Поширення та шкодочинність інфекційних хвороб основних лісотвірних видів у Житомирському Поліссі України
Анотація
Зважаючи на багатофункціональну роль лісів, є нагальна необхідність у процесі формування біологічно стійких і продуктивних деревостанів для отримання максимального еколого-економічного ефекту для нашої країни в сучасних умовах. Тому дослідження видового складу, поширення, патогенної дії та шкодочинного впливу збудників інфекційних хвороб основних лісотвірних видів у Житомирському Поліссі України дозволяють спроєктувати реальну фітосанітарну ситуацію, що буде в лісах у найближчі роки і вчасно розробити заходи щодо обмеження поширення патологічних явищ, що наразі і є актуальним напрямком дослідження. Мета роботи полягає в оцінці сучасного фітосанітарного стану лісів обстежуваного регіону та виокремленні абіотичних і біотичних чинників, що найвагоміше впливають на ослаблення та деградацію лісових деревних видів. В роботі використано класичні лісівничо-таксаційні та фітопатологічні методи для встановлення загального фітосанітарного стану обстежуваних лісів. А також застосовано спеціальні мікологічні та мікробіологічні методи в частині дослідження етіології та особливостей патогенезу збудників інфекційних хвороб. На даний час комплексний санітарний стан лісових масивів Житомирщини можна охарактеризувати як задовільний. Проте щорічно фіксуєтьсся повільне, але стійке збільшення площ всихання лісових масивів, зокрема основних лісотвірних видів – сосни, дуба, ясена і берези. У ході обстежень відмічено типову симптоматику бактеріозів (бактеріальну водянку), некрозів (халаровий некроз), судинних (графіоз, трахеомікоз) та інших хвороб суперечливої етіології (поперечний рак, всихання), а також плодові тіла афілофороїдних макроміцетів, які є причинами стовбурових (соснова губка, березова губка, несправжній дубовий трутовик та ін.) та кореневих (гереробазидіон багаторічний, опеньок осінній) гнилей. Моніторинг фітосанітарного стану з виокремленням предикторів деградації лісових деревостанів у подальшому дозволить сформувати «глобальну карту стійкості та чутливості рослин» для аналізів фітосанітарного ризику та швидкого і раціонально прийняття рішень щодо проведення лісозахисних заходів
Ключові слова
етіологія, патогенез, дереворуйнівні гриби, бактеріози, сосна звичайна, дуб звичайний, фітосанітарний стан
[1] Andreieva, O., Zhytovа, O., & Martynchuk, I. (2018). Health condition and colonization of stem insects in scots pine after ground fire in Central Polissya. Folia Forestalia Polonica, 60, 143-153. doi: 10.2478/ffp-2018-0014.
[2] Bricker, J.S., & Stutz, J. (2004). Phytoplasmas associated with ash decline. Journal of Arboriculture, 30(3), 193-199.
[3] Bulman, L., Ganley, R.J., & Dick, M. (2008). Needle diseases of radiata pine in New Zealand. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/265247582_Needle_Diseases_of_Radiata_Pine_in_New_Zealand.
[4] Chandelier, A., Delhaye, N., & Helson, M. (2011). First report of the ash dieback pathogen Hymenoscyphus pseudoalbidus (Anamorph Chalara fraxinea) on Fraxinus excelsior in Belgium. Plant Disease, 95(2), article number 220. doi: 10.1094/PDIS-07-10-0540.
[5] Christopoulou, A., Sazeides, C.I., & Fyllas, N.M. (2022). Size-mediated effects of climate on tree growth and mortality in Mediterranean Brutia pine forests. Science of the Total Environment, 812, article number 151463. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.151463.
[6] Contreras-Hermosilla, A. (2000). The underlying causes of forest decline. Jakarta: CIFOR.
[7] Davydenko, K., & Meshkova, V. (2017). The current situation concerning severity and causes of ash dieback in Ukraine caused by Hymenoscyphus fraxineus. In R. Vasaitis, & R. Enderle (Eds.). Dieback of European Ash (Fraxinus spp.): Consequences and guidelines for sustainable management (pp. 220-227). Swedish: Swedish University of Agricultural Sciences.
[8] Elling, W., Dittmar, C., Pfaffelmoser, K., & Rötzer, T. (2009). Dendroecological assessment of the complex causes of decline and recovery of the growth of silver fir (Abies alba Mill.) in Southern Germany. Forest Ecology and Management, 257, 1175-1187. doi: 10.1016/j.foreco.2008.10.014.
[9] Elvira-Recuenco, M., et al. (2020). Potential interactions between invasive fusarium circinatum and other pine pathogens in Europe. Forests, 11, article number 7. doi: 10.3390/f11010007.
