Мы уже говорили о том, что лес — сложный живой организм, или биоценоз, т. е. биологическое сообщество (по-гречески био — жизнь, ценоз — сообщество видов). В этом лесном сообществе по своим биологическим законам живут тысячи больших и малых живых организмов.
В биоценозах действуют законы изменчивости и наследственности, борьба за выживаемость, смена одних биоценозов иными и многие другие природные процессы, изученные и неизученные, не понятые еще людьми.
О том, что происходит в биоценозе, не скажешь лучше, чем замечательный поэт Н. Заболоцкий:
Так вот она гармония природы,
Так вот они ночные голоса!
Так вот о чем шумят во мраке воды,
О чем, вздыхая, шепчутся леса!..
Жук ел траву, жука клевала птица,
Хорек пил мозг из птичьей головы,
И страхом перекошенные лица
Ночных существ смотрели из травы.
Природа, вековечная давильня.
Соединяла смерть и бытие
В один клубок, но мысль была бессильна
Соединить два таинства ее.
И все же приходится соединять и осмысливать какие-то таинства в природе людям, задавшимся целью изучить жизнь растительных сообществ. Иначе не понять сущность болезней и не найти эффективных способов борьбы с ними.
Сама по себе болезнь в жизни — процесс закономерный. В любом сообществе организмов кто-то рождается, кто-то старится, умирает. Их смерти чаще всего предшествует болезнь, при которой нередко процветает другая жизнь. Пока все находится в привычной пропорции, явления эти естественны. Но вот по каким-либо причинам взаимоотношения в природе нарушились и сместились в пользу тех или иных организмов, при этом полезных или вредных для хозяйства человека. Если болезнь опасна для лесных обитателей, тогда наших подопечных необходимо защищать.
Таким образом, борьба с недугом — это прежде всего регулирование взаимоотношений в биоценозе. Приступая к ней, в первую очередь лесоводы стараются выяснить, какие же изменения произошли в окружающей среде, что ослабило жизненные позиции здорового леса или других его элементов. Ведь, по мнению великого русского естествоиспытателя Ивана Михайловича Сеченова, болезнь — жизнь организма в ненормальных условиях. В наше время об этом особенно важно помнить, поскольку экологическая обстановка во многих районах под воздействием хозяйственной деятельности человека существенно меняется. Французы подсчитали, что в их индустриальных центрах на каждого жителя приходится по 300 т в год промышленных и бытовых отходов. Они выделяют в атмосферу значительную долю смрада и грязи. Анализ показал, что эта грязная смесь, оказавшаяся в воздухе, содержит до 38% железа, 15% алюминия, 3% меди, а также свинец, марганец, органические соединения и целый букет дурнопахнущих эфирных и других вредных соединений. В атмосферу за 100 лет выброшено 1,5 млн. т мышьяка, более 1,0 млн. т никеля, 900 т кобальта, до 600 т цинка, сурьмы и других вредящих здоровью человека веществ.
Загрязняется воздух и углекислым газом. Причем величина его прямо пропорциональна числу автомашин и тракторов, работающих на территории районов. Растения — самые беззащитные существа на планете. Им некуда уйти от всей этой грязи. Они на всю жизнь привязаны к месту своего рождения и больше других страдают от нарушения экологической обстановки. Вспомним хотя бы историю сосновых рощ, что в прошлом росли в городской черте Москвы, Ленинграда, Братска и других городов. Многие хвойные боры исчезли. Их сменили лиственные породы, а сосны и ели погибли от различных бактериальных, вирусных, грибных заболеваний. Но не они первые понесли роковой удар по хвойным породам. Это сделали дым, газ, пыль, которые отравили, ослабили сопротивляемость деревьев. Для их невидимых, затаившихся рядом врагов удушливый городской воздух не оказался таким невыносимым. Чаша весов жизни склонилась на их сторону. Сосны и ели оказались в ненормальных условиях и не перенесли этого.
