Proportion of birch leaves damaged by insects along the pollution gradient of the Middle Ural copper smelter

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The proportion of leaves of downy birch (Betula pubescens Ehrh.) damaged by insects at ten sites of coniferous forest along the pollution gradient of the Middle Ural copper smelter was analyzed. The study was conducted during periods of moderate (2009) and low (2019) emissions in early and late summer. The proportion of damaged leaves was higher in 2019 and increased towards the end of the growing season but was not associated with distance to the smelter and lead concentration in leaves.

Full Text

Restricted Access

About the authors

E. A. Belskaya

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: belskaya@ipae.uran.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

G. A. Zamshina

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: belskaya@ipae.uran.ru
Russian Federation, Ekaterinburg

References

  1. Butler C.D., Trumble J.T. Effects of pollutants on bottom-up and top-down processes in insect-plant interactions // Annu. Rev. Entomol. 2008. V. 156. № 1. P. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2007.12.026
  2. Zvereva E.L., Kozlov M.V. Responses of terrestrial arthropods to air pollution: A meta-analysis // Environ. Sci. Pollut. Res. 2010. V. 17. № 2. P. 297–311. https://doi.org/10.1007/s11356-009-0138-0
  3. Рославцева С.А. Влияние промышленных химических поллютантов на насекомых // Агрохимия. 2000. № 2. С. 85–91.
  4. Селиховкин А.В. Ответные реакции насекомых-дендрофагов на промышленное загрязнение воздуха // Биосфера. 2013. Т. 5. № 1. С. 47–76.
  5. Kozlov M.V., Zvereva E.L., Zverev V.E. Impacts of point polluters on terrestrial biota. Dordrecht: Springer, 2009. V. 15. 466 p. https://doi.org/10.1007/978-90-481-2467-1
  6. Бельская Е.А., Воробейчик Е.Л. Реакция филлофагов осины на выбросы Среднеуральского медеплавильного завода // Экология. 2013. № 2. С. 99–109. [Belskaya E.A., Vorobeichik E.L. Responses of leaf-eating insects feeding on aspen to emissions from the Middle Ural copper smelter // Russ. J. of Ecol. 2013. V. 44. № 2. P. 108−117.] https://doi.org/10.7868/S0367059713020042
  7. Бельская Е.А., Воробейчик Е.Л. Изменение трофической активности филлофагов березы в градиенте загрязнения выбросами Среднеуральского медеплавильного завода // Сиб. экол. журн. 2015. № 3. С. 486–495. [Belskaya E.A., Vorobeichik E.L. Changes in the trophic activity of leaf-eating insects in birch along the pollution gradient near the Middle Ural copper smelter // Contemp. Probl. Ecol. 2015. V. 8. № 3. P. 397−404.] https://doi.org/10.15372/SEJ20150316
  8. Воробейчик Е.Л. Естественное восстановление наземных экосистем после прекращения промышленного загрязнения. 1. Обзор современного состояния исследований // Экология. 2022. № 1. С. 3–41. [Vorobeichik E.L. Natural recovery of terrestrial ecosystems after the cessation of industrial pollution: 1. A state-of-the-art review // Russ. J. of Ecol. 2022. V. 53. № 1. P. 1–39.] https://doi.org/10.31857/S0367059722010115
  9. Бельская Е.А. Динамика трофической активности филлофагов березы в период снижения атмосферных выбросов медеплавильного завода // Экология. 2018. № 1. С. 74–80. [Belskaya E.A. Dynamics of trophic activity of leaf-eating insects on birch during reduction of emissions from the Middle Ural copper smelter // Russ. J. of Ecol. 2018. V. 49. № 1. P. 87−92.] https://doi.org/10.7868/S0367059718010092
  10. Kozlov M.V., Zverev V., Zvereva E.L. Combined effects of environmental disturbance and climate warming on insect herbivory in mountain birch in subarctic forests: results of 26-year monitoring // Sci. Total Environ. 2017. V. 601–602. P. 802–811. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.05.230
  11. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург: Наука, 1994. 280 с.
