vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2021-26-4-44-54 Картография и геоинформатика Возможности ГИС для изучения процессов распространения уссурийского полиграфа в пихтовых лесах Сибири И. А. Керчев Керчев И. А. Е. С. Волкова Волкова Е. С. М. А. Мельник Мельник М. А. Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, г. Томск, Россия 2021 26 4 44 54 © И. А. Керчев, Е. С. Волкова, М. А. Мельник, 2021 2021 И. А. Керчев, Е. С. Волкова, М. А. Мельник Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. В последние десятилетия серьезный урон пихтовым лесам Сибири нанесен инвазионным короедом дальневосточного происхождения – уссурийским полиграфом Polygraphus proximus Blandf. Ущерб от воздействия вредителя выражается в денежном эквиваленте и в утрате многих экологических функций лесных экосистем. Технологии организации наземного мониторинга за распространением вредителя успешно апробируются сибирскими учеными, позволяют с привлечением ГИС-технологий дать пространственно-временной анализ масштабов происходящих негативных процессов. Цель данной статьи – показать возможности ГИС-технологий в сочетании с дистанционным зондированием в изучении процессов инвазии уссурийского полиграфа на примере лесных территорий Томской области. Показано, что геоинформационный подход к исследованию состояния пихтовых лесов в очагах массового размножения вредителя позволяет создать серию тематических карт, отражающих крупномасштабные пространственно-временные изменения насаждений, и дать краткосрочный прогноз развития очагов. Высокая эффективность данного подхода показана при локальном анализе развития очага и для оценки динамики массового размножения вредителя на уровне лесничеств. На основе встроенной аналитической информации и картографического отображения становится возможным прогноз возникновения новых очагов, мониторинг и контроль их развития. уссурийский полиграф пихтовые леса Сибири ГИС-технологии картографирование очаг размножения мониторинг лесов ДЗЗ вредители лесов прогноз Ussuri polygraph Siberian fir trees GIS technologies mapping breeding center forest monitoring remote sensing forest pests forecast 1. Aukema J. E., Leung B., Kovacs K., Chivers C., Britton K. O., Englin J., Frankel S. J., Haight R. G., Holmes T. P., Liebhold A. M., McCullough D. G., Von Holle B. Economic impacts of non-native forest insects in the continental United States // PLoS ONE. – 2011. – Vol. 6, Issue. 9. – P. 1–7. 2. Non-native invasive species and plant pathogens in British Isles / Pimental D. (ed.). // Biological Invasions. Economic and Environmental Costs of Alien Plants, Animal and Microbe species. – Boca Raton, USA : CRC Press, 2002. – P. 151–155. 3. Pimental D., Zuniga R., Morrison D. Update on the environmental and economic costs associated with alien-invasive species in the United States // Ecological Economics. – 2005. – Vol. 52. – P. 273–288. 4. Van Lierop P., Lindquist E., Sathyapala S., Franceschini G. Global forest area disturbance from fire, insect pests, diseases and severe weather events // Forest Ecology and Management. – 2015. – Vol. 352. – P. 78–88. 5. Kharuk V. I., Im S. T., Ranson K. J., Yagunov M. N. Climate-Induced Northerly Expansion of Siberian Silkmoth Range // Forests. – 2017. – Vol. 8 (8). – P. 301. doi: 10.3390/f8080301. 6. Кривец С. А., Керчев И. А., Бисирова Э. М., Пашенова Н. В., Демидко Д. А., Петько В. М., Баранчиков Ю. Н. Уссурийский полиграф в лесах Сибири: распространение, биология, экология, выявление и обследование поврежденных насаждений : метод. пособие. – Томск-Красноярск : УМИУМ, 2015. – 48 с. 7. Bystrov S. O., Antonov I. A. First record of the four-eyed beetle Polygraphus proximus Blandford, 1894 (Coleoptera: Curculuonidae, Scolytinae) from Irkutsk Province, Russia // Entomological Review. – 2019. – Vol. 98 (1). – P. 54–55. doi: 10.1134/S001387381901007X. 8. Bykov R., Kerchev I., Demenkova M., Ryabinin A., Ilinsky Y. Sex-Specific Wolbachia Infection Patterns in Populations of Polygraphus proximus Blandford (Coleoptera; Curculionidae: Scolytinae) // Insects. – 2020. – Vol. 11. – P. 547. doi: 10.3390/insects11080547. 9. Баранчиков Ю. Н., Демидко Д. А., Лаптев А. В., Петько В.М. Динамика отмирания деревьев пихты сибирской в очаге уссурийского полиграфа // Лесной Вестник. – 2014. – № 6. – С. 132–138. 