Чем сильнее загрязнение, тем интенсивнее процессы-самоизреживания леса, медленнее его рост. В этом лесу такие процессы ничтожны. Он практически здоров. Нездоровье может начаться за гранью — когда в древесине накопится много токсичных веществ. Особенно отчетливо это видно там, где загрязнения сильны. Их называют локальными уровнями загрязнения.
В местах, где воздух и земля загрязнены, у деревьев быстро наступает старость. Даже двадцатилетнее дерево может выглядеть как семидесятилетнее: оно становится слабым, у него меняется структура древесины, из него ничего нельзя сделать, так как оно крошится.
Очень сильно страдают леса, расположенные у автодорог. Исследования установили, что основные причины гибели растений от промышленных выбросов — закупорка устьиц на листьях частицами выхлопных газов. Кроме того, вследствие запыленности растений вдоль дорог температура поверхности листьев повышается на 2—5°С, а от этого увеличивается испарение растений, что, в свою очередь, приводит к «ожогам» листьев солнечными лучами. Одной из причин ухудшения роста леса является увеличение кислотности почвы в результате химических воздействий. Особенно сильно страдает от загрязнения воздуха ель. Например, в Австрии отрицательному воздействию задымления подвержено 120 тыс. га лесов, причем ежегодная потеря прироста в них достигает 1—2 м3/га. Наряду с анализом воздуха и хвои для изучения дымогазовых повреждений там широко используют данные инфракрасной аэрофотосъемки в сочетании с многоспектральным сканированием, которые позволяют, в частности, выделять районы с различной степенью повреждения еловых насаждений.
Изменение окружающей среды может оказаться причиной болезни и даже смерти леса. Именно по этой причине страдают пойменные дубравы по берегам Волги. Уже несколько десятилетий не дают им покоя шелкопряд, златка, листовертка, дубовая палевка, сосудистый микоз и другие болезни — все оттого, что в результате строительства водохранилищ, зарегулирования рек, изменившихся условий микроклимата изменились условия произрастания в пойменных лесах. Некоторые из них сумели приспособиться к новым условиям существования и продолжают жизнь. Насаждения, не сумевшие этого сделать, оказались жертвами вредных насекомых, грибных, вирусных, бактериальных и других болезней.
Страдают лесонасаждения, расположенные вдоль прогулочных троп: под сапогами отдыхающих уплотняется почва, рвутся корни, деревья слабеют и не имеют сил противостоять натиску болезнетворных микроорганизмов и вредных насекомых, живущих рядом с ними.
Очень важно своевременно предотвратить нежелательные изменения экологической обстановки. В связи с этим заботы о своевременном устройстве очистных сооружений, соблюдении мер предосторожности в пользовании лесами для лесного хозяйства приобретают все большее значение. Лесопатологическое наблюдение за биоценозом в связи с этим должно сочетаться с наблюдениями экологического плана. Обо всех подозрительных проявлениях нездоровья деревьев (пожелтение хвои и листвы, ослабление роста, усыхание), так же как и о появлении насекомых, питающихся живыми тканями растений, лесная охрана немедленно сообщает руководству. Нелишне поинтересоваться на ближайших метеостанциях и контрольных постах метеослужбы о состоянии воздуха, фактах аварийного выброса в атмосферу или реки отходов производства, загрязняющих окружающую среду и могущих стать причиной повреждения леса. Кстати, напомним, что в стране существуют утвержденные Государственной санитарной инспекцией СССР нормы предельно допустимых концентраций вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны. Приведены нормативы (в мг/м3) воздуха для сотен загрязнителей. Имеются также нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосфере воздуха населенных мест. В случае необходимости с ними можно познакомиться в соответствующих организациях. Что же касается самих проверок, то их ежедневно проводят в 350 Городах по 3—4 раза в сутки. Так что при желании не так трудно найти виновников повреждения лесной растительности.
Как показала практика, растения оказываются менее устойчивы к загрязнению окружающей среды, чем человек. Там, где нет гидрометеослужбы, лесоводы и сами могут сделать предварительный анализ состояния атмосферы. В качестве подручных средств рекомендуются свинцовые свечи. По цвету их пламени определяется качественный состав воздуха.
