В условиях Беларуси отмечены региональные особенности проявления характера поврежденности листовых пластинок липы мелколистной личинками Phyllonorycter issikii. Наиболее высокий показатель поврежденности отмечается на юге Беларуси в г. Бресте и г. Гомеле. При этом данный показатель не превышает 9 %.
Ключевые слова: Tilia cordata, Phyllonorycter issikii, поврежденность листовых пластинок, Беларусь
Интенсификация транспортных потоков и антропогенное влияние на климат привели к экологической дезинтеграции [1]. Следствием данного явления выступает биологическая инвазия, которая относиться к числу глобальных экологических проблем современности [2]. Адвентивные виды затрагивают экологическое коэволюционное единство экосистем создавая при этом серьезную угрозу для местной биологической вариативности, функционированию экосистемы, сельскому хозяйству и здравоохранению [3].
Экономический ущерб от инвазионных объектов огромен. Так, в результате инвазии заносных видов США теряют 137 млрд, Индия — 117 млрд, а Бразилия — 50 млрд долларов [4].
В Беларуси также выявлен ряд адвентивных видов, оказывающих серьезное влияние на функционирование экосистем. Значительная часть из наиболее опасных видов внесена в «Черную книгу инвазивных видов животных Беларуси» [5]. Среди них — липовая моль-пестрянка (Phyllonorycter issikii (Kumata, 1963)). Личинки данного вида чешуекрылых насекомых развиваются исключительно в паренхиме листьев рода Tilia [6]. Липы широко используются на территории Европы в качестве декоративного растения [7], что позволяет Ph. issikii поддерживать свою популяцию.
Наиболее распространенными из лип в Беларуси являются Tilia cordata и Tilia platyphyllos. Площадь произрастания лип на 2015 год составляла 4,2 тыс. га [8]. Липа часто применяется в различных типах озеленения: уличных, аллейных и групповых посадках, пригодна для устройства высоких живых изгородей. Из представителей рода липа только Tilia cordata является растением аборигеном для белорусской флоры и именно она наиболее широко представлено в зеленых насаждениях крупных городов.
В связи с этим целью данного исследования являлось установление характера поврежденности листовых пластинок липы мелколистной личинками Ph. issikii в условиях различных регионов Беларуси.
Исследования были выполнены в течение второй половины вегетационного сезона 2017 г. в г. Минск, г. Брест, г. Витебск, г. Могилев и г. Гомель (Республика Беларусь). Листовые пластинки отбирались с нижнего яруса крон в период завершения развития личинок второго поколения. Поврежденные листовые пластинки гербаризировали [9]. После чего материал сканировался с использованием сканера Epson Perfection 4180 Photо (не менее 300 dpi). Анализ полученных изображений осуществлялся при помощи программы ImageJ [10]. Центральным показателем, который получают при анализе изображений является: площадь отдельных мин. Анализ полученных результатов включал установление общей площади мин на отдельных листовых пластинках и оценку поврежденности (отношение суммарной площади мин к площади всей листовой пластинки, %). Для каждого из показателей рассчитаны средние значения и медианы (Me). В качестве доверительного интервала для средней арифметической приводится стандартная ошибка (SE). Проверку достоверности различий осуществляли с использованием программы RStudio (критерий Уилкоксона-Манна-Уитни) [11].
В условиях зеленых насаждений г. Могилева (далее Мог) площадь отдельных мин Ph. issikii составляла 0,80±0,25 (Me: 0,65) см2, для г. Бреста (далее Б) — 0,78±0,03 (Me: 0,62) см2, для г. Витебска (далее В) — 0,74±0,07 (Me: 0,75) см2, для г. Гомеля (далее Г) — 0,81±0,05 (Me: 0,71) см2 и для г. Минска (далее М) — 0,64±0,04 (Me: 0,57) см2. Достоверные различия наблюдаются для выборочных совокупностей из г. Бреста и г. Минска (р=0,04), это обусловлено тем, что некоторое количество мин (2–3) в условиях г. Бреста слились в одну, что обусловило невозможность определения площади отдельных повреждений, входящих в объединение. В то же время отмечены достоверные различия между выборочными совокупностями (p<0,05) площадей отдельных повреждений в г. Гомеле и г. Минске, что указывает на более развитые повреждения в условиях Юго-Востока Беларуси.
