Study results of siberian moth (Dendrolimus sibiricus Tschetw.) outbreak foci in Vasyugan forestry of Tomsk region

This article presents the results of the inventory of outbreak foci of D. sibiricus in the Vasyugan forestry, Tomsk region. The purpose of the article was reflecting the state of the pest population and assessing a threat of defoliation of forests. Pests were measured by caterpillars using the method of knocking on model trees. According to the results, 29 isolated foci were identified, including 9 foci requiring actions to target pests. The threat of defoliation of forest areas in these foci was 76,3 %. The article gave us the examples of calculation of population characteristics determination in one foci using the conversion factors based (Ilyinsky, 1965). Defoliation, weather conditions in 2018 and development of entomophage have had a negative impact on the population. Also there is a risk of the pest spreading beyond its natural habitats. Möykkynen and Pukkala in the article «Modelling of the spread of a potential invasive pest, the Siberian moth in Europe» makes a forecast of D. sibiricus resettlement in Europe, Belarus and the Baltic States will be most at risk of settlement. Also, of particular concern are the prerequisites for the occurrence of pest outbreaks in the European part of Russia, therefore, in order to prevent insect resettlement beyond the boundaries of their range, it is necessary to conduct forest-pathological monitoring of populations on the territory of existing outbreaks and in places of primary reservation.

What one can’t do, can be done together: joint project of the Russian Academy of Sciences and the Federal Forestry Agency on development and implementation of the Siberian moth monitoring system

Оптимизированная система мониторинга сибирского шелкопряда Dendrolimus sibiricus Tchetverikov (Lepidoptera: Lasiocampidae) была разработана в ходе выполнения международного проекта «Лесные ресурсы и технологии» (ФОРЕСТ), профинансированного Агентством США по международному развития (USAID) в 2001-2005 гг. Она включает последовательные стадии лесопатологического районирования субъектов федерации, отдельных лесхозов, организации феромонного мониторинга разреженных популяций шелкопряда и лишь при фиксации ловушками подъема численности (выше 100 бабочек/ловушку/сезон) - перехода к учету гусениц. В ходе проекта впервые разработана технология феромонного мониторинга вредителя (синтезирован аналог феромона, созданы диспенсер, ловушки и фиксирующие инсектицидные пластинки, рекомендована методика учетов и алгоритм принятия решения). Проект профинансировал создание трехтомного справочника «Болезни и вредители в лесах России», впоследствии изданного Агентством лесного хозяйства Российской Федерации. Опробованная и внедренная в ходе проекта на территории Томской, Иркутской, Сахалинской областей, Красноярского, Хабаровского, Приморского краев и Республики Бурятия система мониторинга служит ярким примером плодотворной кооперации ученых Российской академии наук и лесных вузов с практиками лесного хозяйства. The optimized monitoring system of the Siberian moth Dendrolimus sibiricus Tchetverikov (Lepidoptera: Lasiocampidae) was developed during the implementation of the Forest Resources and Technologies (FOREST) international project funded by the United States Agency for International Development (USAID) in 2001-2005. It includes successive stages of forest pathology zoning of the subjects of the Russian Federation, individual forestry enterprises, organization of pheromone monitoring of sparse Siberian moth populations and, only when the population growth is recorded by the means of traps (above 100 male moths / trap / season) - transition to caterpillar sampling. In the course of the project, the technology for pheromone monitoring of the pest was developed for the first time (a pheromone analogue was synthesized, a dispenser, trap and fixing insecticidal strip were created, a methodology of accounting and a decision-making algorithm was recommended). The project financed the creation of a three-volume handbook "Diseases and Pests in Russian Forests", subsequently published by the Forestry Agency of Russian Federation. The monitoring system tested and implemented in the course of the project in the Tomsk, Irkutsk, and Sakhalin Districts, Krasnoyarsk, Khabarovsk, Primorskiy krays and the Republic of Buryatia serves as a vivid example of fruitful cooperation between scientists of the Russian Academy of Sciences and forestry universities with forestry practitioners.

Assessment and forecast of Siberian moth mass propagation risks in the Krasnoyarsk Krai forests

Прогноз угрозы массовых размножений сибирского шелкопряда Dendrolimus sibiricus Tschetverikov (Lepidoptera: Lasiocampidae) осуществляется на основе оценки их периодичности (частоты), пороговой плотности популяции и благоприятности (степени засушливости) погоды. Приведены оценки этих показателей по литературным данным и материалам лесопатологического мониторинга для лесов Красноярского края. Проведен их анализ и предложены методы, модели и алгоритмы прогнозирования угрозы массовых размножений. Наиболее информативными являются многолетние данные мониторинга численности насекомого (фазовый портрет динамики популяции), которые позволяют оценивать степень угрозы по текущему положению плотности популяции и коэффициента размножения относительно пороговой численности (5 гусениц/дерево). Использованы данные и фазовая траектория динамики численности сибирского шелкопряда в 1955 1972 гг. При отсутствии фазовых портретов угрозу следует прогнозировать по ретроспективным данным динамики площадей очагов сибирского шелкопряда (1962 2017 гг.). Сопоставляя среднюю периодичность образования очагов (11 лет в наиболее благоприятных для насекомого условиях) и продолжительность межочагового периода (5 лет) с текущими оценками этих показателей, можно определить время (год) появления угрозы. Уровень угрозы устанавливается по степени превышения показателями средних оценок. Для начала массового размножения кроме достижения пороговой численности необходимо наличие засушливой погоды. Вероятность такой погоды в темнохвойных южнотаежных лесах Красноярского края 20, а в период развития двух смежных поколений шелкопряда около 9. Очаги образуются в основном на пике или сразу после пика солнечной активности. Полученные результаты позволяют обеспечивать более точный и заблаговременный прогноз угрозы массового размножения за счет более полного использования и интеграции информации. Forecast of Siberian moth (Dendrolimus sibiricus Tschetverikov (Lepidoptera: Lasiocampidae) mass reproduction risk is based on its recurrence (frequency), population threshold density, and favourable weather conditions (drought rate). The paper presents an assessment of these indicators based on literature data and forest pathology monitoring of the Krasnoyarsk Krai forests. The analysis resulted in proposed procedures, models, and algorithms to forecast the risk of mass reproduction. The most comprehensive are the multiyear data on insect population monitoring (population dynamics phase pattern) that enable risk rate assessment based on available population density and reproduction coefficient in relation to the threshold density (5 caterpillars per tree). Such data and population stage curve of Siberian moth during 1955 1972 were used for the analysis. With the lack of the phase patterns, risk prediction should be based on retrospective data (1962 2017) on Siberian moth outbreak area dynamics. Comparison of average frequency of outbreak development (11 years provided the most favourable conditions for the insect) and the duration of the period between outbreaks (5 years) with the current data on these indicators enables identification of risk occurrence timing (year). Risk rate is based on the indicators excess over the mean assessment values. For the mass outbreak start, in addition to the threshold population density, dry weather is essential. The chance of such weather conditions in dark coniferous south taiga forests of the Krasnoyarsk Krai is 20, and during the development of two succeeding moth generations is around 9. Outbreaks mostly develop at the peak of solar activity or right afterwards. Our results enable to ensure the most accurate and timely mass reproduction forecast due to comprehensive application and integration of information.