Следующий способ обнаружения изменения структуры лесного покрова – инструментальное сопоставление повторных снимков. У этого метода выделяют два направления в исследованиях. Это оптико – механическое, основанное на простых геометрических сопоставлениях повторных снимков, и электронно-оптическое, основанное на простых геометрических сопоставлениях повторных снимков, и электронно-оптическое, основанное на электронно-цифровых и аналоговых преобразованиях и обработке данных с помощью ЭВМ.
Оптико-механический метод используется при выявлении мелких контуров, динамики гарей, вырубок, очагов дендрофагов на относительно стабильном фоне лесных массивов при ежегодном просмотре снимков.
Электронно-оптический метод обработки аэроснимков заключается в автоматическом распознавании и классификации каждого отдельного изображения и последующем сравнении результатов.
Картографический способ отображения динамики очагов по элементам рельефа дает наиболее наглядную и информированную картину с момента начала повреждения насаждений сибирским шелкопрядом. Анализ снимков показывает, что очаги черного пихтового усача начали распространятся с плакорных поверхностей водоразделов, покрытых пихтовыми лесами с примесью ели, вниз по склонам.
Этомонирование повреждаемости лесов главнейшими видами насекомых -дендрофагов по цветным снимкам позволяет, наряду с другими дешифрованными признаками текстуры и структуры очагов, уверенно выделить участки, пораженные различными видами насекомых - дендрофагов.
3.4 Принципы картографирования лесов
Картографический метод исследований – наиболее действенный инструмент научного познания пространственных явлений.
Карта – самый популярный и убедительный способ отражения полученных результатов и выводов, а также основа для планирования и проведения практических мероприятий.
Зоогеографические карты традиционно относят к картам природы. Из серии этих карт, уже вышедших в свет, следует отметить медико-географические карты «Иксодовые клещи» и «Грызуны и зайцеобразные», разработанные в институте географии СО АН СССР.
За основу составления карт, берутся известные принципы биогеоценотического соответствия (животного населения и их местообитания) и единства природы, позволяющие пользоваться методами оценки и экстраполяции через индикационные свойства растительности по отношению к биогеоценозу. В общих чертах методы оценки и экстраполяции состоят в характеристике природных контуров, сужающих картографической основой, и распространении этой оценки на однотипные, но не исследованные территории.
За основу при типизации энтомокомплексов принято фаунистическое и экологическое ядро комплекса, включающее виды, постоянно обитающие в пределах стации данного типа.
Для районирования лесных энтомокомплексов используется биогеоценотический подход, при котором, В отличие от ландшафтного, недостаточно учитывается рельеф и не выделяются индивидуальные границы.
3.5 Особенности картографирования лесных насекомых
Воздействие насекомых – дендрофагов на таежные ландшафты проявляется в нарушении структуры лесного покрова в виде очаговых образований, которые резко отличаются от окружающих древостоев по морфологическим, структурным и цветовым признакам. Эти участки хорошо заметны с воздуха как при визуальном восприятии, так и на фотоснимках.
Районы массовых размножений насекомых – дендрофагов охватывают огромные территории, приуроченные к различным видам рельефа. Поэтому для анализа оптимальных условий местообитания насекомых и их территориального распространения необходима классификация этих природных систем на подсистемы разного уровня.
Для разработки стратегии и тактики защиты лесов от вредного воздействия насекомых необходимы точные картографические методы развития очагов во времени и пространстве. В этом направлении выполнены исследования по разработке принципов и методов лесопатологического картографирования с использованием материалов аэрокосмической съемки (Ряполов В.Я. 1981г., 1985г.). Анализ приуроченности очагов производится в границах ПТК разного уровня и соподчиненности.
Классификация лесопатологических карт осуществляется по масштабу, способами составления, назначению и отображаемыми природными объектами и явлениями. Разработка классификации проводилась с учетом достижений в области зоогеографического и зоологического картографирования (Тупиков 1989г.).
3.6 Картографическое моделирование развития вспышек массовых размножений лесных насекомых
Для районирования территорий по степени ослабления лесов насекомыми – дендрофагами и их территориального прогнозирования используется серия разномасштабных лесопатологических карт, которые можно рассматривать как графоматематические модели, Исходя из общей теории моделирования, картографическое моделирование относится к идеальному: оно сочетает свойства наглядного, знакового и математического. Прогнозирование карты по способу их создания стоит ближе к математическому моделированию, чем к наглядному.