Помимо средней площади отдельных мин, рассчитана общая (совокупная) площадь мин личинок второй генерации Ph. issikii на листовых пластинках лип, вовлеченных в данные исследования. Сумма площадей мин для каждой листовой пластинки –1,34±0,41 (Me: 1,51) см2 (Мог), 3,58±0,36 (Me: 2,08) см2 (Б), 1,08±0,16 (Me: 0,95) см2 (В), 1,82±0,20 (Me: 1,54) см2 (Г), 1,33±0,24 (Me: 0,49) см2 (М). Проведение статистического анализа позволило выявить две статистически достоверные (p<0,05) группы по сумме площадей повреждений для отдельных листовых пластинок липы мелколистной (достоверных различий с г. Могилев не наблюдалось отнесение к определенной группе условное):
- г. Брест, г. Гомель;
- [г. Могилев], г. Минск, г. Витебск
Поврежденность листовых пластинок липы мелколистной в условиях регионов составляла: 3,79±0,98 (Me: 4,56) % (Мог), 7,7±0,67 (Me: 5,59) % (Б), 3,11±0,54 (Me: 2,57) % (В), 5,95±0,76 (Me: 4,41) % (Г), 3,40±0,55 (Me: 1,69) % (М) (рисунок 1).
Рис. 1. Поврежденность поверхности листовых пластинок липы мелколистной (Tilia cordata) личинками первой и второй генераций моли-пестрянки Phyllonorycter issikii (Kumata, 1963) (Lepidoptera: Gracillariidae)
Оценка поврежденности листовых пластинок липы мелколистной показывает, что отмечаются региональные особенности проявления данного показателя. При использовании статистических приемов к анализу достоверности (р<0,05) между выборочными совокупностями можно установить две группы (достоверных различий с г. Могилев не наблюдалось отнесение к определенной группе условное):
1. г. Брест, г. Гомель;
2. [г. Могилев], г. Витебск, г. Минск.
Таким образом, нами были исследованы образцы листьев липы мелколистной, отобранные с различных городов: Минск, Брест, Витебск, Могилев и Гомель. Время сбора припадало на вторую половину вегетативного периода 2017 года. К этому периоду относятся мины первого и второго поколений Phyllonorycter issikii. Встречаемость мин не превышала 9 %. Наибольшая площадь повреждений была отмечена для T. cordata в г. Гомель и составляла в среднем 7,7±0,67 % от всей площади листовой пластинки. Наименьшая степень поврежденности в процентном соотношении была отмечена в г. Минске и составила в среднем 3,4±0,55 % по отношению к полной площади.
Литература:
1. Есипенко, Л. П. Биологические инвазии как глобальная экологическая проблема Юга России / Л. П. Есипенко // Юг России: экология и развитие. — 2012. — № 4. — С. 21–25.
2. Семенченко, В. П. Проблема чужеродных видов в фауне и флоре Беларуси / В. П. Семенченко, А. В. Пугачевский // Наука и инновации. — 2006. — Т. 44, № 10. — С. 15–20.
3. Problem snake management: the Habu an the brown treesnake / Ed. G. H. Rodda [et al.]. — Cornell University Press, Ithaca, NY, USA, 1999. — 534 p.
4. Тишков, А. А. Биосферные функции природных экосистем России / А. А. Тишков. — М.: Наука, 2005. — 309 с.
5. Черная книга инвазивных видов животных Беларуси / сост.: А. В. Алехнович [и др.]; под общ ред. В. П. Семенченко. — Мн.: Беларуская навука, 2016. — 105 с.
6. Синчук, О. В. Спектр кормовых растений инвазивных видов минирующих филлофагов рода Phyllonorycter Hubner, 1822 в условиях Беларуси и других регионов мира / О. В. Синчук // Роль ботанических садов и дендрариев в сохранении, изучении и устойчивом использовании разнообразия растительного мира: Материалы Международной научной конференции, посвященной 85-летию Центрального ботанического сада Национальной академии наук Беларуси (Минск, 6–8 июня 2017 г.): в 2 ч. / редкол.: В. В. Титок [и др.]. — Минск, 2017. — Ч. 2. — С. 426–429.
7. Forrest, M. A history of urban forests and trees in Europe / M. Forrest, C. Konijnendijk // Urban forests and trees / ed. C. Konijnendijk. — Springer, Berlin, Heidelberg, 2005. — С. 23–48.
8. Состояние природной среды Беларуси: ежегодный экологический бюллетень 2013 год / под ред. академика НАН Беларуси В. Ф. Логинова. — Мн., НАН Белуруси. — 2014. — 364 с.
9. Гербарное дело: справочное руководство / под ред. Л. Форман, Д. Бридсон. — Кью: Королевский ботанический сад, 1995. — 341 с.
10. Количественная оценка поврежденности инвазивными минирующими насекомыми листовых пластинок декоративных древесных растений: учеб. материалы / О. В. Синчук [и др.]. — Минск: БГУ, 2016. — 30 с.
11. Мастицкий, С. Э. Статистический анализ и визуализация данных с помощью R / С. Э. Мастицкий, В. К. Шитиков. — М.: ДМК Пресс, 2015. — 496 с.
