Г л а в а 2. биовредители древесины и условия их развития

Биологические вредители древесины и материалов на основе древесины наносят огромный ущерб народному хозяйству страны. К биологическим вредителям древе­сины относятся некоторые виды бактерий, дереворазру-шающие грибы, жуки-древоточцы, термиты и морские древоточцы (некоторые виды моллюсков и рачков).

До настоящего времени разрушающее воздействие на древесину бактерий исследовано пока недостаточно. Ус­тановлено, что отдельные виды анаэробных бактерий вызывают брожение некоторых веществ, входящих в со­став древесины, в результате чего снижается прочность строительных конструкций, находящихся в грунте, на­пример, свай.

Одним из наиболее распространенных вредителей древесины являются грибы, разделяемые на лесные, биржевые (складские) и домовые. Лесные грибы поражают главным образом растущие деревья, на срубленной дре­весине они не развиваются. Пораженная лесными гриба­ми древесина относится к низким сортам. Применение ее в строительстве возможно и не представляет опасно­сти как источник гнилостного заражения деревянных конструкций и элементов.

Биржевые грибы имеют много разновидностей. Они поражают складированную древесину, в основном сопри­касающуюся с грунтом. В некоторых случаях биржевые грибы, например, пластинчатые (заборный гриб, грибы рода лензитес и т. д.), приводят в дефектное состояние деревянные конструкции, эксплуатирующиеся на откры­том воздухе (столбы, мачты, башни) или их части, со­прикасающиеся с грунтом. Многие биржевые грибы из­меняют окраску поверхности или заболонной части дре­весины, но не снижают ее прочности.

Наиболее серьезную опасность для деревянных стро­ительных конструкций и элементов представляют домо­вые грибы, из которых особо следует выделить четыре вида: настоящий домовый гриб Serpula lacrymans (Ме-rulius lacrymans Schum.), белый домовый гриб Corip-los vaporarius (Fr.) Bond et Sing (Poriavaporaria Pers), пленчатый домовый гриб Coniophora puteana Fr. (Conio-phora cerebella) и шахтный или пластинчатый домовый гриб (Paxillus panuoides Fr.).

Разрушение древесины вследствие жизнедеятельнос­ти грибов называется гниением. Оно протекает при тем­пературе от 4-3 до +45°С. Принято считать, что оно начинается при средней влажности древесины не ниже 18—20%. Для возникновения гниения необходимо на­чальное увлажнение древесины до появления в ее по­лостях капельно-жидкой влаги, последующее же увлаж­нение происходит в результате химического разложения древесины при участии гриба. Под водой из-за отсутст­вия доступа воздуха гниение прекращается. Возмож­ность гниения исключена, если в сооружении поддержи­вается такой температурно-влажностный режим, при ко­тором влажность древесины составляет не более 20%.

Доступ воздуха является одним из условий развития гниения, которое может происходить даже при незначи­тельном воздухообмене. Однако при интенсивном возду­хообмене древесина высушивается, что отрицательно сказывается на гниении.

Грибы размножаются спорами или кусочками грибни­цы. Споры, легко переносимые на большие расстояния ветром, дождевой водой или насекомыми, попав в тре­щины и щели деревянных элементов конструкций, про­растают, образуя тонкие грибные нити-гифы, толщина которых составляет 5—6 мкм. Гифы проникают в толщу древесины, образуя внутреннюю грибницу, а на поверх­ности скапливаются в виде ватообразных пушистых тел, образуя наружную грибницу или воздушный мицелий. Кроме воздушного мицелия гриб по поверхности древе­сины образует тяжи и шнуры, а при благоприятных ус­ловиях — плодовые тела. В особом слое (гименофоре) плодовых тел образуются споры гриба. Грибница домо­вых грибов питается в основном клетчаткой древесины (целлюлозой), вызывая деструктивную трухлявую гниль древесины, которая характеризуется наличием на пора­женных участках древесины как продольных, так и по­перечных трещин. При приложении даже небольшого усилия разрушенная древесина легко распадается и рас­тирается пальцами. Деструктивную гниль разделяют на мелкую, среднюю и крупную.

