Детальный лесопатологический надзор осуществляется преимущественно наземными методами на участках постоянного наблюдения. На них ежегодно или периодически проводится учет численности (плотности) популяций вредителей, анализ их структуры и жизнеспособности. Методы детального лесопатологического надзора разработаны применительно к разным группам и видам вредителей, они соответствуют их биологии и особенностям распространения в лесах. Информация детального надзора используется для оценки фазы развития очагов и динамики численности вредителей леса. На основании материалов детального лесопатологического обзора осуществляется прогноз развития очагов, определяется угроза предстоящего повреждения лесов, их возможного ослабления и усыхания, и принимается решение о целесообразности назначения лесозащитных мероприятий. Наиболее часто принимаемые показатели, характеризующие популяции лесных насекомых приведены ниже.
| 1) плотность популяции | экологическая | число особей вредителей на единицу кормового субстрата – 100 г хвои или листвы, 1 дм2 луба, 1 дм3 древесины |
| абсолютная | число особей на единицу площади (1 га, 1 м2) | |
| относительная | число особей на единицу учета (дерево, ветвь, лист, ловушку и т. д.) | |
| 2) встречаемость | доля выборочных единиц учета (площадок, палеток, модельных ветвей и проч.) с вредителем от всей выборки | |
| 3) коэффициент размножения | соотношение между числом (плотностью) особей молодого поколения к числу (плотности) особей родителей | |
| 4) выживаемость | отношение числа выживших особей к числу отродившихся | |
| 5) смертность | величина обратная выживаемости | |
| 6) структура популяции | половой индекс | соотношение самок и самцов, или доля самок в популяции |
| соотношение здоровых, больных и погибших от энтомофагов особей насекомого | ||
| доля диапаузирующих особейв популяции | ||
| 7) масса г яиц, куколок, коконов, | ||
| 8) плодовитость самок (потенциальная и фактическая), шт. яиц | ||
Очагами вредных организмов считаются территории лесов, на которых численность (концентрация) вредных организмов и повреждения, нанесенные ими, угрожают жизнеспособности лесных насаждений. Отнесение территории лесов к очагам вредных организмов осуществляется по результатам лесопатологического обследования или лесопатологического мониторинга.
Для решения вопроса о необходимости проведения мероприятий по локализации и ликвидации очагов вредных организмов осуществляется контрольное лесопатологическое обследование, по результатам которого принимается решение о целесообразности их проведения и сроках и объемах работ.
3.4 Прогноз динамики состояния лесов и очагов вредителей и болезней леса
По результатам специального лесопатологического надзора осуществляют прогноз – вероятностную оценку динамики численности вредителей, развития болезней леса, определение потенциальной угрозы предстоящего повреждения (поражения) насаждений или размера их усыхания. По результатам прогноза устанавливают целесообразность проведения, объем и оптимальные сроки лесозащитных мероприятий. Прогнозирование опирается на данные мониторинга лесных экосистем.
В лесозащите обычно используют сверхдолгосрочный, долгосрочный и краткосрочный прогнозы, охватывающие периоды от нескольких лет до одного года или одного сезона. Сверхдолгосрочный (многолетний) и долгосрочный виды прогноза основаны на знании закономерностей динамики численности насекомых и развития болезней, особенностей биологии видов вредных организмов, взаимосвязей между живыми организмами и факторами среды. Многолетнее прогнозирование тесно связано с развитием метеорологии и гелиобиологии, поскольку начало и конец цикла любого явления в лесных экосистемах и популяционная динамика живых организмов чаще всего определяются погодной ситуацией, в свою очередь тесно связанной с циклами солнечной активности.
Сверхдолгосрочное (многолетнее) и долгосрочное прогнозирование основано на знании закономерностей динамики численности насекомых и развития болезней, особенностей биологии видов вредных организмов, взаимосвязей между живыми организмами и факторами среды. Необходимо при этом уделять внимание циклическим процессам в лесных экосистемах - периодически повторяющимся вспышкам массового размножения ряда насекомых-фитофагов, промысловых животных, смене растительных формаций, периодичности плодоношения и др. Цикличность объясняется повторяющимися макроциркуляционными процессами в атмосфере, солнечной активностью.
Пока еще нет единой теории использования гелиофизических предикторов для прогнозирования указанных выше явлений, хотя связь между ними и солнечной активностью обоснована большим и достаточно разнообразным материалом. Имеются два пути влияния солнечных агентов на экологические системы - прямой (через восприятие магнитного поля и космического излучения) и опосредствованный метеорологическими условиями.
