Наибольший вред лесам Советского Союза наносят: восточный майский хрущ, подкорный сосновый клоп, большой сосновый долгоносик, сибирский коконопряд, сосновый коконопряд, сосновая пяденица, монашенка, сосновая совка, обыкновенный и рыжий сосновые пилильщики, непарный шелкопряд, зеленая дубовая листовертка и ряд других листогрызущих чешуекрылых, а также комплексы вредителей стволов деревьев, шишек и семян хвойных пород.
Восточный майский хрущ — главнейший вредитель сосновых культур на огромной территории от западных границ СССР до Байкала, исключая крайний юго-восток европейской части СССР, республики Средней Азии и Казахстан. Многочисленные исследования его экологии, образа жизни и мер борьбы обобщены в работах В. М. Березиной. Система интегрированной борьбы применительно к различным зонам СССР разработана А. И. Воронцовым.
На протяжении последних лет в ряде лесных массивов европейской части СССР, а также в отдельных районах Западной Европы наблюдается увеличение численности и расширение площадей очагов майского хруща. Особенно большой вред майский хрущ причиняет таежной зоне, где в результате концентрированных рубок созданы благоприятные экологические условия для его распространения. В связи с этим возникла необходимость его дополнительного изучения и оценки существующих мер борьбы для таежных условий.
Исследования показали, что метод авиахимической борьбы с имаго майского хруща в период дополнительного питания дает хорошие результаты в изолированных сосновых борах лесостепь, но малоэффективен на больших территориях таежных лесов. Здесь разрабатывается другая стратегия борьбы, в основе которой лежит очередность закультивирования площадей и комплекс лесохозяйственных мероприятий.
Роль биотических факторов в динамике численности майского хруща выяснена недостаточно. Исследования последних лет были в основном сосредоточены на изучении микозов, главным образом гриба Beouveria tenella Siem. Совершенно не изучены вирусные болезни, которые могут быть перспективны для биологической борьбы.
Подкорный сосновый клоп — типичный обитатель сосновых культур 5—25-летнего возраста, произрастающих на песках юго-востока европейской части СССР. Его численность слабо регулируется биотическими факторами. Расселение и формирование новых очагов происходит за счет длиннокрылых самок. Их численность в различных условиях обитания непостоянна. На соснах, произрастающих открыто, или на участках, осветленных в результате интенсивных прореживаний, длиннокрылые самки составляют более половины всей популяции, а по мере углубления в густосомкнутое насаждение — 1—5%.
На состав популяции и численность длиннокрылых самок влияют микроклиматические условия и возраст древостоя, а также ухудшение условий роста сосны и питания клопа. Установлена периодичность массового появления и миграций длиннокрылых самок из одного насаждения в другое, однако причины таких резких пиков их численности не выяснены.
Клоп исключительно свето — и теплолюбив, поэтому в местах его массового распространения создают густые культуры с плотными опушками.
Очаги клопа формируются сравнительно медленно. Клоп появляется в культурах сосны, как только у последней образуется чешуйчатая кора (5—6 лет), но достигает максимальной численности только к 15—18-летнему возрасту культур. Меры борьбы применяют в зависимости от плотности популяции клопа и состояния культур. При высокой численности в больших хронических очагах в июле-августе назначают химическую обработку внутрирастительными препаратами группы poropa.
Большой сосновый долгоносик и другие виды рода Hylobius (Н. pinastri Gyll., Н. albosparsus Boh.) наносят большой вред молодым культурам хвойных пород и естественному возобновлению на вырубках во время дополнительного питания. Цикл развития долгоносика тесно связан со временем рубки леса. На пнях осенне-зимних вырубок он заканчивается в 14—15 месяцев, общая генерация (включая зимовку неполовозрелых жуков) — двухгодовая. На летних вырубках личинки зимуют дважды и генерация длится 2,5—3 года.