  12. Воробейчик Е.Л., Козлов М.В. Воздействие точечных источников эмиссии поллютантов на наземные экосистемы: методология исследований, экспериментальные схемы, распространенные ошибки // Экология. 2012. № 2. С. 83–91. [Vorobeichik E.L., Kozlov M.V. Impact of point polluters on terrestrial ecosystems: methodology of research, experimental design, and typical errors // Russ. J. of Ecol. 2012. V. 43. № 2. P. 89−96.] https://doi.org/10.1134/S1067413612020166
  13. Воробейчик Е.Л., Трубина М.Р., Хантемирова Е.В. и др. Многолетняя динамика лесной растительности в период сокращения выбросов медеплавильного завода // Экология. 2014. № 6. С. 448–458. [Vorobeichik E.L., Trubina M.R., Khantemirova E.V. et al. Long-term dynamic of forest vegetation after reduction of copper smelter emissions // Russ. J. of Ecol. 2014. V. 45. № 6. P. 498–507.] https://doi.org/10.7868/S0367059714060158
  14. Бельская Е.А., Замшина Г.А. Тяжелые металлы в листьях березы в период сокращения выбросов крупного медеплавильного завода // Экология. 2023. № 6. С. 446–452 [E.A. Belskaya, G.A. Zamshina. Heavy metals in birch leaves during reduction of emissions from a large copper smelter // Russ. J. of Ecol. 2023. V. 54. № 6. P. 509–515.] https://doi.org/10.31857/S0367059723060112
  15. Баранчиков Ю.Н. Экологическая неоднородность побегов древесных растений и уровень их освоения насекомыми-филлофагами // Роль взаимоотношений растение–насекомое в динамике численности лесных вредителей. Красноярск: Ин-т леса и древесины СО АН СССР, 1983. С. 49–72.
  16. Богачева И.А. Избирательность повреждения насекомыми листьев определенного размера и некоторые методические последствия этого феномена // Экология. 2002. № 6. С. 449–454. [Bogacheva I.A. Size-dependent selective leaf damage by insects and some methodological implications of this phenomenon // Russ. J. of Ecol. 2002. V. 33. № 6. P. 423−428.] https://doi.org/10.1023/A:1020907732510
  17. Воробейчик Е.Л., Кайгородова С.Ю. Многолетняя динамика содержания тяжелых металлов в верхних горизонтах почв в районе воздействия медеплавильного завода в период сокращения объемов его выбросов // Почвоведение. 2017. № 8. С. 1009–1024. https://doi.org/10.1134/S1064229317080130
  18. Monchanin C., Devaud J.M., Barron A.B., Lihoreau M. Current permissible levels of metal pollutants harm terrestrial invertebrates // Sci. Total Environ. 2021. V. 779. Art. 146398. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146398
  19. Бельский Е.А., Бельская Е.А. Население птиц березовых лесов Южного Урала в условиях промышленного загрязнения. 2. Связь с характеристиками местообитаний // Сиб. экол. журн. 2013. № 3. С. 413–421.
  20. Бергман И.Е., Воробейчик Е.Л. Влияние выбросов медеплавильного завода на формирование запаса и разложение крупных древесных остатков в елово-пихтовых лесах // Лесоведение. 2017. № 1. С. 24–38.
  21. Богачева И.А. Взаимоотношения насекомых-фитофагов и растений в экосистемах Субарктики. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. 137 с.
  22. Kozlov M.V., van Nieukerken E.J., Zverev V., Zvereva E.L. Abundance and diversity of birch-feeding leafminers along latitudinal gradients in northern Europe // Ecography. 2013. V. 36. P. 1138–1149. https://doi.org/ 10.1111/j.1600-0587.2013.00272.x
  23. Гуров А.В., Петренко Е.С. Особенности освоения листового аппарата насекомыми-филлофагами в молодняках сосны и лиственных пород // Лесоведение. 1986. № 4. С.15–22.
  24. Ермолаев И.В., Сидорова О.В. Сезонная динамика повреждения липы мелколистной комплексом членистоногих-филлофагов // Зоол. журн. 2011. Т. 90. Вып. 5. С. 552–558.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Variation in the proportion of damaged birch leaves in the SUMZ pollution gradient: a, b - early summer of 2009 and 2019; c, d - late summer of 2009 and 2019; circle - mean value, error bars - error; r - correlation coefficient of damage with distance to the plant; asterisk - significant (p < 0.05) differences between years

Download (191KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences