Assessment and forecast of Siberian moth mass propagation risks in the Krasnoyarsk Krai forests
Authors: Лямцев Н.И. 
Published: September 2020

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.