МОДЕЛИ КРИТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В ПОПУЛЯЦИЯХ ЛЕСНЫХ НАСЕКОМЫХ КАК ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ПЕРВОГО РОДА
В.Г. Суховольский
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия soukhovolsky@yandex.ru
Ключевые слова: лесные насекомые, динамика, вспышки массового размножения, моделирование
Страницы: 26-36
Аннотация
Исследованы модели динамики численности ряда видов лесных насекомых на основе представлений о вспышке массового размножения как фазового перехода первого рода. В качестве объектов изучения рассмотрены популяции сибирского шелкопряда ( Dendrolimus sibiricus Tschetv.) в Сибири и на Дальнем Востоке, сосновой пяденицы ( Bupalus piniaria L.) в Европе, непарного шелкопряда ( Lymantria dispar (L.)) на Урале, серой лиственничной листовертки ( Zeiraphera griseana (Hübner)) в Альпах. Для ряда видов лесных чешуекрылых (Lepidoptera) построены модели, позволяющие оценить критические плотности популяций и в связи с этим предложить алгоритмы, на основе которых возможно принимать решения о проведении защитных мероприятий. Динамика численности популяций при вспышках массового размножения описана по модели динамики численности как аналога фазового перехода в физических системах. Для снижения уровня ошибок в ходе учетов численности популяций вредителей временных рядов популяционной динамики рассмотренных видов предложен алгоритм их трансформации. В качестве характеристики популяционной динамики предложена функция состояния, вычисляемая как обратная величина вероятности нахождения популяции в состоянии с заданной плотностью. Для функций состояния популяций с режимами вспышек массового размножения установлено наличие двух локальных минимумов и одного локального максимума - потенциального барьера. Предложен метод расчета функций состояния популяций на основе данных временных рядов динамики численности, описаны их характеристики, такие как локальные устойчивые, критическая и полукритическая плотности, восприимчивость к изменению плотности популяции. Введены показатели - индикаторы риска возникновения вспышек массового размножения. Для изученных видов насекомых-филлофагов даны оценки рисков вспышек массового размножения.
DOI: 10.15372/SJFS20210504 |