На сроки развития долгоносика, с которыми тесно связано и нарастание его численности, кроме времени рубки лесосек сильно влияет гидротермический режим почвы, размеры пней и сомкнутость насаждения, если откладка яиц проводилась в местах выборочных или постепенных рубок и на гарях. Под влиянием этих факторов развитие личинок затягивается, поэтому часто бывает очень трудно установить генерацию популяции долгоносика.
Миграции и активная жизнь имаго тесно связаны с кормовой базой, а также типами вырубок и их климатической неоднородностью. Когда в дневные часы температура на освещенной части вырубок быстро поднимается, жуки начинают проявлять беспокойство, прекращают питание и ползают по поверхности почвы.
Температура тела у жуков поднимается до 35°С, и они мигрируют на неосвещенную часть вырубки, где зарываются в моховой покров и находятся в состоянии оцепенения. При понижении температуры до 13—18° С жуки вновь приступают к дополнительному питанию. В связи с возрастной неоднородностью структуры популяции большой сосновый долгоносик является интересным объектом для популяционных исследований.
Колебания численности у долгоносика выражены слабо, несмотря на большую плодовитость и наличие разнообразных врагов. Основным фактором, определяющим численность вредителя в лесном массиве, является наличие благоприятного субстрата для заселения — свежих пней осенне-зимней рубки. На пнях летней рубки выживаемость популяции, по данным Ю. А. Малоземова, резко падает.
Большой сосновый долгоносик широко распространен во всей лесной зоне, особенно в районах интенсивных лесоразработок. Система мер борьбы с ним заключается в ряде приемов лесохозяйственной профилактики (способы и сроки примыкания лесосек, разрывы между культурами и свежими вырубками и др.), обработке свежих пней инсектицидами; при высокой численности жуков в местах дополнительного питания — в опрыскивании культур инсектицидами.
Сибирский коконопряд является самым страшным врагом хвойных пород тайги от Урала до Тихого океана.
Ю. П. Кондаков сделал ретроспективный анализ вспышек массового размножения сибирского коконопряда в темнохвойных лесах Средней Сибири с 1878 по 1969 г. с использованием дендрохронологической методики. Он установил сопряженность массовых размножений шелкопряда с засухами, повторяемость и продолжительность градаций сибирского коконопряда в разных экологических условиях.
Специфичной особенностью сибирского шелкопряда, в значительной мере определяющей планирование мер борьбы, является гетероцикличность развития. Расчленение его популяций в темнохвойных лесах Сибири на два поколения с однолетним и двухлетним циклами развития вносит коренные изменения в динамику численности вредителя, особенно во второй фазе проградации.
Вспышки массового размножения возникают в первую очередь в изреженных рубками и поврежденных пожарами лесах, в насаждениях разного возраста и состава. Численность регулируется главным образом биотическими факторами, среди которых ведущую роль играют энтомофаги (Telenomus gracilis и др.).
При полной или очень сильной однократной дефолиации пихты (Abies sibirica Ldb. и др.) и кедра (Pinus sibirica (Rupr.) Mayr.) они начинают усыхать. Значительно устойчивее насаждения лиственницы (Larix sibirica Ldb. и др.). Они выдерживают потерю почти всей хвои в течение 2 лет. Поврежденные насаждения обычно становятся жертвой стволовых вредителей, особенно усачей рода Monochamus.
Вспышки массового размножения сибирского шелкопряда захватывают огромные территории, поэтому исключительно большую роль играют надзор и прогноз.
Надзор ведут воздушной разведкой, аэродесантными обследованиями, со спутников Земли, по маршрутным ходам, на пробных площадях. Для фонового прогноза используют интегральный показатель засушливости и данные детального надзора, а степень предстоящей дефолиации определяют по числу гусениц в кроне модельного дерева и по критическим числам.
На основании прогноза разрабатывают стратегию и тактику авиационной борьбы бактериальными препаратами и инсектицидами, методом мелкокапельного малолитражного опрыскивания.