Кроме наземных лесопатологических наблюдений за лесом, теперь все более широкое распространение получает аэровизуальное обследование лесов, использование аэрофотоснимков, сделанных с помощью летательных, в том числе и космических, аппаратов. Разрабатываются интересные методики, благодаря которым удается не только увидеть уже поврежденное участки леса, но и своевременно предсказать по окраске крон, в каких лесных массивах есть опасения массовой вспышки эпидемии лесных болезней.
Очень важно своевременно заметить признаки болезни леса и установить причины их появления.
А если не удастся сохранить привычную экологическую обстановку? В этом случае приходится думать о том, чтобы придать дополнительные силы лесу: подкормить его питательными минеральными веществами, улучшить водный режим почвы, подсеять люпин и другие полезные для леса травы, подсадить новые деревья и кустарники и убрать те, что могут служить промежуточным хозяином болезней лесных насаждений. Разрабатываются для леса и специальные стимулирующие опрыскивания, которые повышают его устойчивость к примесям, содержащимся в загрязненном воздухе. К особой категории лечебных мер, предупреждающих болезни, относят профилактическую обработку семян и растений. Издавна пользуются лесоводы знаменитой парижской зеленью и бордоской жидкостью против болезней в лесных питомниках. Арсенал лекарств подобного типа за последнее время существенно обновился новыми, среди которых эффективно используются для протравливания семян (с целью предохранения их от грибных заболеваний) препараты БМК, фундазол, фентиуран, а также препараты для предупреждения заболеваний сеянцев в питомниках. Наилучшим способом предупреждения лесных болезней лесоводы считают деятельность лесных птиц, для которые строят искусственные гнездовья. Птицы при покровительстве человека в состоянии существенно оздоровить лес. Семья синиц, например, за день съедает до 35 тыс. гусениц, а горихвостка — более 7,5 тыс. Лазоревка за период кормления потомства уничтожает до 250 тыс. яиц насекомых.
Трудно сыскать лучшего помощника для лесовода, чем муравьи. Старые лесоводы знают, что вокруг муравейников растительность отличается от окружающей. Это происходит потому, что почва вокруг жилища муравьев тщательно ими перемешивается, размельчается, обогащается кислородом и органическими соединениями. Реакция почвы в гнездах муравьев на подзолистых лесных почвах менее кислая, чем реакция вдали от муравейников. Не зря лесники считают, что крупные муравейные кучи — это поистине живые «фабрики плодородия», способные улучшать лес на значительной территории. В какой-то мере это обусловлено тем, что муравьи разносят клещей-сапрофагов, участвующих в гумификации лесных почв.
Самое главное для человека — санитарное значение муравьев. Наши рыжие муравьи способны очистить лес от нашествия малых вредных насекомых и их личинок. Некоторые авторы утверждают, что величина добычи одного муравейника в разные периоды летнего сезона в течение дня составляет 6500 гусениц, 2800 куколок и 2600 бабочек дубовой листовертки. В этом случае на участках, заселенных муравьями, потеря листвы зараженных лесов снижается до 5%. Там, где муравьи отсутствуют, листья повреждены на 85%. Пять муравейников средней величины уже гарантируют здоровье целому гектару леса. Польза от муравьев стала очевидной много веков назад. В борьбе с вредителями цитрусовых в странах Востока начали использовать муравьев еще в XII в. В наше время муравьи — первые помощники лесоводов. В некоторых государствах, где свои муравьиные колонии слабы и наводить порядок в лесах не успевают, им в помощь экспортируют муравьиные семьи из-за рубежа. Расселение муравьев и строительство искусственных гнездовий — дело не хитрое, хотя и требующее аккуратности.
Очень помогают лесной охране школьные лесничества.