[10] Goberville, E., Hautekèete, N.C., Kirby, R.R., Piquot, Y., Luczak, C., & Beaugrand, G. (2016). Climate change and the ash dieback crisis. Scientific Reports, 6, article number 35303. doi: 10.1038/srep35303.
[11] Goychuk, A., Drozda, V., Shvets, M., & Kulbanska, I. (2020). Bacterial wetwood of silver birch (Betula pendula roth): Symptomology, etiology and pathogenesis. Folia Forestalia Polonica, 62, 145-159. doi: 10.2478/ffp-2020-0015.
[12] Goychuk, А., Kulbanska, І., & Shvets, М. (2020). Bacteria associated with Pseudomonas syringae pv. savastanoi in the pathology of Fraxinus excelsior L. Microbiological Journal, 82(3), 22-34. doi: 10.15407/microbiolj82.03.022.
[13] Grünwald, N.J., Goss, E.M., & Press, C.M. (2008). Phytophthora ramorum: A pathogen with a remarkably wide host range causing sudden oak death on oaks and ramorum blight on woody ornamentals. Molecular Plant Pathology, 9(6), 729-740. doi: 10.1111/j.1364-3703.2008.00500.x.
[14] Index Fungorum. (2022). Retrieved from http://www.indexfungorum.org.
[15] Juzwik, J., Harrington, T.C., MacDonald, W.L., & Appel, D.N. (2008). The origin of ceratocystis fagacearum, the oak wilt fungus. Annual Review of Phytopathology, 46(1), 13-26. doi: 10.1146/annurev.phyto.45.062806.094406.
[16] Kharuk, V.I. (2017). Climate change drives “fog trees” from South to North. Nauka, 3, article number 24.
[17] Kobal, M., Grcman, H., Zupan, M., Levanic, T., Simoncic, P., Kadunc, A., & Hladnik, D. (2015). Influence of soil properties on silver fir (Abies alba Mill.) growth in the Dinaric Mountains. Forest Ecology and Management, 337, 77-87. doi: 10.1016/j.foreco.2014.10.017.
[18] Korda, M., Csóka, G., Szabó, Á., & Ripka, G. (2019). First occurrence and description of Aceria fraxiniflora (Felt, 1906) Acariformes: Eriophyoidea) from Europe. Zootaxa, 4568(2), 293-306. doi: 10.11646/zootaxa.4568.2.5.
[19] Kozak, I., & Parpan, T. (2019). Forecasting drying up of spruce forests in Transcarpathia (Ukraine) using the FORKOME model. Journal of Forest Science, 65(6), 209-217. doi: 10.17221/30/2019-JFS.
[20] Kulbanska, І., Goychuk, А., Shvets, М., Biliavska, L., & Patyka, V. (2021). Lelliottia nimipressuralis (Carter 1945) Brady et al. 2013 – patient of bacterial hydrogen oak (Quercus robur L.) in Ukraine. Microbiological Journal, 83(5), 30-41. doi: 10.15407/microbiolj83.05.030.
[21] Kulbanska, І.М., Plikhtyak, P.P., Goychuk, A.F., Shvets, M.V., & Soroka, M.I. (2022). Lelliottia nimipressuralis (Carter 1945) Brady et al. 2013 as the causative agent of bacterial dropsy of common silver fir (Abies alba Mill.). Folia Forestalia Polonica, 64(3), 173-183. doi: 10.2478/ffp-2022-0017.
[22] Langer, G. (2017). Collar rots in forests of Northwest Germany affected by ash dieback. Baltic Forestry, 23(1), 4-19.
[23] List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature. (2022). Retrieved from https://www.bacterio.net/.
[24] Lygis, V., Vasiliauskas, R., Larsson, K.-H., & Stenlid, J. (2005). Wood-inhabiting fungi in stems of Fraxinus excelsior in declining ash stands of northern Lithuania, with particular reference to Armillaria cepistipes. Scandinavian Journal of Forest Research, 20, 337-346. doi: 10.1080/02827580510036238.
[25] Magarey, R., Borchert, D., & Schlegel, J. (2008). Global plant hardiness zones for phytosanitary risk analysis. Scientia Agricola, article number 65. doi: 10.1590/S0103-90162008000700009.
[26] Meshkova, V.L., Borysenko, O.I., & Pryhornytskyi, V.I. (2018). Forest site conditions and other features of Scots pine stands favorable for bark beetles. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 16, 106-114. doi: 10.15421/411812.
[27] Nguyen, D., Boberg, J., Cleary, M., Bruelheide, H., Hönig, L., Koricheva, J., & Stenlid, J. (2017). Foliar fungi of Betula pendula: Impact of tree species mixtures and assessment methods. Scientific Reports, 7(1), article number 41801. doi: 10.1038/srep41801.
