journal. 2014. Vol. 76. No. 6. Р. 88–94.
9. Белицкая М.Н. Особенности комплекса филлофагов древесных растений семейства бобовые (Fabaceae Lindl.) в защитных насаждениях Волгограда // X Чтения памяти О.А. Катаева: тезисы докладов конференции. СПб., 2018. С. 11.
10. Есипенко Л.П. Биологические инвазии как глобальная экологическая проблема юга России // Юг России: экология, развитие. 2012. Т. 7. № 4. С. 21–25.
11. Мозолевская Е.Г., Куликова Е.Г. Экологические категории городских насаждений. Экология, мониторинг и рациональное природопользование // Научные труды МГУЛ. 2000. № 302–1. С. 5–12.
12. Синчук О.В., Рогинский А.С., Буга С.В. Первая находка Obolodiplosis robiniae (Haldeman, 1847) (Diptera: Cecidomyiidae) на территории Брянской области // Евроазиатский энтомологический журнал. 2018. Т. 17. № 6. С. 401–402.
13. Стручаев В.В. Инвазионные членистоногие филлофаги деревьев Белгородской области // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. 2013. № 3 (146). С. 50–54.
14. Kostro-Ambroziak A., Mieczkowska A. The first record of the black locust gall midge Obolodiplosis robiniae (Haldeman, 1847) (Diptera: Cecidomyiidae) from northeastern Poland. Wiadomości entomologiczne. 2017. Vol. 36 (2). P. 126–127.

Одним из основных элементов оптимизации территорий с низкой лесистостью в засушливых регионах становится лесная мелиорация, предусматривающая создание систем полифункциональных защитных насаждений различных типов и категорий, в состав которых входят хозяйственно ценные виды древесных растений [1]. Важное практическое значение при расширении ассортимента, повышении хозяйственной эффективности насаждений, их декоративности и долговечности имеют деревья и кустарники родового комплекса Robinia L., 1753 [1], естественным ареалом которых является Северная Америка.

Начало интродукции древесных растений рода Robinia в России приходится на конец XVIII – начало XIX вв., популяризация их в посадках начинается с середины XX в. [1]. Устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, заморозкам и др.) и отсутствие необходимости в особом агротехническом уходе определили широкое применение Robinia spp. в озеленении населенных пунктов и при создании лесополос разных конструктивных параметров и целевого назначения [1]. До недавнего времени Robinia spp. в границах своего вторичного ареала характеризовалась отсутствием специализированных видов филлофагов [2]. Однако начало XXI в. ознаменовалось пополнением состава населения насекомых чужеземными видами, проникающими сюда на фоне интенсивного развития торгово-экономических связей [3–5].

Среди выявленных инвазивных насекомых наиболее распространена и многочисленна в кронах Robinia spp. робиниевая краевая, или белоакациевая, листовая галлица Obolodiplosis robiniae Haldeman, 1847 (Diptera, Cecidomyiidae) [2, 5]. Повреждение галлицей ассимиляционного аппарата деревьев со временем грозит перерасти в серьезную проблему для насаждений Нижнего Поволжья. В связи с этим детальное изучение распространения O. robiniae, особенностей заселения ею листвы, выявление ее биотопических предпочтений с учетом экологических условий посадок приобретают особую актуальность и обусловливают необходимость своевременного контроля жизнедеятельности вредителя в регионе.

Цель исследований: детальное изучение и анализ биотопического распределения O. robiniae Haldeman. в защитных насаждениях разных типов и экологических категорий Нижневолжского региона.

Материалы и методы исследования

В основу настоящей работы положены результаты учетов и наблюдений, выполненных в вегетационные периоды 2016–2019 гг. Исследование биотопической приуроченности галлицы выполняли в защитных насаждениях ФНЦ агроэкологии РАН и в рекреационно-озеленительных посадках разных категориях с участием древесных видов Robinia spp.

