К ВОПРОСУ О ПОРАЖЕНИИ БАКТЕРИОЗОМ ПИХТЫ НОРДМАННА НА ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ
Голгофская К.Ю., Грабенко Е.А., Шевелева Н.Н.
(КГПБЗ, МГТИ, г. Майкоп, РФ)
The dynamics of areas of the Caucasus Reserve and adjucent territories where the Caucasus silver fir succumbs to withering as a result of bacteriosis (pathogenic organizm Ervinia multivora Sch.-Parf. sp. n.) is being subjected to analysis. A marked increase in the size of affected forest areas is noted. The probability of involvment of the forestation of the entire region into the pathologic process is being currently looked into.
В мировой практике лесного хозяйства еще в конце XIX века отмечалось периодическое усыхание различных древесных пород, как лиственных, так и хвойных. Эти процессы объяснялись влиянием климатических и экологических аномалий, а также вспышками наиболее изученых в то время грибных эпифитотий.
Об усыхании хвойных древостоев (ель восточная) на Кавказе впервые сообщается А.Я. Орловым (1951: по Щербин-Парфененко, 1963). Очаги усыхания были обнаружены в бассейне р. Большая Лаба в 1946 году. Их обследование позволило сделать вывод, что начало эпифитотии приходится на 1935 – 1936 г.г.
Усыхание пихты в регионе впервые было обнаружено в 1957 году и продолжалось в течение 3 лет. За это время погибло около 1,5 млн. кубометров древесины пихты на площади около 30 тыс. га. Однако, данный процесс не затронул территорию Кавказского заповедника. Граница очага довольно четко проходила по ущелью реки Цице вблизи его западной границы.
С 1957 года по настоящее время в заповеднике ведутся работы по изучению динамики очагов и влиянию болезни на процессы естественного возобновления древостоев с использованием методик рекогносцировочного и детального лесопатологических обследований. Выделен возбудитель бактериоза из твердых тканей деревьев. Его патогенные свойства изучались путем заражения побегов через сосудистую систему по методу К.В. Никитиной (Черпаков, 1979).
Весной 1971 года усыхание пихты обнаружилось на западной границе заповедника, в районе поселка Гузерипль.
В целях выявления причин этого явления было взято восемь модельных деревьев породы пихта из числа усохших (Летопись природы КГБЗ, 1971). Анализ, проведенный сотрудниками заповедника, показал, что поражается не только хвоя, но и весь ствол. Луб, камбиальный слой и древесина имеют резкий кислотный запах. В большинстве случаев поражение идет сверху вниз в виде полос или языков, что хорошо заметно при окорке нижней части стволов. Там, где кора и древесина не поражена, хвоя ветвей сохраняет свой зеленый цвет. Как правило, обнаруживалось поражение коры в виде отдельных участков, которые позже сливаются в один. Деревья, усыхают внезапно, что подтверждается анализом нормального прироста предыдущего года. Было отмечено, что патоген обладает необычайно высокой энергией роста и размножения, приводящей к быстрой гибели такого мощного древесного организма, как пихта. Идентификация бактерий из полученных на питательной среде культур выявила патогенную газообразующую палочку Ervinia multivora Sch.-Parf. sp. n., которая и является возбудителем бактериоза (Щербин-Парфененко, 1972).
Кроме изучения модельных деревьев были также проведены исследования качества шишек и семян пихты кавказской. Они показали, что очень часто в кронах пихт наблюдаются недоразвитые шишки размером от 2 - 3 до 6 - 7 см по длине. Эти шишки бурые, мягкие, гибкие, без семян. Нередко они расположены на одних и тех же ветках, иногда даже по соседству с зелеными, нормально развитыми шишками. Однако и такие внешне, казалось бы, здоровые шишки, не всегда достигают нормальных размеров по длине. В некоторых случаях верхняя часть их недоразвивается и буреет, иногда даже до половины их длины, и они выглядят как бы приплюснутыми. Во многих случаях отмечалась сильная, почти стопроцентная, засмоленность исследуемых шишек. Анализ показал, что выделение смолы происходит при полном отсутствии повреждений какими бы то ни было насекомыми и является точным диагностическим признаком бактериальной зараженности. Бактериальную зараженность шишек и семян хвойных пород отмечали А.Л. Щербин-Парфененко (1963) и Голгофская К.Ю. (1972, 1975, 1985).