Биохимический процесс разрушения древесины дест­руктивной гнилью состоит из двух этапов:

1-ый — осахаривание целлюлозы под действием кис­лых ферментов, выделяемых клетками гриба, с получе­нием водорастворимой глюкозы

2-й — окисление глюкозы в результате жизнедеятель­ности гриба

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ -* 6СО₂ + 6Н₂О .

Таким образом, для 1-го этапа требуется некоторое начальное количество воды. На 2-ом этапе из воздуха потребляется кислород, а выделяется вода и углекислый газ, причем воды выделяется в шесть раз больше, чем требуется на 1-ом этапе, т. е. происходит самоувлажне­ние древесины.

Рассмотрим признаки наиболее распространенных ви­дов домовых грибов. Настоящий домовый гриб Serpula lacrymans, часто в литературе именуемый мерулиус, развиваясь, образует крупные белые ватообразные ско­пления, которые разрастаются и покрываются пятнами канареечно-желтого цвета. В этом виде он чаще всего встречается на древесине. Кроме канареечно-желтых пятен встречаются пятна розового, фиолетового и оливко­вого цветов.

Со временем наружная грибница, содер­жащая шнуры и тяжи из ватообразной массы тех цве­тов, превращается в тонкую пленку грязно-серого цвета. Развитое плодовое тело гриба коричневого цвета по кра­ям имеет беловатую окраску (рис. П.З, а). Гименофор в начальной стадии имеет форму червеобразных складок, а в подсохшем состоянии приобретает трубчато-складчатое строение. Споры желто-коричневые, образуют вокруг гриба пылевидные скопления. Начало развития настоя­щего домового гриба происходит при относительной влажности древесины, составляющей 19—22 %. Разви­тие гриба возможно в диапазоне влажности древесины 25—150 % и температуре от —2 до +35 °С. Гниль — кру­пнопризматическая. Гриб способен разрушать древесину как хвойных, так и лиственных пород.

Белый домовый гриб Coriolos vaporarius (Fr.) Bond et Sing, так же как и настоящий домовый гриб, на пора­женной древесине образует грибницу, шнуры и плодо­вые тела. Однако пышная ватообразная наружная гриб­ница и шнуры этого гриба всегда, даже при отмирании, сохраняют белую окраску. Белые ватные образования встречаются либо в виде пышных подушек, либо в виде сережек. Белые пленки гриба иногда содержат шнуровидные выступающие прожилки.

Шнуры гриба белого цвета сохраняют свою эластичность и после подсыхания. Плодовое тело гриба белого цвета по виду напоминает пышную подушку (рис. П.З, б). В подсохшем состоянии плодовое тело приобретает кремовый цвет. Споры белого домового гриба буро-коричневые. Гниль — крупноприз­матическая, светло-коричневая или коричневая.

Пленчатый домовый гриб кониофора (Coniophora puteana Fr.) на пораженной древесине образует слабо­развитую грибницу, шнуры и плодовые тела. Наружная грибница гриба желтого цвета со временем опадает и приобретает коричневую окраску. Шнуры гриба корич­невого или почти черного цвета, очень тонкие с большим количеством разветвлений. Пленки и налеты гриба жел­товатого или светло-коричневого цвета и со светлыми краями быстро переходят в плодовые тела, представля­ющие собой сплошные пленки. Плодовые тела — корич­невого или оливкового цвета с беловатыми или светло-жел­тыми лучистыми краями (рис. П.З, в). Поверхность плодового тела может быть покрыта извилинами, бугор­ками, либо может быть гладкой. Плодовое тело легко от­делимо от древесины. Споры — буро-коричневые. Гниль— среднепризматическая или мелкопризматическая. Обыч­но развитие гриба происходит при большой влажности древесины. Пленчатый домовый гриб разрушает древе­сину как хвойных, так и лиственных пород.