Сбор материала осуществлялся также в насаждениях Ольховского, Камышинского, Дубовского и Октябрьского районов Волгоградской области (рис. 1). Пробные площадки в насаждениях закладывались с учетом видового состава робинии и стадии жизненного цикла растения. Возраст деревьев устанавливался с использованием бурава Пресслера.

belic1.tif

Рис. 1. Стационары и точки сбора фактического материала на территории Волгоградской области

Выявление данного филлофага в кронах робинии осуществлялось с применением общепринятых методов обследования насаждений, в том числе предложенных Ю.И. Гниненко и М. Главендекич [2, 3, 6]. В ходе визуального обследования особенно тщательно осматривалась листва на ветвях нижней и средней частей кроны. Встречаемость O. robiniae определялась как процентное соотношение заселенных ею деревьев к общему количеству обследованных растений. При учете численности робиниевой краевой галлицы из крон модельных деревьев отбирались ветви, на которых подсчитывались количество сложных листьев и число простых листочков на каждом сложном. Затем согласно методике Ю.И. Гниненко [4] подсчитывали долю заселенных листьев, плотность галлов на листовой пластинке, число личинок в каждом галле. Всего были обследованы 2250 деревьев, 735 сложных и 11 025 простых листочков.

Результаты исследования и их обсуждение

В насаждениях Волгоградской области встречаются следующие виды робинии: псевдоакация, или белая акация (Robinia pseudoacacia L.), новомексиканская (R. neomexicacana A. Grey.) и клейкая (R. viscosa Vent.). Среди них наиболее широко распространен первый вид [1].

R. pseudoacacia (Linnaeus, 1753) – быстрорастущее листопадное дерево высотой 20–25 м (порой до 30–35 м), с ажурной, раскидистой кроной из нескольких ярусов ветвей и глубокой корневой системой. На корнях наличествуют клубеньки с азотофиксирующими бактериями. Ствол имеет толстую трещиноватую кору. Листья очередные непарноперистосложные, состоящие из 7–19 гладких светло-зеленого цвета маленьких листочков округлой формы.

O. robiniae Haldeman., проникшая в Европу из Северной Америки в первые годы XXI в. [3, 7], на территории России впервые была обнаружена в 2005 г. на юге Приморского края [3].

Вторжение данного инвазивного вида в экосистемы Нижнего Поволжья произошло несколькими годами позже – в 2007–2008 гг. [2, 3]. При проведении полевых работ в 2009 г. галлица была зафиксирована нами в отдельных категориях рекреационно-озеленительных насаждений Волгограда. К 2016 г. филлофаг полностью адаптировался к условиям региона и расселился повсеместно в защитных насаждениях различного целевого назначения.

Согласно литературным данным O. robiniae – монофаг, развивается исключительно на листьях R. pseudoacacia и R. viscosa [3]. Однако на территории Волгоградской области в большинстве исследованных нами биоценозов инвайдер заселяет R. viscosa и R. neomexicacana. При этом заселенность R. pseudoacacia галлицей может достигать 100 % (табл. 1).

Таблица 1

Заселенность разных видов робинии Obolodiplosis robiniae

Виды

Robinia

Кол-во обследованных деревьев

Доля простых листьев с галлами, %

Плотность галлов, шт./лист

шт.

в том числе заселено галлицей, %

R. pseudoacacia

824

84,4

59,9 ± 3,1

1,7 ± 0,10

R. neomexicacana

658

47,9

31,5 ± 2,4

1,12 ± 0,05

R. viscosa

423

16,2

6,1 ± 0,9

0,19 ± 0,03

Факторы, влияющие на заселенность деревьев O. robiniae в условиях Нижнего Поволжья, ее пространственное распределение и численность, практически не изучены. Однако знание их необходимо, поскольку это позволит в лучшей степени понять механизмы, которые инициируют, регулируют распространение филлофага и роль антропогенных факторов в этом процессе.

При анализе изменений пространственного распространения вредителя выявлено, что экологической основой данного показателя является соотношение с параметрами окружающей среды. К числу важнейших факторов относятся: возраст деревьев, категория насаждений и уровень техногенного воздействия.

Установлено, что с увеличением возраста растений происходит существенный рост заселенности деревьев O. robiniae и количества освоенных ею листьев. К концу первого года жизни, как правило, до 0,6 % сеянцев бывают повреждены данным филлофагом. По мере увеличения возраста растений и смыкания крон, сопровождающихся значительным изменением микроклимата (температуры, влажности, уровня инсоляции), санитарного состояния, неизбежно происходит увеличение числа заселенных галлицей деревьев на 32,6 % в приспевающих и на 49,2 % в перестойных насаждениях (табл. 2). Одновременно наблюдается повышение доли освоенных вредителем простых листочков в кроне на 39,4 % и 58,1 % соответственно. Более высокой плотностью галлов отличаются молодые листочки, расположенные на верхушках побегов.

