Оптимизационные принципы в изучении и моделировании динамики численности популяций лесных насекомых

Описание

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 1995

Аннотация: Предложена теоретико-игровая модель динамики численности популяций лесных насекомых. Показано, что в предположении выполнения принципа оптимальности Холдейна (равенства единице рассчитанного за длительный период коэффициента размножения популяции) предложенная модель реализует все известные типы динамики численности. Найдены условиПоказать полностьюя, при которых в модели возникают режимы вспышек массового размножения. Показано, что для возникновения вспышек массового размножения необходима среда "с памятью", в которой вероятность того или иного будущего состояния среды зависит от того, каково текущее состояние среды, и особи "с памятью", у которых определенное состояние сохраняется в течение 2-3 лет, независимо от изменений состояния среды. В рамках предлагаемого подхода объясняется известный эффект фазовой изменчивости насекомых, когда в процессе развития вспышек массового размножения изменяется не только численность, но и фенотип особей, изменяется их окраска. Предложена модель, описывающая взаимодействие между деревом и насекомыми и введена классификация типов взаимодействия между деревом и насекомыми.p Разработан метод классификации типов динамики численности популяций лесных насекомых, основанный на анализе высокочастнотных (ВЧ) характеристик рядов динамики численности. Показано, что для популяций насекомых, дающих вспышки массового размножения, частота рядов ВЧ-составляющих изменяется в пределах от 0,20 до 0,30 гц. Для видов со стабильным типом динамики численности частота рядов ВЧ-составляющих превышает 0,40 гц. У видов, дающих вспышки массового размножения, мощность рядов ВЧ-составляющих в три-четыре раза больше, чем у видов со стабильным типом динамики численности.p Предложен метод построения имитационных моделей динамики численности популяций лесных насекомых, в которых параметры моделей и типы зависимости параметров популяций от факторов внешней среды определяются, исходя из представлений об оптимизации процессов роста популяций и взаимодействия их со внешней средой. Показано, что таким образом построенные модели оказываются параметрически устойчивыми, несмотря на большое (до 60) число параметров модели.p Введена модель взаимодействия "лист-насекомое", в которой используется математический формализм теории массового обслуживания (ТМО). Введенная модель описывает процесс освоения листа насекомыми, дает возможность по динамике числа листьев, имеющих определенное число повреждений, определить тип и константы взаимодействия насекомых и их кормовых объектов. Предлагаемый подход к описанию взаимодействий между консументом и продуцентом является альтернативным по отношению с моделям типа "хищник-жертва" и позволяет учитывать качественные изменения корма, когда корм становится недоступным для потребителя.p Полученные результаты являются новыми для лесной энтомологии. По результатам исследований две работы приняты к публикации в журнале "Доклады Академии наук". Результаты не имеют аналогов за рубежом. В доступной нам литературе не выявлено работ, посвященных разработке представлений об оптимизации процессов взаимодействия насекомых-вредителей с их кормовыми объектами, анализу моделей взаимодействия "ресурс-потребитель", в которых учитываются изменения качества корма, и разработке оптимизационных моделей динамики численности лесных насекомых.

Ссылки на полный текст

Авторы

  • Тарасова О.В. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))

Вхождение в базы данных