Сосна звичайна – основна лісотвірна порода на території України, лісостани якої займають 35% лісопокритої площі нашої держави. Протягом кількох останніх десятиліть спостерігається різке погіршення стану сосняків не тільки на території нашої держави, але і в країнах Європи.
Перші ознаки масового відмирання соснових лісів були виявлені на Житомирщині в 2010-2012 роках. Потім цей процес поширився на інші регіони. У деяких лісогосподарських підприємствах заходу України з 2010 року площа осередків всихання у сосняках зросла в 6-9 раз.
Причини погіршення стану та всихання соснових лісів
Погіршення стану та всихання сосняків спричинене комплексом чинників. Провідними серед них є глобальні зміни клімату, насамперед зміни температурного й гідрологічного режимів. Зокрема, у Західному Лісостепу України внаслідок глобального потепління клімату уже понад 60 років реєструють збільшення температури і зменшення вмісту вологи в атмосфері. Середньорічна температура повітря за цей період зросла на 1,7о С, а відносна середньорічна вологість повітря зменшилася на 2,4%. Зростання температури повітря збільшує поверхневе випаровування вологи та, за наявності посушливих періодів, зумовлює зниження рівня ґрунтових вод. Зокрема, за даними ДП «Західукргеологія», рівень ґрунтових вод у свердловинах, облаштованих на території Малого Полісся та Розточчя, понизився на 0,5–1,5 м. Дуже різко понизився також і рівень поверхневих вод.
За прогнозами європейських дослідників, зроблених за керівництва професора Дидерського М. (Dyderski et al., 2018), потепління клімату та зміна кількості опадів призведуть до того, що переважна більшість аборигенних європейських лісових порід зіткнеться зі значним зменшенням придатної території для їх існування. Екологічні наслідки прогнозованого скорочення ареалу видів дерев матимуть значний вплив на управління лісами та для охорони природи. На думку цих вчених, під впливом змін клімату сосна звичайна ввійде в категорію «дерев-невдах» – площа її насаджень може дуже сильно зменшитися.
Ще однією з причин погіршення стану насаджень є те, що на тепер переважна більшість сосняків – це штучно створені одновікові деревостани (лісові культури) із незначною домішкою інших порід. Такі чисті монокультури вразливі до коливань погодних умов, часто пошкоджуються вітром та дуже сприятливі для формування осередків збудників хвороб і рослиноїдних комах (потенційних шкідників).
Загалом потепління клімату істотно впливає на інтенсивність розвитку збудників хвороб деревних видів, сприяє формуванню осередків масового розмноження хвоєгризних комах та стовбурових шкідників. Посушливі періоди зменшують опірність сосни до заселення комахами камбіо- та ксилофагами (стовбуровими шкідниками) – у деревині зменшується кількість смоли, яка може захищати дерева від заселення короїдами, вусачами та златками. Ці комахи завжди присутні в соснових лісах, але посушлива погода прискорює їх розвиток, сприяє формуванню додаткових поколінь протягом вегетаційного періоду. До швидкого відмирання сосняків призводить, зокрема, розвиток короїдів верхівкового та шестизубчастого, великого та малого соснових лубоїдів.
Верхівковий короїд охоче заселяє найвищі, найкраще прогріті сонцем дерева сосни та формує куртини всихання, які можуть швидко збільшувати свою площу. За сприятливої погоди заселення дерев сосни починається з першої половини квітня. Одне покоління короїда верхівкового розвивається протягом 40-45 днів, однак за холодної дощової погоди розвиток може тривати довше. Маточні та личинкові ходи прокладає в гілках та у верхній і середній частинах стовбура. На початкових стадіях заселення всихають окремі гілки, потім верхня частина крони, пізніше – все дерево. Небезпечним є також те, що цей короїд сприяє заселенню дерев офіостомовими грибами – збудниками синизни деревини. Це прискорює процеси відмирання дерев та, водночас, різко погіршує товарність деревини. Зимують личинки, лялечки та молоді жуки під корою дерев.
В ослаблених деревостанах сосни середнього та старшого віку під товстою корою (в нижній частині дерев) прокладає ходи шестизубчастий короїд (або, як його ще часто називають, великий сосновий короїд, стенограф). Свою назву він отримав завдяки наявності на кінці надкрил шести зубчиків, що утворюють так звану «тачку», з допомогою якої жук очищає маточні ходи від бурової муки. Це один із найбільших наших короїдів (дорослі жуки можуть сягати 8 мм). Довжина маточних ходів під корою – до 40 см. Дерева починає заселяти уже в квітні або на початку травня. За сприятливої погоди формує основне (весняне) та до 2-3 сестринських поколінь, які розвиваються протягом літа. Шестизубчастий короїд також сприяє заселенню дерев грибами-збудниками синизни деревини.
На ослаблених деревах сосни поселяються вусачі, златки, рогохвости та інші комахи, які можуть суттєво погіршувати технічну якість деревини.