Таблица 2

Особенности изменения заселенности деревьев и обилия простых листочков с галлами O. robiniae в насаждениях разного возраста

Возрастные

стадии деревьев

Количество обследованных деревьев, шт.

В том числе заселено

галлицей, %

Доля простых листочков с галлами, %

Молодые (до 10 лет)

126

29,3 ± 0,67

10,2 ± 0,33

После смыкания крон (11–20 лет)

188

50,8 ± 1,05

31,5 ± 0,75

Приспевающие (31–40 лет)

211

90,4 ± 1,47

83,9 ± 1,53

Перестойные (старше 50 лет)

139

100,0 ± 3,11

89,6 ± 2,82

На обследованной территории робиниевая краевая галлица демонстрирует постоянную встречаемость на R. pseudoacacia, культивируемой в разных типах и категориях лесных полос и рекреационно-озеленительных насаждений. При этом встречаемость вида в этих посадках сильно варьирует (рис. 2).

belic2.tif

Рис. 2. Встречаемость Obolodiplosis robiniae деревьев в насаждениях разных категорий: 1 – парки; 2 – скверы; 3 – внутриквартальные посадки; 4 – дендрологические коллекции; 5 – придорожные лесополосы; 6 – полезащитные лесополосы

Заселенность деревьев вредителем зависит от особенностей экологических условий местообитаний. Многолетние наблюдения показали, что максимальное количество заселенных галлицей деревьев (97,9–100 %) ежегодно отмечается в биотопах с высоким уровнем техногенного пресса (придорожных лесных полосах, скверах). Аналогичную ситуацию отмечают исследователи в Румынии [7, 8]. Довольно велика доля освоенных филлофагом деревьев во внутриквартальных посадках («закрытых территориях») – 78,2 %. Снижение техногенного загрязнения окружающей среды, несмотря на существенную степень рекреационного пресса, сопровождается значительным уменьшением числа заселенных деревьев (на 56,0–99,0 %). Наиболее ярко это выражено в парках и полезащитных лесополосах. В данном случае важнейшими причинами различий являются также широкий породный состав древесных растений, низкая представленность R. pseudoacacia и ее молодой возраст (8–10 лет).

Придорожные лесные полосы, расположенные по периметру городов, отличаются максимально плотной заселенностью листвы O. robiniea. По всей вероятности, это связано не только с загрязнением выхлопными газами автотранспорта, в том числе автомобилей повышенной грузоподъемности, но и с низким разнообразием дендрофлоры в этих насаждениях, в первую очередь с загущенностью посадок, особенностями их конструктивных параметров и микроклимата.

Подобным образом изменяется обилие заселенных вредителем простых листочков в городских посадках. Максимальное количество листочков с галлами выявлено в насаждениях, подверженных интенсивному загрязнению атмосферного воздуха выхлопными газами автотранспорта и отличающихся ослабленностью: средний балл общего состояния варьирует в пределах 2,06–3,52 (табл. 3).

Таблица 3

Биотопическое распределение обилия простых листочков с галлами

Категория

насаждения

Санитарное состояние,

балл

Проанализировано

сложных

листьев, шт.

Число простых

листочков,

шт./сложный лист

Кол-во простых

листьев с галлами,

%

Дендрологические

коллекции

1,08

36

16,07 ± 1,05

4,90 ± 0,12

Парки

1,44

61

14,87 ± 1,10

0,04 ± 0,003

Скверы

2,06

39

14,93 ± 0,96

51,98 ± 2,32

Внутриквартальные

посадки

2,94

48

13,67 ± 0,68

29,85 ± 1,30

Придорожные

лесополосы

3,52

45

13,27 ± 0,72

75,21 ± 2,09

Полезащитные

лесополосы

1,95

41

13,55 ± 0,89

33,21 ± 2,86

Уменьшение техногенного пресса сопровождается снижением освоенных галлицей листочков на 45,36–75,17 %. Минимальное число поврежденных листьев зафиксировано в кронах деревьев парков, для которых характерны широкий ассортимент древесной растительности и незначительное участие в их составе R. pseudoacacia, в том числе молодых (8–10 лет) деревьев.