Другой представитель этого рода — сосновый шелкопряд встречается по преимуществу в европейской части СССР, особенно в северной части степной зоны, ленточных борах Алтайского края, УССР и БССР. Образ жизни и экология этого вредителя изучены давно, они сходны с таковыми в Западной Европе.
В последние годы разрабатывают интегрированные меры борьбы с сосновым шелкопрядом, используя бактериальные препараты (в основном гомелин) совместно с паразитизмом яйцееда Telenomus verticillatus.
Сосновая пяденица широко распространена в сосновых насаждениях северной части степной зоны, лесостепи и южной лесной зоны европейской части СССР, на Южном Урале и в Западной Сибири. Самые большие вспышки массового размножения наблюдались в 1939—1945 гг. и в 1959—1965 гг., несколько меньшая в 1969—1975 гг. Они возникают преимущественно в сосновых насаждениях II—III классов возраста, созданных на бедных песчаных и старопахотных почвах. Увлечение авиахнмической борьбой привело к тому, что вспышки участились за счет уничтожения энтомофагов и повышения жизнеспособности сохранившихся после химических обработок особей. Хорошо изучены видовой состав и биология паразитов.
Монашенка в течение последних 70 лет образует очаги главным образом в чистых сосновых насаждениях среднего возраста в восточных районах лесостепной и юга лесной зоны европейской части СССР, на Урале и в ленточных борах Сибири.
Несмотря на довольно крупные и частые вспышки массового размножения, гибели сосновых насаждений после дефолиации не наблюдается.
По исследованиям М. Г. Ханисламова и др., численность популяции возрастает в те годы, когда отрождение гусениц совпадает с появлением мужских соцветий сосны, которыми они питаются в первом возрасте. Растянутый период цветения сосны во влажные годы позволяет гусеницам, вылупившимся из яиц, питаться в разное время и тем самым еще больше способствует росту численности. Роль энтомофагов изучена недостаточно. Вспышки прерываются чаще всего возникающими эпизоотиями.
Сосновая совка образует очаги в нормально сомкнутых чистых сосновых насаждениях жерднякового и среднего возраста, особенно в культурах, расположенных по повышенным элементам рельефа.
На протяжении последних 35—40 лет возникали преимущественно локальные вспышки массового размножения на Южном Урале, в Тюменской обл., ленточных борах Западной Сибири и на Украине. Начиная с 1971—1972 гг. вспышки массового размножения сосновой совки усилились. Ими были охвачены многие лесные массивы лесостепи, а в 1975—1977 гг. очаги продвинулись в лесную зону. Так, во Владимирской обл. массовое появление сосновой совки отмечено впервые после 45-летнего перерыва
Характерной особенностью этих вспышек является их скоротечность. Фаза кульминации длится 1—2 года, а фаза ретроградации — всего 1 год. Вспышка затухает в основном за счет энтомофагов и микозов. Так как высокая численность популяции наблюдается в течение короткого периода и чаще всего приводит к одноразовой неполной дефолиации, то авиахимические обработки следует считать нецелесообразными. Действие бактериальных препаратов на них еще не испытано.
Рыжий сосновый пилильщик — очень пластичный вид, широко распространенный в лесах СССР. Вспышки массового размножения почти не прекращаются, возникая в одних и затухая в других лесных массивах. Дефолиация значительно сокращает текущий прирост, но насаждения обычно не погибают.
Исследования по биологии, экологии и энтомофагам рыжего пилильщика систематизированы Н. Г. Коломийцем, Г. В. Стадницким, А. И. Воронцовым. К настоящему времени появился ряд новых интересных исследований, посвященных изучению методов учета, динамики численности, экологии паразитов, холодостойкости яиц, а также использованию ядерного полиэдроза для борьбы с пилильщиком.
Производственные опыты показали хорошие результаты препарата вирулин-диприон.
Обыкновенный сосновый пилильщик — дает вспышки редко, поэтому изучен слабо. Для условий Украины в последнее время разработаны рекомендации по интегрированной борьбе с пилильщиками, основанные на оценке состояния популяции.
