Ученые построили модель, согласно которой динамика изменений ширины годичных колец отражает устойчивость дерева к внешним воздействиям. Оказалось, что деревья с замедленной регуляцией роста в период перед началом вспышки массового размножения вредителей чаще подвергаются нападению насекомых, становясь их первой жертвой.
К такому выводу пришла группа российских экологов под руководством Владислава Суховольского, ведущего научного сотрудника Института леса СО РАН, во время изучения структуры годичных колец сибирских деревьев. Также ученые наблюдали за воздействием непарного шелкопряда на березы, сибирского шелкопряда на пихту сибирскую и сосновой пяденицы на сосну.
Как отмечают исследователи, вспышки массового распространения этих насекомых-вредителей возникают в Сибири примерно раз в 8-14 лет, причем на пике активности шелкопряды и пяденицы могут повредить сотни тысяч гектаров леса. Поэтому для специалистов по охране леса важно научиться выявлять места, где вредители начинают атаковать деревья, чтобы предотвратить их дальнейшее распространение.
Ученые построили математическую модель, которая позволяет определить уязвимость того или иного дерева к атакам шелкопрядов и сосновых пядениц. Для этого исследователи использовали флуктуационно-диссипационную теорему из квантовой физики, которая позволила раскрыть закономерности в изменении ширины годичных колец деревьев до и после атак вредителей.
Одна из «героинь» статьи — гусеница непарного шелкопряда (Lymantria dispar). Фото М. Е. Якимовой. Источник: руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Вячеслав Мартемьянов
Проведенные расчеты показали, что насекомых редко привлекают деревья, которые регулируют ширину годичных колец при внешних воздействиях часто, почти каждый год, но умеренно. Значительно чаще вредители атаковали растения, ширина годичных колец которых менялась либо сильно и часто, либо достаточно слабо и очень редко. Самыми уязвимыми при этом оказались деревья со слабым и медленным типом регуляции прироста годичных колец.
Как отмечают авторы работы, этой особенностью сибирских деревьев можно пользоваться для прогнозирования того, какие участки лесов будут в первую очередь подвержены атакам насекомых, и заблаговременно предпринимать меры по изоляции очагов распространения шелкопрядов и пядениц. Это защитит южносибирские лесные массивы от массовой гибели деревьев, считают экологи.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
