Куда исчезла вспышка непарного шелкопряда в Квебеке
В прошлом году леса на юге Квебека, Онтарио и Новой Англии стояли без листьев. Воздух гудел от звука жующих челюстей, стволы деревьев покрывала шевелящаяся масса гусениц, а на головы туристов падал их помет.
Популяция европейского непарного шелкопряда, постепенно росшая с 2019 года, достигла пика в 2021 году и полностью исчезла в этом году.
В 2020 году прожорливые гусеницы повредили 583 157 гектаров лесов в Онтарио, и эта цифра, вероятно, вырастет, когда будут обнародованы данные за 2021 год.
Вспышки численности насекомых — одно из важнейших природных нарушений в канадских лесах. Частота, интенсивность и ареал этих вспышек постоянно меняются. Для защиты деревьев в лесах и городах нам необходимо разнообразие пород.
Вспышки численности насекомых
Вспышка может быть пугающей. В пустынях мира тучи саранчи могут затмевать солнце на часы. В Скалистых горах склоны покрыты мертвыми деревьями, убитыми горным сосновым лубоедом.
Однако это не новое явление. Китайские хроники документируют нашествия саранчи почти 2000 лет, а палеоэкологические исследования показывают, что в бореальных лесах Квебека вспышки численности елового листоверта-почкоеда происходят как минимум 8000 лет.
Такие вспышки — часть функционирования умеренных и бореальных лесов, а также полузасушливых лугов и пустынь. Они стимулируют круговорот питательных веществ, ускоряют сукцессию леса и могут обновлять их.
Самки насекомых могут производить сотни потомков, и для стабильности популяции в живых должны остаться лишь двое. Небольшое увеличение выживаемости из-за благоприятных погодных условий может привести к демографическому взрыву и вспышке.
В случае с горным сосновым лубоедом и пустынной саранчой потепление, увеличение циклонической активности и другие последствия изменения климата все чаще создают такие условия на новых территориях, dramatically увеличивая масштабы вспышек.
Однако вспышки всегда заканчиваются из-за того, что экологи называют запаздывающей зависимой от плотности популяционной динамикой. Это означает, что смертность насекомых зависит от плотности их популяции. По мере роста популяции увеличивается и смертность, а выживаемость падает. При этом существует задержка — смертность насекомых растет медленнее, чем популяция, что и вызывает вспышку.
Вспышка прекращается, когда смертность в конечном итоге догоняет численность популяции. Обычно это происходит из-за сочетания факторов: нехватки пищи и увеличения числа хищников, паразитоидов (насекомых, откладывающих яйца внутрь других насекомых) и болезней.
Куда делся непарный шелкопряд?
Студенты в нашей лаборатории выращивали гусениц непарного шелкопряда последние три года и обнаружили, что их смертность постепенно увеличивалась по мере роста популяции.
В 2019 году одна студентка вырастила более 300 гусениц и наблюдала 80-процентную выживаемость. Однако в этом году, несмотря на обширные поиски, другим студентам удалось найти и вырастить только 97 гусениц, и лишь шесть дожили до взрослой стадии.
С популяцией наконец справились несколько факторов смертности:
Вирус Lymantria dispar multiple nucleopolyhedrovirus
Грибковое заболевание Entomophaga maimaiga
Два крошечных наездника-паразитоида: Cotesia melanoscela и Ooencyrtus kuvanae
Паразитоиды — эффективные агенты биоконтроля, снижающие численность насекомых-вредителей.
Распространение через границы
Непарный шелкопряд родом из Европы, но находится в восточной части Северной Америки с 1860-х годов и теперь является частью нашей фауны.
Он еще не достиг западной части континента. Лучший способ остановить его — осматривать снаряжение на наличие гусениц или кладок яиц перед поездками и не перевозить дрова.
Азиатская популяция непарного шелкопряда еще не распространилась в Северной Америке, и энтомологи усердно работают, чтобы не допустить этого.
За последние 150 лет многие естественные враги европейского непарного шелкопряда, включая упомянутое выше грибковое заболевание и нескольких паразитоидов, также были занесены (случайно или намеренно). Наши данные показывают, что эти естественные враги хорошо прижились в нашем регионе и эффективно подавили вспышку.
Текущий ареал непарного шелкопряда в Северной Америке простирается до юга Канады. Здесь яйца, зимующие на стволах деревьев, страдают от высокой смертности из-за холода, что снижает выживаемость независимо от размера популяции.
Лесники Квебека и Онтарио следят за возможным усилением вспышек (более серьезных и продолжительных, как в США) и возможным смещением ареала на север.
Разнообразные леса
Хотя дерево без листьев в июле может казаться мертвым, многие деревья могут пережить несколько лет дефолиации, используя накопленные резервы для выпуска новой листвы.
Вспышка непарного шелкопряда в районе Монреаля в конце 1970-х годов замедлила рост деревьев, но не привела к массовой гибели лесных деревьев. Однако гибель деревьев происходит южнее, в США, и зависит от разнообразия деревьев в лесной зоне. Смертность предпочитаемых гусеницей видов деревьев ниже в разнообразных лесах, где присутствуют менее уязвимые виды.
Разнообразные леса более устойчивы к различным стрессам, чем однородные. Нам необходимо создавать и сохранять такие леса, чтобы подготовиться к новым типам вспышек насекомых в меняющемся мире.