Красноярские ученые разработали новый метод раннего обнаружения вредителей леса
Красноярские ученые разработали новый метод раннего обнаружения вспышек насекомых-вредителей в сибирских лесах. Этот инновационный подход позволяет прогнозировать рост популяций паразитов до того, как они успеют нанести значительный ущерб деревьям. Информация об этом исследовании была опубликована в журнале Forests.
Проблема массового размножения вредителей в лесах Северного полушария становится все более острой из-за изменения климата. Эти насекомые ослабляют и уничтожают лесные экосистемы, что приводит к серьезным экономическим и экологическим потерям. Традиционные методы мониторинга численности вредителей затруднены из-за огромных площадей и труднодоступности многих районов сибирской тайги.
Ученые из Института леса имени В. Н. Сукачева СО РАН в Красноярске предложили использовать данные дистанционного зондирования Земли со спутника для выявления трех основных видов вредителей: полиграфа, сибирского шелкопряда и белопятнистого усача. Этот метод позволяет обнаружить присутствие насекомых еще до появления видимых повреждений деревьев, что дает возможность своевременно принять меры по защите леса.
Исследование проводилось в таежных лесах Красноярского края. Ученые сравнили данные, полученные с помощью наземных феромонных ловушек, с информацией со спутниковых снимков. Они анализировали такие показатели, как поглощение солнечной радиации хлорофиллом в кронах деревьев и отражение радиации клеточными структурами листьев. Соотношение этих характеристик, известное как индекс NDVI, позволяет точно оценить состояние растений.
Результаты исследования показали, что реакция деревьев на изменения окружающей среды замедляется уже за два года до появления видимых повреждений, вызванных насекомыми. Это открытие позволяет прогнозировать вспышки численности вредителей на ранних стадиях, когда еще возможно эффективно контролировать их популяции.
Владислав Суховольский, ведущий научный сотрудник Института леса, подчеркнул важность разработки методов прогнозирования массового размножения насекомых. По его словам, определение областей будущих вспышек за один-два сезона до нанесения ущерба позволит заранее разработать эффективные превентивные меры.
Новая методика основана на анализе изменений спектральных характеристик растительности в ответ на колебания температуры. Ученые изучили сезонные кривые выбранных показателей, что позволило им обнаруживать очень ранние стадии увеличения популяции насекомых. Преимущество этого подхода заключается в том, что для оценки ситуации требуется всего один день работы на компьютере, без необходимости посещения леса.
Исследование проводилось в сотрудничестве с учеными из Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН в Москве и Института систематики и экологии животных СО РАН в Новосибирске. Проект получил поддержку Российского научного фонда.
Разработанный метод открывает новые возможности для анализа ситуации на любых территориях, покрытых растительностью. Дальнейшие исследования в этой области могут помочь более точно оценивать риск увеличения численности вредителей, таких как сибирский шелкопряд, и разрабатывать эффективные стратегии защиты лесов.