Все эти и многие другие примеры долгосрочных прогнозов динамики популяций насекомых основаны на признании модифицирующего влияния климатических факторов на плотность популяции насекомых как через состояние кормовых пород, так и прямым воздействием на выживаемость и смертность насекомых.
Принципы прогнозирования массовых размножений насекомых для группы хвое- и листогрызущих насекомых с учетом зависимости их реакции от отдельных типов атмосферной циркуляции разработал А.И.Воронцов. А.И.Ильинский критерием долгосрочного прогнозирования считал единый комплексный агрометеорологический показатель, Б.В.Флеров использовал для этой цели дефицит влажности и В.И. Бенкевич - гидротермический коэффициент в сочетании с показателем жесткости зимы. Ю.П. Кондаков при прогнозе массового размножения сибирского коконопряда использовал интегральный показатель засушливости (ИПЗ), выраженный в баллах. Этот показатель характеризует продолжительность засушливого периода и определяется как число засушливых триад (трехдекадных периодов) при ГТК<1 за период развития вредителя.
О.А.Катаев (1984) проанализировал связь роста численности короедов в ельниках европейской части СССР с периодами солнечной активности и изменяющимися в определенной последовательности после них погодными условиями.
Для долгосрочного прогнозирования динамики численности насекомых чаще всего используются следующие метеорологические показатели.
Коэффициент водности - количество выпавших осадков за определенный период, выраженное в процентах от среднего многолетнего за этот же период; он определяется за календарный год, за гидрологический год (за период от октября предшествующего года по сентябрь текущего включительно), по скользящим периодам в 2-3 года, за 3 летних месяца (июнь, июль, август) и т. д.
Гидротермический коэффициент (ГТК) (по Г.Т. Селянинову) учитывает не только выпавшие осадки, но и температурный режим. Его вычисляют путем деления суммы осадков за 3 летних месяца (июнь, июль, август) на сумму среднесуточных температур всех 92 дней этого периода. Полученное частное от деления умножают на 10. Величина ГТК более 1,3 говорит об избыточном увлажнении, а менее 1 – о недостаточном.
ГТК можно определять для любого отрезка времени в пределах вегетационного периода
Относительный дефицит влажности (по Б.В. Флерову) определяют, суммируя среднемесячные дефициты влажности воздуха в гектопаскалях (миллибарах), установленные на 12 ч дня, и находят отклонение (в %) от такой же суммы по средним многолетним данным. Отклонение в большую сторону на 10-15%, особенно в течение 2 лет подряд, по мнению Б.В. Флерова, говорит об угрозе массового размножения вредителей.
Интегральный показатель засушливости (ИПЗ) (по Ю.П. Кондакову) предложен для прогноза очагов сибирского коконопряда, но может быть использован и в других случаях. Он представляет собой отношение числа засушливых декад (Д) за период с температурой воздуха выше +10°С к сумме гидротермических коэффициентов в июне и июле.
Величина ИПЗ, определяющая степень угрозы, в различных районах неодинакова. Поэтому для конкретных условий представляется целесообразным определять отклонение ИПЗ от установленного по материалам средних многолетних температур и осадков. Отклонение в большую сторону на 15-20 % свидетельствует о возникновении опасной ситуации.
С целью прогноза развития очагов анализируют состояние погоды за многолетний период, хотя бы за предшествующее десятилетие, по материалам метеостанции, находящейся поблизости от центра обследуемого или наблюдаемого лесного массива. Для повышения достоверности прогнозов необходимо располагать данными об изменении погодной ситуации за возможно более длительный период, сопоставляя их с данными об уровне численности и площади очагов вредителей.
Долгосрочное (многолетнее) прогнозирование с использованием метеорологических показателей пока еще несовершенно. Оно помогает наметить лишь тенденцию развития очагов. Многолетнее прогнозирование тесно связано с развитием метеорологии и гелиобиологии, поскольку начало и конец цикла любого явления в лесной экосистеме или популяционной динамике живых организмов чаще всего определяется погодной ситуацией, характеризующейся обычно конкретными метеорологическими параметрами, которые влияют возбуждающе или вызывают депрессию и массовую смертность особей. Изучение циклических процессов в лесных экосистемах не исключает необходимости глубокого познания взаимодействий организмов на внутрипопуляционном и межвидовом уровнях и совершенствования их математического моделирования. Прогнозирование, в свою очередь, опирается на данные мониторинга лесных экосистем.