В процессе питания личинки O. robiniae формируют галлы, представляющие собой загнутые вниз утолщения листовой пластинки более бледного цвета. Длина их колеблется от 7 до 15 мм (рис. 3). Галлы располагаются по всему краю листа на разном расстоянии от черешка.

belic3.tif

Рис. 3. Повреждения листьев робинии Obolodiplosis robiniae

Количество галлов на простых листочках варьирует от 1 до 7 экземпляров (табл. 4). При этом в рекреационно-озеленительных насаждениях на большинстве листьев (77,5–100 %) насчитывается от 1 до 3 галлов. Иная ситуация зафиксирована в защитных лесных насаждениях, преимущественно в придорожных лесополосах. Здесь на 69,5 % простых листочков чаще встречается по 4–7 галлов.

Таблица 4

Соотношение заселенных O. robiniae простых листочков с разным числом галлов

Категория насаждений

Проанализировано листьев, шт.

Доля листьев с числом галлов, %

1

2

3

4

5

6

7

Дендрологическая

коллекция

2108

27,78

22,22

50,0

Парк

157

97,9

5,10

Сквер

115

26,96

29,57

20,86

13,91

8,70

Внутриквартальные

посадки

255

23,64

29,08

32,73

14,55

Полезащитные

лесополосы

173

12,97

17,81

25,44

23,41

13,25

7,12

Придорожные

лесополосы

181

8,64

9,75

11,10

14,83

16,17

22,22

17,29

При вскрытии галлов не обнаружено ярко выраженной зависимости количественного обилия личинок в них от числа галлов на простом листочке (табл. 5). Анализ полученных данных показал, что в ряде галлов (8,8 % от общего количества) личинки отсутствуют. Причина этого явления в данное время пока не установлена.

Таблица 5

Плотность личинок O. robiniea в галле при разном числе галлов на простом листе

Среднее число простых листьев на 1 сложный, шт.

В том числе листьев с галлами

Кол-во галлов,

шт./лист

Число личинок

в галле, шт.

шт.

%

17,8

10,09

61,9

1

1,71 ± 0,67

2

1,79 ± 0,81

3

1,68 ± 0,69

4

1,66 ± 0,51

5

1,65 ± 0,48

6

1,68 ± 0,53

7

1,66 ± 0,49

Плотность галлов O. robiniea в насаждениях разных типов сильно варьирует. Более высоким значением данного показателя отличаются лесные полосы (полезащитные, придорожные). Среди озеленительных насаждений робиниевая краевая галлица предпочитает осваивать R. pseudoacacia в скверах и внутриквартальных посадках, подвергающихся более высокому рекреационному и техногенному воздействию. В ходе исследований не выявлено сколько-либо заметного изменения числа личинок в галле в зависимости от их количественного обилия на листочке.

Заключение

В настоящее время O. robiniae имеет широкое распространение на территории вторичного ареала. Основные тенденции в распространении и заселенности робинии галлицей в сухостепных условиях Нижнего Поволжья обусловлены прежде всего спецификой насаждений (видовым составом и возрастом деревьев рода робиния, категорией насаждений, уровнем антропогенного воздействия и др.). Наиболее предпочтительным кормовым растением для робиниевой краевой галлицы является R. pseudoacacia, причем с увеличением возраста деревьев их заселенность и плотность филлофага увеличиваются. Локальные очаги вида приурочены к загущенным придорожным лесополосам с преобладанием R. pseudoacacia, подверженным интенсивному воздействию выхлопных газов автотранспорта.

Исследования выполнены в рамках Государственного задания № 0713-2019-0004 ФНЦ агроэкологии РАН в градиенте региональных изменений на Приволжской возвышенности.


Библиографическая ссылка

Белицкая М.Н., Грибуст И.Р., Блюм К.Я. РОБИНИЕВАЯ КРАЕВАЯ ГАЛЛИЦА (OBOLODIPLOSIS ROBINIAE HALDEMAN) В ЗАЩИТНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ // Успехи современного естествознания. – 2020. – № 6. – С. 7-13;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37403 (дата обращения: 27.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074