Непарный шелкопряд — самый распространенный в лесах СССР многоядный вредитель ассимиляционного аппарата. В равнинных лесах европейской части СССР первичные очаги возникают в изрежснных насаждениях, в рединах и по южным опушкам более густых древостоев, состоящих из ранней формы летнего дуба, березы, граба, а по поймам рек — в насаждениях из вяза и тополя, реже ветлы.
Насаждения, в которых возникают первичные очаги, обычно произрастают на бедных почвах (на песках, солонцеватых суглинках, торфяных почвах и т. д.), характеризуются однообразным травяным покровом (осоки, злаки) и плохим ростом.
Первичные очаги возникают в насаждениях, расположенных вблизи населенных пунктов и характеризующихся слабым развитием второго яруса и почвозащитного подлеска, уничтоженных неумеренной пастьбой скота.
В горных лесах Алтая очаги формируются в пихтовых и лиственничных насаждениях. В насаждениях из лиственницы очаги возникают в ряде мест Восточной Сибири и Бурятской АССР. В Средней Азии непарный шелкопряд преобладает в нижней лесной зоне гор, в предгорьях, где образует очаги в плодовых насаждениях.
В Восточном Казахстане очаги непарного шелкопряда образовались в ущельях, хорошо прогреваемых солнцем и защищенных от северных ветров, где гусеницы повреждают пихту, а по поймам рек и ручьев — осину, березу, черемуху, иву. Рост численности обычно совпадает с господством в течение ряда лет восточной атмосферной циркуляции, которая характеризуется преобладанием антициклональной погоды.
Вспышки массового размножения наблюдаются ежегодно в тех или иных частях его ареала. Нередко они носят местный характер и образуются на небольших площадях, иногда же распространяются на огромных пространствах, захватывая несколько ландшафтно-географических зон. При этом в северной части ареала часто формируются миграционные очаги, возникающие вследствие переноса бабочек циклоном. Плотность популяции при этом достигает иногда больших размеров.
Непарному шелкопряду в СССР посвящено много исследований, его изучали и продолжают изучать в самых разнообразных аспектах. Несмотря на это, механизмы динамики численности популяций до конца не раскрыты, а поиски эффективных энтомофагов, которые могли бы регулировать его численность, пока не увенчались успехом. Большим достижением последнего времени является создание вирусного препарата вирин-НШ и феромонного препарата диспарлюр. Разработаны тактика и технология их применения.
Создание вирина-НШ потребовало разработки технологии массового разведения непарного шелкопряда. Полусинтетическая среда для питания гусениц и технология были разработаны Всесоюзным институтом бактериальных препаратов.
Зеленая дубовая листовертка на протяжении последних 20 лет являлась главным вредителем дубовых насаждений. Ее очаги непрерывно возникали в тех или иных частях ареала дуба, включая его северную границу. Градация чаще всего длится много лет. Так, в дубравах Подмосковья она длится уже 14 лет и только в 1976 г. достигла фазы кризиса.
Численность листовертки быстро нарастает только при условии оптимального совпадения сроков выхода гусениц из яиц и появления фазы открытой почки у дуба. Очаги поэтому, как правило, приурочены к насаждениям из ранней формы летнего дуба. Чаще всего они образуются в изреженных старовозрастных дубравах, парковых рощах. С дубовой листоверткой связано много энтомофагов, однако только один специализированный паразит Phaeogenes играет заметную роль в регуляции численности ее популяций.
Бактериальных и вирусных эпизоотий почти не бывает. Главной причиной затухания вспышек в Подмосковье и ряде других областей на Русской равнине являются зимние морозы в январе—феврале, когда отклонения абсолютных минимумов температур от средних достигают 5° С в течение 5—10 дней. Относительная стабилизация плотности популяции в течение ряда лет на высоком уровне достигается миграциями бабочек и гусениц. Численность паразитов в этот период держится почти на одном уровне. Необходимость химических мер борьбы с зеленой дубовой листоверткой подвергается дискуссии.