Шахтный или пластинчатый домовый гриб (Paxillus panuoides Fr.). Пластинчатый домовый гриб (рис. П.З, г) имеет грибницу, шнуры и плодовые тела. Скудные ватообразные образования, встречающиеся чрезвычайно редко, имеют желтовато-зеленоватую окраску. Пленки, налеты и шнуры имеют также желтовато-зеленоватую ок­раску, причем шнуры в основании имеют лиловый цвет, меняющийся при развитии на темный, почти черный. Пластинчатый домовый гриб развивается при очень вы­сокой влажности древесины (50—70%) и воздуха (100 %) в диапазоне температур от 8—23 °С. Гниль — мелкопризматическая красная или красно-бурая с золо­тистыми прослойками.

Энтомологическими разрушителями деревянных кон­струкций являются насекомые: жесткокрылые — жуки, перепончатокрылые — рогохвосты; чешуйчатокрылые — бабочки и ложносетчатокрылые — термиты. В отличие от грибов насекомые способны разрушать как сырую, так и сухую древесину. Повреждения древесины, именуемые червоточиной, представляют собой совокупность ходов и отверстий, проделанных самими насекомыми или их ли­чинками. В основном древесину повреждают не сами на­секомые, а их личинки, для которых древесина являет­ся источником питания.

Среди насекомых — вредителей древесины наиболее распространены жуки. Развитие всех жуков проходит че­рез четыре стадии: яйцо, личинка, куколка, взрослое на­секомое. Самки откладывают яйца в мелкие трещины, в старые летные отверстия, а в редких случаях —и на по­верхность древесины.

Личинки появляются через одну- две недели и, обла­дая твердыми челюстями, вбуравливаются в древесину, прогрызая ее. Часть непереваренной древесины выбрасывается личинкой в виде буровой муки, которая забивает проделанный ход. Развитие личинок внутри деревян­ных конструкций продолжается от одного года до не­скольких лет, после чего происходит окукливание. Разви­тие куколки продолжается относительно недолго (две-три недели) и завершается появлением молодого жука. Молодой жук прогрызает летное отверстие в тонкой пе­регородке, отделяющей проделанный личинкой ход от наружного воздуха, и вылетает через него. Жуки появ­ляются в начале лета и живут до конца августа —нача­ла сентября.

Рассмотрим некоторые виды жуков:

1) Жуки-точиль­щики распространены во всех климатических зонах СССР. Они разрушают древесину почти всех хвойных и лиственных пород. Некоторые виды жуков-точильщиков в период спаривания издают стук (тиканье), создавае­мый ударами головы о стенки хода. Продолжительность жизни жуков-точильщиков составляет 8—10 суток. В тече­ние этого срока они откладывают яйца и погибают. Раз­рушителями древесины являются мелкие личинки жуков-точильщиков с телом белого цвета и головкой темно-коричневого цвета.

Из жуков-точильщиков наиболее часто встречаются следующие:

мебельный точильщик (Anobium punctatum Deg.). Мебельный точильщик. (рис. II.4, а) —жук темно-буро­го цвета длиной 2,5—5 мм. Надкрылья покрыты полос­ками из точек. Личинки жука белого цвета имеют с-образно изогнутое тело длиной до 6 мм, снабженное тремя парами грудных ног. Самка мебельного жука-точильщи­ка откладывает яйца только в затемненные части дере­вянных строительных конструкций, мебели и т. д. Летные отверстия мебельного жука-точильщика имеют овальную форму, диаметр их составляет 1—2 мм. При благоприятных условиях мебельные точильщики в тече­ние одного года могут дать два поколения потомства;

домовый точильщик (Priobium pertinax L.) (рис. П. 4, б) — жук черно-бурого цвета с двумя золотистыми пятнами из волосков в задних углах переднеспинки. Длина жука составляет 4,5—5 мм. Личинка домового точиль­щика по виду такая же, как личинка мебельного точильщика, но длина ее составляет 7 мм. Самка жука откла­дывает яйца в щели и старые летные отверстия. Диа­метр летных отверстий домового точильщика 2,5—3 мм. Наибольшему разрушающему воздействию подвергают­ся части деревянных конструкций, выполненных в основ­ном из древесины хвойных пород, которые расположены в местах периодического увлажнения;

гребнеусый точильщик (Ptllinus pectinicornis L.) име­ет длину 3—5 мм (рис. II.4, в). Он поражает главным об­разом древесину лиственных пород, но встречается так­же на древесине хвойных пород. Несколько поколений гребнеусого точильщика способны полностью развивать­ся без вылета жуков на поверхность деревянных конст­рукций. Когда же будет разрушена почти вся древесина, происходит массовый вылет жуков.