Однако бывает, что все профилактические меры лесоводами испытаны и тем не менее лес заболел. Это случается, когда мы недоучли что-то в окружающей среде, недооценили появление благоприятных экологических факторов для развития лесных насекомых-вредителей и болезней, — тогда придется бороться уже с теми организмами, которые губят лес. И тем легче окажется эта борьба, чем быстрее и точнее у лесоводов будут сведения о заболевших участках леса. Поэтому постоянное фитопатологическое наблюдение за лесом является главнейшей обязанностью лесной охраны. Обо всех подозрительных проявлениях нездоровья у деревьев лесная охрана тотчас сообщает своему руководству для принятия мер.
Чаще всего страдает лес от вредных насекомых. В небольшом количестве их почти всегда можно найти в лесу. Поселяются они на слабых деревьях. Если таких растений немного, то беды нет. Хуже, если ослабли целые участки леса или скопилось в нем много хлама, оставленного после лесозаготовок, и древесины. Тогда вредителям раздолье: они размножаются и перебираются на здоровые и еще сильные деревья. Поэтому наблюдение за порядком в лесу — это тоже одна из мер борьбы за здоровье леса. Самое простое средство уничтожения вредных насекомых — это различного рода ловушки: ультразвуковые, ультрафиолетовые. Специалисты обратили внимание, что насекомые далеко не безразличны к цвету. Желтый и красный цвета им особенно привлекательны. Фонари такого цвета с несложным дополнением в местах скопления вредных насекомых могут оказать лесной охране неоценимую помощь в борьбе за здоровье пригородного леса. Приходится при массовом размножении вредителей использовать и биологические средства защиты леса. В основе их заложен, как известно, принцип: у любого насекомого есть враги, например насекомые-хищники. Они убивают свои жертвы. Такова жужелица красотел или хорошо нам всем знакомая с детства божья коровка. Насекомые-паразиты живут за счет представителей других видов. Они убивают постепенно, поедают ткани, сосут соки своих хозяев. Некоторые паразитические мухи, например, откладывают яйца под кожу гусениц непарного шелкопряда. Личинки этих мух съедают внутренности гусеницы и затем вылетают из нее. Так, личинка афитиса золотистого живет снаружи щитовки. Есть насекомые, откладывающие свои яйца в чужие яйца. В природе насчитывают более 50 тыс. видов насекомых-паразитов. Где бы они ни жили (внутри или снаружи гусениц, в яйцах своих хозяев или во взрослых насекомых), существовать без хозяев они не могут.
Производством разработаны способы многочисленного размножения животных-энтомофагов, используемых в борьбе с насекомыми-вредителями.
Известны болезни насекомых, вызываемые грибами, бактериями, вирусами. Эти заболевания могут носить массовый характер. Такие эпизотии иногда прекращают размножение вредных насекомых. Возбудители этих заболеваний человеку и домашним животным чаще всего неопасны.
Производство большинства отечественных препаратов для биологической борьбы с лесными вредителями основано на использовании бактериальных веществ. Более чем у 100 видов разных насекомых встречаются вирусные болезни, например гранулез и полиэдреновая болезнь. Вирусы, вызывающие эти болезни, также прекрасно помогают защите леса от вредных насекомых.
Болеют насекомые и по другим причинам. Виновниками этого оказываются простейшие и мелкие круглые черви из класса нематод. Иногда на вредителей обрушивается несколько болезней одновременно. Чаще всего это наблюдается уже в самом конце эпидемии, перед затуханием вспышки массового размножения насекомых.
Насекомые очень плодовиты. Энтомологи горько шутят по этому поводу: «Потомство двух мух съедает быка быстрее льва». Размножившиеся насекомые-вредители леса способны опустошить лес на тысячах квадратных километров за один-два сезона. Это не менее страшно, для леса, чем лесной пожар.
Биологические меры борьбы с вредителями леса — мощное оружие в руках работников лесного хозяйства. С помощью его возможно установить в лесу благоприятное для человека взаимоотношение организмов и избавить лес от болезней. Однако самое радикальное средство — предупреждение болезней. Заключается оно в поддержании экологического баланса, нормальной обстановки в лесу.