На погіршення стану сосняків впливають також кореневі гнилі, зокрема коренева губка та опеньок осінній. Коренева губка найбільш небезпечна для деревостанів до 50 років. Є збудником кореневої та комлевої строкатої гнилі. Плодові тіла формуються в порожнинах ґрунту, біля всохлих дерев, на пнях. Опеньок є збудником білої периферійної гнилі, може погіршувати стан молодняків і деревостанів середнього та старшого віку.
Як протидіяти погіршенню стану соснових лісів?
Процеси всихання сосняків – великий виклик для лісівників. Втрата соснових насаджень спричинить суттєве погіршення стану середовища, оскільки соснові ліси виконують важливі середовищетвірні та захисні функції. Разом з тим це також і втрата важливого ресурсу, погіршення якості та виходу цінної ділової деревини.
Тому виникає питання: а що можна зробити, як реально протидіяти погіршенню стану сосняків?
Кардинально вплинути на кліматичні зміни на тепер неможливо. На пом’якшення негативних кліматичних змін повинно працювати усе людство. Однак є низка заходів, які потрібно здійснювати для покращення стану та збереження соснових лісів.
Песимістичні прогнози допускають можливість практично повного зникнення соснових лісів на території України та переважної частини Європи. Разом з тим, сосна звичайна характеризується великим екологічним потенціалом, який реалізується в різних лісорослинних умовах. Соснові деревостани ростуть як на бідних ґрунтах так і на досить багатих, у дуже сухих, сухих, свіжих, вологих, сирих і мокрих гігротопах. У зв’язку з цим наявні зміни клімату (навіть у комплексі з антропогенними негативними чинниками), на нашу думку, істотно не вплинуть на ареал сосни звичайної. Завдяки великій екологічній пластичності її генотипу молоді сосни зможуть адаптуватися до змінених екологічних умов, до наявного режиму опадів та температур.
Для збереження соснових лісів доцільно якомога швидше розпочати роботи із переформування чистих одновікових соснових монокультур. З цією метою до їх складу необхідно вводити листяні породи, що підвищує стійкість лісостанів до комах-фітофагів, збудників кореневих гнилей та інших патогенів сосни. Доцільним є введення бука, який досить добре розвивається під наметом соснового деревостану. У прогалинах можна вводити дуб звичайний, березу та інші листяні породи. Опад листяних порід буде сприяти швидшій мінералізації підстилки чим покращить родючість та гідрологічний режим ґрунту, що зменшить імовірність розвитку пожеж. У змішаних хвойно-листяних насадженнях створюються кращі умови для розвитку корисних організмів (птахів, хребетних та безхребетних тварин, комах-ентомофагів та сапро- і ксилотрофних видів), збільшується флористичне біорізноманіття. Таким чином, підвищення біотичної стійкості наявних насаджень сосни повинно ґрунтуватися на їх переформуванні в більш складні різновікові деревостани.
Процеси переформування та реконструкції сосняків потребують тривалого часу. Водночас ці заходи слід поєднувати із активною протидією масовому розвитку осередків комах-фітофагів та збудників хвороб.
Для оздоровлення соснових деревостанів важливе значення мають заходи з попередження розвитку і поширення комах камбіо- та ксилофагів. Враховуючи особливості біології та розвитку найбільш небезпечних видів шкідників весняної фенологічної групи (короїдів верхівкового і шестизубчастого, великого і малого соснових лубоїдів), заходи зі зменшення їхньої чисельності та подальшого поширення потрібно починати взимку й продовжувати протягом усієї весни й початку літа, що попереджує розвиток другого та сестринських поколінь цих комах. З метою боротьби із стовбуровими шкідниками доцільно застосовувати весь комплекс заходів: викладання та своєчасну обробку ловильних дерев, застосування феромонних пасток, профілактичні заходи. Однак основним має стати вирубування свіжозаселених стовбуровими шкідниками дерев (зокрема шляхом проведення вибіркових санітарних рубок), вивезення їх на переробку або корування. У разі запізнення з проведенням вирубки дерев сосни в осередках усихання завершується розвиток короїдів, утворюються їхні друге та сестринське покоління, дерева заселюють вусачі, златки, рогохвости та інші камбіо- та ксилофаги, що ще більшою мірою погіршує стан деревостанів і зменшує вихід ділової деревини. Доцільним також є спалювання або подрібнення кори і гілок у лісі, оскільки на порубкових рештках личинки короїдів та лубоїдів можуть завершити розвиток та потім атакують живі дерева.
З метою профілактики масового розмноження камбіо- та ксилофагів рубки головного користування в соснових деревостанах найбільш доцільно проводити в осінньо-зимовий період. Свіжозаготовлену деревину необхідно вивезти з лісу до початку березня. Якщо рубка деревостану проведена весною або влітку, то вивезення деревини треба здійснити протягом 4–5 днів. Деревину сосни, заготовлену з квітня до серпня, під час збереження її в лісі необхідно обробити інсектицидами не пізніше 2–3 діб після зрубування. На лісосіках і зрубах потрібно передбачити корування пнів, які є місцем розвитку короїда шестизубчастого, великого соснового лубоїда, златок, вусачів.