К жукам-точильщикам, являющимся вредителями древесины, часто относят хлебного точильщика. Прове­денные в 1975 г. опыты показали, что этот жук древеси­ну не поражает,

2) Жуки-усачи.

Размеры жуков-усачей и их личинок достигают зна­чительной величины, соответственно 20—25 и 25—35 мм. Разрушителями древесины являются личинки, которые прогрызают ходы, часто близко подходящие к поверхно­сти древесины, но не затрагивающие ее. К семейству усачей относятся:

черный домовый усач (Hylotrupes bajulus L.)—жук черно-бурого цвета (рис. II.5, а), плоское тело которого покрыто мелкими волосками, образующими на надкрыль­ях легко стирающиеся пятна (по два на каждом над­крылье) . Шарообразная сверху переднеспинка имеет два блестящих пятна. Длина жука 8—22 мм, а длина усиков не превышает половины длины тела. Личинка домового усача желтовато-белого цвета, головка ее бурая, сильно втянутая в переднегрудь. Грудные ножки (три пары) развиты слабо. Длина личинки максимально составляет 22 мм. Самка откладывает яйца (около 200 шт.) в щели. Развитие личинки, выползающей из яйца через 14— 20 дней, продолжается 2—12 лет. Личинка прогрызает ход, эллиптическое сечение которого с ростом личинки увеличивается. Ход, забитый буровой мукой, направлен вдоль волокон древесины. Куколка жука белого цвета. Через 2—3 недели после окукливания появляется молодой жук, который до полугода продолжает существовать в древесине; лет жуков происходит в июне — августе. Диаметр летного отверстия 5—10 мм. Поражается глав­ным образом древесина хвойных пород, однако встреча­ются также поражения древесины лиственных пород. Черный домовый усач чаще всего нападает на бревенча­тые части построек — стропила, балки, а также на стол­бы, особенно если их древесина имеет повышенную влаж­ность;

одноцветный (рыжий) домовый усач (Stromatium unicolor 01.)—жук буровато-желтого цвета с черными глазами (рис. II.5, б). Приплюснутое тело жука с шаро­образной по виду сверху переднеспинкой имеет длину 10,5—25 мм. Усики жука равны длине тела (у самок) или превышают ее (у самцов). Длина личинки не превышает 30 мм. Мясистая личинка с телом белого цвета и с бурой головкой имеет три пары крючковидных ножек. Личин­ки образуют в древесине перепутанную систему ходов, забитых буровой мукой. Куколка жука белого цвета. Развитие с момента окукливания до появления молодого жука составляет 2—4 недели. Лет жуков происходит в середине лета. Общая продолжительность развития жука 3 года. Одноцветный домовый усач нападает на древеси­ну хвойных и лиственных пород;

3) Прочие виды жуков:

Бороздчатый древогрыз (Lyctus linearis Goeze). (рис. П.6, а) — жук темно или желто-коричневого цвета длиной 2,5—5 мм с почти цилиндрической формой тела. Переднеспинка сверху име­ет бочковидную форму, по середине проходит продоль­ная бороздка. Личинки жука подковообразные, утолщен­ные в головной части. Куколки грязно-серого цвета. Про­межуток времени от окукливания до появления молодого жука составляет около 1 мес. Летные отверстия круг­лой или овальной формы имеют диаметр 1 —1,5 мм. Личиночные ходы, забитые тонкой буровой мукой, распо­ложены во всех направлениях. Бороздчатый древогрыз поражает главным образом древесину лиственных пород, ослабленную гниением;

Одноцветный древогрыз (Lyctus brunneus Steph.). От­носительно недавно этот жук вместе с импортируемой из Африки древесиной был завезен в Европу и, не имея ес­тественных врагов, в настоящее время обнаружен во мно­гих странах, в том числе в СССР.