Наиболее оптимальными масштабами для структурно-динамического анализа поврежденных лесов по цветным аэроснимкам являются М 1:5000 – 1:20000. Прогноз именения динамики численности лесных насекомых имеет очень важное значение для оптимизации летно-съемочных работ. По повторным снимкам определяется не только интенсивность повреждений, но и места концентрации насекомых в насаждениях, которые в период последующих вспышек массовых размножений могут являться источниками насекомых – дендрофагов.
Исследования изменения очагов насекомых – дендрофагов в различные периоды градационного цикла развития показали, что интенсивность повреждений насаждений и границы распространения очагов довольно изменчивы.
Особенности массовых размножений сибирского шелкопряда и черного пихтового усача в Нижнем Приангорье и Чулымно-Енисейском междуречье изучались в широком экологическом аспекте (Ряполов В.Я. 1980г.), а причинно-следственные связи возникновения очагов не вызывают сомнений.
3.7 Анализ изменения численности хвоегрызущих насекомых в резервациях сибирского шелкопряда
Наземные исследования динамики численности насекомых – дендрофагов Являются базовой основой для изучения характера распространения насекомых по территории, а также закономерностей их массовых размножений.
Экологические аспекты формирования очагов сибирского шелкопряда достаточно широко освещены в литературе. Однако абсолютное большинство работ по изучению сибирского шелкопряда выполнено в годы его массового размножения. Сведения о периоде депрессии численности это дендрофага ограниченны. В немногочисленных работах рассматриваются отдельные вопросы о местах резерваций сибирского шелкопряда, их поиске, и прогнозах его массового размножения. Ввиду малой численности дендрофага в межвспышечный период, а также несовершенства методики обнаружения резерваций, мнений по заселенности сибирского шелкопряда носят противоречивый характер. Изучение динамики численности насекомых в таежных условиях сопряжено со многими трудностями. К ним относятся пятнистый характер распространений резерваций сибирского шелкопряда, из года в год изминяющаяся плотность популяций и т.д.
Наземные обследования в комплексных сопряженных резервациях сибирского шелкопряда проводят в весенне-летний и летне-осенний периоды. Методом околота и наложения клеевых колец перед выходом гусениц из зимовки. Изменение численности сибирского шелкопряда по типам резерваций в межвспышечный период исследований на ключевых участках Приангарного понижения. По данным исследований, видно, что четкое разделение плотности дендрофагов по типам резерваций происходит по фазе нарастания численности. В первичных резервациях этот процесс имеет более выраженную тенденцию в сравнении с другими типами резерваций. Так, абсолютная заселенность дендрофага в 1980г. в первичных резервациях выросла в 4,5 раза по сравнению с 1979г., во вторичных в 4,1 раза, а в третичных в 4 раза.
Следует отметить, что первичные резервации сибирского шелкопряда представляет собой стабильно плотные популяции, то есть насекомых при весеннем и осеннем учете. Во вторичных резервациях при весеннем обследовании не во всех стадиях удалось обнаружить дендрофаги, в то время как при осеннем учете деревья пихты сибирской практически всегда заселены. В третичных резервациях плотность заселения древостоев сибирским шелкопрядом столь мала, что обнаружить гусеницу не всегда удается.
В первичных резервациях осенний выход гусениц из подстилки начинается на 3-5 дней раньше, чем в других резервациях, а температура напочвенного слоя воздуха соответственно выше на 1-30. Гусеницы сибирского шелкопряда поднифаются в кроны при температуре подстилки 00, когда вокруг деревьев сходит снежный покров. Более ранний выход гусениц с зимовки в первичных резервациях, а также наиболее высокая температура окружающего воздуха способствует ускоренному развитию насекомых. Полученные данные показывают, что энергия размножения в первичных резервациях была выше, чем во вторичных и третичных резервациях.
Существенные изменения у сибирского шелкопряда на внутрипопуляционном уровне. Так, в 1980г. наступил момент, когда дендрофаг как бы «оторвался» от преследования его паразитами и болезнями. Значительно уменьшился отмор гусениц от благоприятных климатических условий.
Количественный и качественный анализ состояния популяций сибирского шелкопряда при доминантных видов чешуекрылых показал, что реализация вспышки массового размножения насекомых в районах Приангорья не произошло. В результате резкого изменения погодных условий в 1981г. произошел спад численности сибирского шелкопряда.
3.8 Оценка заселенности древостоев сибирским шелкопрядом и динамика его численности