[28] Oliva, J., & Colinas, C. (2010). Epidemiology of Heterobasidion abietinum and Viscum album on silver fir (Abies alba) stands of the Pyrenees. Forest Pathology, 40(1), 19-32. doi: 10.1111/j.1439-0329.2009.00603.x.
[29] Orlikowski, L.B., Duda, B., & Szkuta, G. (2004). Phytophthora citricola on European beechand Silver fir in Polishforest nurseries. Journal of Plant Protection Research, 44(1), 57-64.
[30] Pasonen, H.L., Seppänen, S.K., Degefu, Y., Rytkönen, A., von Weissenberg, K., & Pappinen, A. (2004). Field performance of chitinase transgenic silver birches (Betula pendula): Resistance to fungal diseases. Theoretical and Applied Genetics, 109(3), 562-570. doi: 10.1007/s00122-004-1650-8.
[31] Patyka, V.P., Pasichnyk, L.A., Hvozdyak, R.I., Petrychenko, V.F., Korniychuk, O.V., & Tomashuk, O.V. (2017). Phytopathogenic bacteria. Research methods. Vinnytsia: Windruck.
[32] Pearce, D.W., & Pearce, C.G. (2001). The value of forest ecosystems. A Report to the secretariat. Convention on biological diversity. Retrieved from http://www.cserge.ucl.ac.uk/Value_of_Forests.pdf.
[33] Porohnyach, I.V. (2018). Features of spread Ips acuminatus Gyll. in Pine stands of Eastern Polissya. Forestry and Forest Melioration, 133, 136-141. doi: 10.33220/1026-3365.133.2018.136.
[34] Rodriguez-Vallejo, C., Navarro-Cerrillo, R.M., Manzanedo, R.D., Palacios Rodriguez, G., Gazol, A., & Julio Camarero, J. (2021). High resilience, but low viability, of pine plantations in the face of a shift towards a drier climate. Forest Ecology and Management, 479, article number 118537. doi: 10.1016/j.foreco.2020.118537.
[35] Roques, A., Zhao, Li., Lin, Z.L., Sun, J., Hua, S.J., & Robinet, C. (2015). Pine wood nematode, pine wilt disease, vector beetle and pine tree: How a multiplayer system could reply to climate change. Climate Change and Insect Pests, 220-234. doi: 10.1079/9781780643786.0220.
[36] Rumbou, A., Candresse, T., Marais, A., Theil, S., Langer, J., Jalkanen, R., & Büttner, C. (2018). A novel badnavirus discovered from Betula sp. affected by birch leaf-roll disease. PLoS ONE, 13(3), aticle number e0193888. doi: 10.1371/journal.pone.0193888.
[37] Ryss, A.Y., & Polyanina, K.S. (2018). Characterization of juvenile stages of Bursaphelenchus crenati Rühm, 1956 (Nematoda: Aphelenchoidoidea). Journal of Nematology, 50(4), 459-472. doi: 10.21307/jofnem-2018-042.
[38] Selochnik, N., Oszako, T., & Delatour, C. (2000). Recent advances on oak health in Europe. Warsaw: Forest Research Institute.
[39] The Plant List. (2022). Retrieved from http://www.theplantlist.org/
[40] Vicente, C., Espada, M., Vieira, P., & Mota, M. (2012). Pine wilt disease: A threat to European forestry. European Journal of Plant Pathology, 133(1), 89-99. doi: 10.1007/s10658-011-9924-x.
[41] Wyka, S.A., Munck, I.A., Brazee, N.J., & Broders, K.D. (2018). Response of eastern white pine and associated foliar, blister rust, canker and root rot pathogens to climate change. Forest Ecology and Management, 423, 18-26. doi: 10.1016/j.foreco.2018.03.011.
[42] Yusuf, A., Acay, B., Mustapha, U.T., Inc, M., & Baleanu, D. (2021). Mathematical modeling of pine wilt disease with caputo fractional operator. Chaos, Solitons and Fractals, 143, article number 110569. doi: 10.1016/j.chaos.2020.110569.
[43] Zhang, L., Jiang, Yu., Zhao, Sh., Jiao, L. & Wen, Ya. (2018). Relationships between tree age and climate sensitivity of radial growth in different drought conditions of Qilian Mountains. Northwestern China. Forests, 9, 135-138. doi: 10.3390/f9030135.
[44] Zhen, W., Chun, Y.W., Zhe, M.F., & Dong, L.Z. (2010). Advances in research of pathogenic mechanism of pine wilt disease. African Journal of Microbiology Research, 4(6), 437-442.
[45] Zhezhkun, A., & Porohnyach, I. (2020). Drying of pine stands of the Eastern Polissia: Spread, consequences, measures to overcome. Scientific Works of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 21, 126-134. doi: 10.15421/412033.