Проведенные бактериологические посевы на питательную среду подтвердили, что все образцы взятые из шишек с проявлением вышеуказанных повреждений, были заражены культурой Ervinia multivora. Она была также выделена и из внешне здорового семени, отобранного из недозрелой шишки, что свидетельствует и о наличии бессимптомного заражения.
Следующая эпифитотия на территории заповедника была описана В.В. Черпаковым (Летопись природы КГБЗ, 1988). Она зарегистрирована в 1987 году при обследовании стационара «Малчепа». Пораженными оказались наиболее высокобонитетные древостои первого яруса, имеющие патологию типа «Красный факел». Детально был обследован наиболее крупный очаг на склонах горы Филимонова, где пораженные деревья образовывали систему микроочагов по 2 - 5 деревьев, то есть налицо был куртинный характер поражения, что свидетельствует об инфекционном процессе. Описанные внешние признаки оказались типичными для бактериального мокрого рака (водянки). В развитии заболевания выделены четыре фазы: внедрение бактерий, нашествие насекомых, покраснение хвои и сухостой (Черпаков, 1985).
Время затухания патологического процесса в данном очаге приходится на 1994 - 1995 годы, о чем свидетельствовали единичные свежие поражения пихт.
Последние упоминания в «Летописи природы» об усыхании пихты на территории КГПБЗ относятся к 1998 году. Тогда были произведены рекогносцировочные лесопатологические обследования, в ходе которых выявилось отмирание деревьев I и II ярусов пихты кавказской с симптоматикой бактериального очага. Наибольшие поражения зарегистрированы в Гузерипльской лесной котловине (как на территории Гослесфонда Гузерипльского лесхоза, так и на склонах горы Филимонова, хребта Урочище Абаго, гор Абаго и Бзык - территория Северного отдела КГПБЗ) (Летопись природы КГПБЗ, 1998).
Таким образом, за последние 30 лет в Кавказском заповеднике наблюдается периодическое усыхание пихты, что является следствием фитопатологических (в основном, бактериологических) процессов (Щербин-Парфененко, 1963, 1972, 1975, Голгофская, 1972, 1975, 1985 и др.) и имеет характер эпифитотии, в настоящее время поразившей лесные массивы на обширных территориях.
В период с 1998 по 2000 год визуально отмечалось увеличение как территории указанного очага, так и степени поражения в нем. Рекогносцировочное обследование, проведенное в 2000 году по методике К.Ю. Голгофской, А.Л. Щербин-Парфененко и В.В. Черпакова (1983), в бассейнах рек Безымянная и Малчепа, которые непосредственно прилегают к ранее обнаруженному очагу бактериоза на склонах горы Филимонова, дало следующие результаты:
1. В бассейне реки Безымянная бактериозом охвачено 38,4 % территории и повреждено 9,5 % древесины от произрастающего запаса пихты. В частности, территории со степенью поражения I (наличие одиночных погибших деревьев) занимают 31 % площади бассейна, со степенью II (наличие куртин с 2 - 5 погибшими деревьями) – 7 % и со степенью III (наличие куртин с 5 - 10 погибшими деревьями) – 0,5 %. Количество погибшей древесины на участках с разной степенью поражения выражается следующими величинами: I степень – 6 % или около 238 тыс. м3, II степень – 3 % или около 123 тыс. м3 и III степень – 0,6 % или около 22 тыс. м3. Всего в данном бассейне реки погибло в 2000 году около 384 тыс. м3 древесины пихты.