Уничтожение насекомыми листвы деревьев приводит к ряду последовательных изменений в жизни лесного биогеоценоза. Кафедрой лесозащиты Московского лесотехнического института, а в дальнейшем Институтом географии АН СССР было выяснено, что под пологом поврежденного листогрызущими насекомыми насаждения резко изменяется освещенность, температура, влажность воздуха, состав травянистой растительности и наличие гумуса. Разложение мертвых растительных остатков протекало почти в 3 раза быстрее за счет усиления абиотической минерализации под влиянием усиленного поступления солнечной радиации под полог осветленных (из-за потери листвы, съеденной листоверткой) насаждений.
Очень большое значение имеет зоогенный опад (экскременты). Продукция экскрементов листовертки за период ее личиночного развития достигала 6 ц/га (в среднем 3 ц/га воздушносухой массы). Экскременты являются водопрочными образованиями и по сравнению с одинаковой массой листового опада имеют примерно в 50 раз большую поверхность, которая служит сферой активного развития сапрофильных микроорганизмов. Особый химический состав экскрементов листовертки увеличивает активность микробной плазмы.
Потеря прироста за период дефолиации листоверткой дубовых насаждений быстро восстанавливается вследствие более интенсивного протекания биологического круговорота в результате быстрого освобождения вещества и энергии, заключенных в лесной подстилке. Поэтому химическая борьба с листоверткой может себя оправдать только в самых крайних случаях. Это же относится и к другим лпстогрызущим насекомым. Исключением является лишь непарный шелкопряд, который переходит на питание плодовыми и хвойными породами.
Вредители стволов представлены очень большим числом видов. Их изучению в последние годы уделено значительное внимание. Коллективом Института леса и древесины АН СССР под руководством А. С. Исаева впервые разработана стройная теория взаимодействия дерева и насекомых-ксилофагов на эколого-биохимической основе, получено экспериментальное обоснование сложения экологических группировок, на примере лиственницы дан анализ механизмов устойчивости дерева и поведенческих реакций ксилофагов, что позволило показать, каким путем обеспечивается постоянное стремление вида к размещению в экологическом оптимуме.
На примере большого лиственничного короеда (Ips subelongatus Motsch.) и пихтового черного усача (Monochamus urussovi Fisch.) разработан метод анализа динамики численности лесных насекомых. Этот метод основан на принципе стабильности подвижных экологических систем с учетом основных положений синтетической теории динамики численности насекомых.
В последние годы много внимания уделяется регуляторным механизмам динамики численности стволовых вредителей. Новый подход к этому вопросу с математическим обоснованием его содержат работы Б. Н. Огибина.
Большой интерес представляет серия работ по изучению паразитов и хищников короедов, рогохвостов и других стволовых вредителей. Намечаются новые подходы к учету плотности популяции стволовых вредителей, что раскрывает новые возможности в проникновение механизмов, управляющих динамикой численности этой сложной группы вредителей леса.
Возросшая потребность лесного хозяйства в семенах хвойных пород поставила задачи изучения вредителей шишек и семян хвойных пород, особенно ели и лиственницы. В этом плане были проведены большие биологические, экологические и биоценотические исследования комплекса вредителей шишек и семян ели сотрудниками Ленинградского научно-исследовательского института лесного хозяйства под руководством Г. В. Стадницкого. В результате были изучены комплексы вредителей шишек ели и лиственницы, биологические особенности малоизвестных видов, разработана новая теория динамики численности этой группы, построена первая математическая модель для еловой Шишковой листовертки. Работы по изучению вредителей лиственницы были проведены также в Красноярском крае и других районах Сибири.
В итоге исследований разработаны надзор и прогноз за этой группой вредителей и система мероприятий по защите шишек и семян в семенных хозяйствах. В целях активной защиты разработана технология использования внутрисистемных ядов, механизация работ. Собран очень большой материал, позволяющий разрабатывать достаточно совершенные системы лесозащитных мероприятий. Часть исследований уже используется в практике лесного хозяйства нашей страны.