10. Мельник М. А., Волкова Е. С., Биссирова Э. М., Кривец С. А. Оценка эколого-экономического ущерба лесопользованию, вызванного инвазией уссурийского полиграфа в темнохвойные экосистемы // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2018. – № 6. – С. 58–75. doi: 10.21266/2079-4304.2018.225.58-75. 11. Кривец С. А., Бисирова Э. М., Волкова Е. С., Дебков Н. М., Керчев И. А., Мельник М. А., Никифоров А. Н., Чернова Н. А. Технология мониторинга пихтовых лесов в зоне инвазии уссурийского полиграфа в Сибири : методическое пособие. – Томск : УМИУМ, 2018. – 74 с. 12. Хорук В. И., Двинская М. Л., Демидко Д. А., Будник У. А. Пространственно-временная динамика размножения сибирского шелкопряда в темнохвойных древостоях Алтая // Сибирский экологический журнал. – 2016. – Т. 32, № 6. – С. 843–854. 13. Pavlova I. N., Litovkava Y. A., Golubeva D. V., Astapenkoc S. A., Chromogina P. V., Usoltseva Y. V., Makolova P. V., Petrenkova S. M. Mass Reproduction of Polygraphus proximus Blandford in Fir Forests of Siberia Infected with Root and Stem Pathogens: Monitoring, Patterns, and Biological Control // Contemporary Problems of Ecology. – 2020. – Vol. 13, No. 1. – P. 71–84. 14. Кривец С. А., Бисирова Э. М., Керчев И. А., Пац Е. Н., Чернова Н. А. Трансформация таежных экосистем в очаге инвазии полиграфа уссурийского Polygraphus proximus Blandford (Сoleoptera: Curculionidae, Scolytinae) в Западной Сибири // Российский журнал биологических инвазий. – 2015. – № 1. – С. 41–63. 15. Об утверждении порядка проведения лесопатологических обследований и формы акта лесопатологического обследования [Электронный ресурс] : Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации (Минприроды России) № 480 от 16.09.2016. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс». 16. Волкова Е. С., Кривец С. А., Мельник М. А. Районирование территории Томской области по опасности распространения уссурийского полиграфа (Polygraphus proximus Blandf) – нового вредителя пихты сибирской // География и природные ресурсы. – 2014. – № 3. – С. 40–47. 17. Арбузов С. А., Хлебникова Е. П., Никитин В. Н. Автоматизированная идентификация и определение породного состава древесных растений по материалам цифровой многозональной аэросъемки лесных массивов // Вестник СГУГиТ. – 2020. – Т. 25, № 4. – С. 68–76. 18. Тарасов А. В. Современные методы оперативного картографирования нарушений лесного покрова // Вестник СГУГиТ. – 2020. – Т. 25, № 3. – С. 201–213. 19. Крылов А. М., Соболев А. А., Владимирова Н. А. Выявление очагов короеда-типографа в московской области с использованием снимков Landsat // Лесной вестник. – 2011. – № 4. – С. 54–60. 20. Полевой А. В., Хумала А. Э., Щербаков А. Н., Налдеев Д. Ф. Подходы к определению степени повреждения ельников в результате вспышки массового размножения короеда-типографа с помощью дистанционных методов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. – 2009. – № 187. – С. 240–248. 21. Марков Н. Г., Маслов К. А., Керчев И. А., Токарева О. С. Сверточная нейронная сеть для сегментации пораженных деревьев пихты на снимках с беспилотных летательных аппаратов // Региональные проблемы дистанционного зондирования Земли : сборник материалов VII Международной научной конференции. – Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2020. – С. 102–105. 22. Баранчиков Ю. Н., Кривец С. А. О профессионализме при определении насекомых: как просмотрели появление нового агрессивного вредителя пихты в Сибири // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий. – Абакан : Изд-во ГОУ ВПО «Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова». – Выпуск 14. В 2-х томах. – Т. 1. – 2010. – С. 50–52. 23. Kononov A., Ustyantsev K., Blinov A., Fet V., Baranchikov Yu. N. Genetic diversity of aboriginal and invasive populations of four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus Blandford (Coleoptera, Curculionidae, Scolytinae) // Agricultural and Forest Entomology. – 2016. – Vol. 18(3). – P. 294–301. doi: 10.1111/afe.12161. 24. Методы мониторинга вредителей и болезней леса / под общ. ред. В. К. Тузова. – М. : ВНИИЛМ, 2004. – 200 с. 25. Robin N. T., Cobb R. C., Christopher G. A., Cunniffea N. J. Management of invading pathogens should be informed by epidemiology rather than administrative boundaries // Ecological Modelling. – 2016. – Vol. 324. – P. 28–32. 26. Mehta S., Haight R., Homans F., Polasky S., Venette R. Optimal detection and control strategies for invasive species management // Ecological Economics. – 2007. – Vol. 61 (2-3). – P. 237–245.