Жук одноцветный древогрыз (рис. II.6, б) небольших размеров, имеет приплюснутую форму тела. Цвет тела коричневый. Жук поражает мертвую сухую древесину, В древесине, в деревянных конструкциях, находящихся на открытом воздухе, жук дает одно-два поколения в год. В древесине, хранящейся в закрытых складах, и в дере­вянных конструкциях, защищенных от действия низких температур, жук дает три-четыре поколения в год;

Долгоносик-трухляк (Codiosoma spadix Hbst.) —мел­кий блестящий жук темно-коричневого цвета длиной 2—3 мм (рис. II.6, в). Головка вытянута в виде хоботка, по бокам ее расположены коленчатые усики. Передне­спинка у головы более узкая, чем у туловища. Тело жу­ка имеет грушевидную форму. Белая личинка долгоног сика-трухляка безногая и слегка изогнута. Жук в течение 3—4 мес живет в древесине, где совместно с личин­ками прокладывает ходы и разрушает древесину. Про­деланные ходы могут располагаться близко одни к дру­гим, вследствие чего в местах сильного разрушения кроме буровой муки содержится древесная труха. Долгоно­сик-трухляк обычно поражает древесину хвойных пород, находящуюся в местах постоянного увлажнения и уже поврежденную гниением;

свайный жук (Nacerda melanura L.) красновато-жел­того цвета с черными на вершине надкрыльями имеет размеры 9—13 мм (рис. II.6, г). Личинка свайного жука светло-желтого цвета, с тремя парами развитых ножек. На брюшке личинки (на третьем и четвертом члениках) расположены парные выросты, способствующие ее пере­движению. Длина личинки может достигать 30 мм. Ли­чинки развиваются в сильно увлажненной древесине. Жук поражает древесину свай, балки сырых помещений, главным образом первых этажей и т. п. Личиночные хо­ды обычно направлены вдоль волокон древесины. В по­раженных деревянных элементах личинки скапливаются в большом количестве и разрушают древесину, превра­щая ее в труху. Лет жуков происходит в мае—июне. Для выхода молодой жук прогрызает отверстие овальной или круглой формы размером 3—6 мм.

Термиты (Jsoptera) (рис. П.7) относятся к подотря­ду ложносетчатокрылых насекомых. Внешне они похожи на белых муравьев. Живут образуя большие общества. В отличие от жуков в их развитии отсутствует стадия ку­колки. Гнездятся термиты, встречающиеся на территории СССР, в земле и поражают находящиеся в соприкосно­вении с ней части деревянных конструкций. Древесина разрушается термитами изнутри. В СССР термиты встре­чаются в Закавказье и в Средней Азии.

Морские древоточцы насчитывают более 150 различных видов. В морях обитают морские древоточцы, относящиеся к группе двустворчатых моллюсков семейства Teredinidae родов тередо (Teredo) и банкия (Bankia), а также относящиеся к группе ракообразных — лимнория (Limnoria) и хелюра (Chelura).

Взрослый моллюск тередо, обитающий в морях СССР, может достигать длины 140—250 мм и диаметра 6—12 мм. Тередо обитает в районах Черного, Азовского Японского и возможно Баренцева морей.

Крупный двустворчатый моллюск банкия достигает длины до 500—800 мм при диаметре 10—20 мм, он пред­ставляет собой разновидность моллюска тередо, обита­ющего в северной части Японского моря (рис. II.8, а). Моллюски тередо и банкия обычно разрушают древеси­ну изнутри вдоль волокон. Площадь поперечного сечения ходов может составлять до 90 % площади деревянного элемента.

Лимнория — морской древоточец группы ракообраз­ных имеет длину тела 2—7 мм. Рачок водится в Барен­цевом, Черном и Японском морях (рис. II.8, б).

Морской древоточец хелюра также распространен в районах Баренцева, Черного и Японского морей. Хелю­ра разрушает как раннюю, так и позднюю древесину. Биология хелюры (рис. II.8, в) почти не изучена. Мор­ские древоточцы группы ракообразных разрушают дре­весину с ее поверхности.