Активна боротьба з комахами камбіо- та ксилофагами має передбачати також протидію поширенню кореневих гнилей та некрозних хвороб у сосняках. Кореневі гнилі, спричинені кореневою губкою (в насадженнях віком до 40–50 років) та опеньком осіннім і надалі залишаються одним із суттєвих чинників погіршення санітарного стану сосняків. Для попередження поширення наявних осередків кореневих гнилей важливе значення мають своєчасне проведення вибіркових санітарних рубок та, особливо, суттєва зміна підходів до проведення доглядових рубок. Переформування монокультур сосни, уражених кореневою губкою, має передбачати створення часткових культур листяних порід у прогалинах і вікнах, які виникли внаслідок розвитку осередків цього патогена. Активніше слід застосовувати корування та антисептування пнів під час усіх видів рубок у сосняках – швидке руйнування пнів попередить первинне інфікування насаджень спорами кореневої губки. Для боротьби із збудниками кореневих гнилей доцільно впроваджувати біологічні методи боротьби, зокрема внесення грибів антагоністів та конкурентів. Натепер в Україні такі методи відомі, однак тільки на стадії досліджень і випробувань, впровадження в практику лісового господарства ще не набули.
На нашу думку, вже тепер необхідно починати роботи із адаптації соснових деревостанів до кліматичних змін, оскільки затримка призведе до небажаних наслідків, серйозного погіршення середовищетвірних і захисних функцій соснових лісів та спричинить суттєві втрати технічної якості деревини.
Три стратегії управління лісами, зважаючи на зміни клімату
Загалом можливі різні стратегії управління лісами з врахуванням можливих кліматичних змін: 1) збереження лісових насаджень; 2) активна адаптація; 3) пасивна адаптація.
1) За сценарієм збереження лісових насаджень лісівники намагаються зберегти наявну структуру лісу, навіть всупереч сукцесійним змінам які зрештою будуть відбуватися внаслідок зміни клімату. Такий сценарій оправданий у високопродуктивних насадженнях старшого віку, деревина з яких має високу економічну цінність, та які проявляють значну стійкість до кліматичних змін.
2) Активна адаптація передбачає використання методів лісівництва (наприклад, рубок догляду) для зміни структури та складу насаджень таким чином, щоб отриманий ліс був краще пристосований до впливів кліматичних змін, ніж це було б за природного розвитку. Ця стратегія також включає активну перебудову насаджень з метою заміни чутливих до зміни клімату видів дерев більш стійкими та витривалими. Таку стратегію доцільно застосовувати у насадженнях, які дуже чутливі до зміни клімату, або коли є високий ризик небезпеки для прилеглих насаджень і лісів (наприклад, пожежі, вітровали, поширення короїдів).
3) Пасивна адаптація. У цій стратегії передбачається використовувати процеси адаптації лісів до змін клімату, які відбуваються спонтанно за рахунок природного відтворення насаджень та міграції видів. Ця стратегія не потребує якихось капітальних вкладень чи заходів, однак лісівники не мають змоги контролювати зміни у складі та структурі насадження, що є важливим для подальшого функціонування лісу. Цей варіант доцільно застосовувати у лісових насадженнях, які мають низьку економічну або екологічну цінність їх функціонування, або якщо витрати на переформування насаджень не дають можливості досягти якогось реального результату (є економічно не вигідні і екологічно не доцільні).
Саме на з’ясування механізмів адаптації соснових лісів до умов навколишнього середовища спрямований проєкт «Лісівничі та молекулярно-генетичні засади підвищення біотичної стійкості деревостанів сосни звичайної в контексті адаптації до змін клімату та антропогенного навантаження», який з 2022 року фінансується Національним Фондом Досліджень України (грант 2021.01/0184).
Для вирішення цієї проблеми науковці НЛТУ України використовують комплексний підхід, який включає лісівничо-таксаційні, фітоценотичні та фітопатологічні дослідження на науково-виробничих стаціонарах кафедри лісівництва, а також молекулярні дослідження для виявлення генетичних передумов стійкості сосни звичайної до стресу та діагностики збудників лісових інфекцій в лабораторії молекулярно-генетичних маркерів деревних рослин кафедри лісівництва НЛТУ України.
Ми очікуємо, результати цього проєкту будуть внеском у забезпечення сталого розвитку та невиснажливого використання лісових ресурсів України, як відновлюваного джерела отримання лісоматеріалів та інших корисних продуктів. Водночас це також забезпечить виконання середовищетвірних та захисних функцій лісовими екосистемами як запоруки покращення якості середовища та умов життя населення.
Співробітники НЛТУ України
професор Криницький Г.Т.,
професор Крамарець В.О.,
ст. наук. співроб. Ковальова В.А.
Фото надані авторами статті