2. В бассейне р. Малчепа заболеванием охвачено 53,9 % от площади и 13,3 % от запаса древесины пихты. По степеням поражения это выглядит следующим образом: I степень – 41,1 % от площади и 5,9 % от запаса (около 235 тыс. м3), II степень – 10,6 % от площади и 4,9 % от запаса (около 193 тыс. м3) и по III степени 2,2 % от площади и 2,5 % от запаса (около 99 тыс. м3). Всего в этом бассейне, по нашим расчетам, погибло около 528 тыс. м3 древесины.
3. Болезнью охвачены участки леса расположенные на разных местообитаниях с существенно различными условиями произрастания. Это свидетельствует об инфекционном течении данного заболевания и может рассматриваться как аргумент против предположения об экологических ( в частности, климатических) причинах усыхания древостоев пихты.
Полученные результаты подтверждаются исследованиями фитопатологов Российского центра защиты леса, проводившими в 2000 – 2001 гг. лесопатологическое обследование 25 тыс. га древостоев в лесах Комитета природных ресурсов Республики Адыгея. В выводах представленного ими отчета говорится, что «масштабы бактериоза на момент обследования таковы, что можно говорить об эпифитотии. Более 41% обследованных насаждений ослаблены или усыхают по этой причине» (Отчет …, 2000 - 2001, с. 76). Возбудителями болезни, по данным экспедиции, являются бактерии рода Erwinia и Pseudomonas, являющиеся полифагами.
Основываясь на вышеизложенном, можно сделать вывод о динамике расширения площадей пораженных бактериозом и, следовательно, об увеличении причиняемого им ущерба. Так, первые упоминания об усыхании древостоев говорят о локальных участках, площадь которых не превышает 1 тыс. га (Орлов, 1951: по Щербин-Парфененко 1963). Полученные же в настоящее время результаты указывают о вовлечении в патологический процесс огромных территорий с запасом древостоев, превышающим 1000 м3 на одном га. Мы считаем, что распространение бактериоза на Западном Кавказе принимает угрожающий характер и в скором будущем им могут быть охвачены все древостои региона, что будет иметь весьма существенные экологические и экономические последствия.
Литература
1. Голгофская К.Ю., Щербин-Парфененко А.Л. Усыхание пихты в Кавказском заповеднике // Конференция по бактериальным болезням растений /тезисы докладов/. Киев, 1972. С. 107 – 108.
2. Голгофская К.Ю., Щербин-Парфененко А.Л. Бактериоз шишек и семян кавказской пихты // Конференция по бактериальным болезням растений /тезисы докладов/. Киев, 1972. С.108 – 110.
3. Голгофская К.Ю., Щербин-Парфененко А.Л. Усыхание пихты в Кавказском заповеднике // Фитопатогенные бактерии. Киев: Изд-во «Наукова думка», 1975. С. 302 – 305.
4. Голгофская К.Ю. Роль бактериальных заболеваний в процессах естественного возобновления //Фитонциды. Бактериальные болезни растений /тезисы докладов/. Киев: Изд-во «Наукова думка», 1985. С. 81 – 82.
5. Инструкция по выявлению и учету очагов усыхания пихты Нордманна в горных лесах Кавказа. Сочи, 1983.
6. Отчет по лесопатологическому обследованию части лесов КПР РА. М., 2000 – 2001 г.г.
7. Черпаков В.В. Бактериальный ожог лиственных пород Северо-Западного Кавказа и обоснование мер борьбы с ним. Автореферат диссертации … кандидата биологических наук / Научно-Исследовательский институт защиты растений, Тбилиси, 1979.
8. Черпаков В.В. Бактериальный ожог пихты Нордманна на Западном Кавказе // Фитонциды. Бактериальные болезни растений /тезисы докладов/. Киев: Изд-во «Наукова думка», 1985. С. 103 – 104.
9. Щербин-Парфененко А.Л. Бактериальные заболевания лесных пород. М., Гослесбумиздат, 1963, 21 – 24.