REGULATION OF PATHOGENIC PROCESSES IN THE FOREST ECOSYSTEMS OF CENTRAL RUSSIAN FOREST-STEPPE

Арефьев Ю.Ф.

Профессор, доктор биологических наук, Воронежская государственная лесотехническая академия

РЕГУЛЯЦИЯ ПАТОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ СРЕДНЕРУССКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

Аннотация

Цель данной публикации, основанной на многолетних исследованиях,  – способствовать оздоровлению лесных экосистем Среднерусской лесостепи. Эта цель актуальна, поскольку природные условия данного региона исключительно благоприятны для развития и распространения многих видов патогенных организмов. Антропогенный пресс последних двух столетий негативно влиял на состояние здоровья леса. Инвазионные виды патогенных грибов, особенно мучнистая  роса  дуба и корневая  губка, активно способствовали деградации и преждевременному отмиранию насаждений, крайне затрудняли естественное возобновление основных лесообразующих пород. Результаты многолетних исследований проблемы оздоровления дубовых и сосновых насаждений позволяют рекомендовать практически апробированные,  вполне выполнимые меры по регуляции патогенных процессов в лесных экосистемах Среднерусской лесостепи на эколого-генетической основе.

Ключевые слова: Регуляция, патогенез, лес, экосистема, лесостепь.

Keywords: Regulation, pathogenesis, forest, ecosystem, forest-steppe.

Патогенные процессы в лесных экосистемах специфичны. Специфика заключается в том, что лесные древесные растения, являясь долгожителями, не могут достаточно быстро реагировать на изменения окружающей среды и  быструю  смену генераций патогенных организмов. Кроме того, важнейшие для леса патогенные грибы способны размножаться как сексуально (т.е. со сменой фаз ядра), так и асексуально (т.е. без смены фаз ядра). Асексуальный способ размножения обеспечивает потомству патогенных грибов полную преемственность в наследовании признаков, обеспечивающих вирулентность  и агрессивность. В то же время лесные древесные растения, для которых характерно перекрёстное опыление, формируют  гетерозиготное потомство и  не могут в полной мере сохранять признаки, определяющие резистентность по отношению к патогенным организмам и другим факторам окружающей среды. В результате лесные древесные растения неизбежно проигрывают в системе паразито-хозяинных отношений. Эта особенность особенно отчётливо проявляется в условиях Среднерусской лесостепи, природные и антропогенно трансформированные условия благоприятны для развития и распространения многих патогенных организмов. Особенно вредоносны некоторые инвазионные виды патогенных грибов. Среди них возбудитель мучнистой росы  Microsphaera alphitoides Griff. et Maubl. и возбудитель корневой и комлевой гнили Heterobasidion annosum (Fr.) Bref.

Цель проведенных многолетних исследований – способствовать искоренению этих видов на территории Среднерусской лесостепи и оздоровить лесные насаждения.

Исследования проводились в период 2005… 2010 гг. в дубовых, сосновых, дубово-сосновых и дубово-сосново-берёзовых насаждениях. Методы оценки состояния насаждений и развития инфекционных болезней стандартные (Семенкова, 2003). Результаты представлены на следующей таблице.

Таблица 1 – Динамика развития мучнистой росы дуба в разных условиях

Как следует из приведенной таблицы, в линейных открытых культурах дуба (варианты 1 и 2) развитие мучнистой росы в период исследований имело тенденцию к повышению, в групповых культурах дуба (вариант 3) и в экологически изолированных культурах дуба (вариант 4) – к понижению. При сложении эффектов биогрупп и экологической изоляции (вариант 5) субпопуляция патогена проявляет тенденцию к затуханию.

Биологический смысл данного явления заключается, в синергизме благоприятных для насаждения экологических и генетических эффектов (Арефьев, 2005). Экологическая изоляция насаждений на достаточно ограниченной территории ведёт к инбридингу в субпопуляции патогена. Явление инбридинга выражено фенотипически – в уменьшении размеров клейстотеций и уменьшении фертильности патогена (Арефьев, 2012).

Аналогичные результаты исследований были получены и в отношении корневой губки на объекте Конь-Колодезного лесничества Учебно-Опытного лесхоза ВГЛТА, заложенном в 1936 году (Артюховский, 1993).

Литература

1. Арефьев, Ю.Ф. Эколого-генетический подход к оздоровлению монокультур сосны в Центральном Черноземье [Текст] / Ю.Ф. Арефьев. Ж. Лесное хозяйство № 3, 2005. – С. 30 – 33.
2. Арефьев, Ю.Ф. Биоразнообразие как фактор устойчивости насаждений, создаваемых на нарушенных землях [Текст] / Ю.Ф. Арефьев, М.М. Мамедов, Н.И. Токарчук // Разработка комплекса технологий рекультивации техногенно нарушенных земель : сб. статей. – Воронеж, 2012. – С. 16 – 20.
3. Артюховский, А.К. К вопросу создания в очагах корневой губки сосновых насаждений, устойчивых к грибной инфекции [Текст] / А.К. Артюховский, В.Н. Скрыпников, // Сосновые леса России в системе многоцелевого лесопользования : сб. статей. – Воронеж: ВЛТИ, 1993. – С. 76-78.
4. Семенкова, И.Г. Фитопаптология: Учебник для вузов [Текст] / И.Г. Семенкова, Э.Г. Соколова – Москва : АКАДЕМИЯ, 2003. – 479 с.