Моделирование биорезистентных лесных экосистем

Ю.Ф. Арефьев
Воронежская государственная лесотехническая академия,
г. Воронеж


Биорезистентность, понимая в данном случае как способность лесных древесных растений и насаждений противостоять активно или пассивно, в большей или меньшей степени негативному эффекту жизнедеятельности их консументов – патогенных грибов и других организмов (Арефьев, Реуцкая, 2008), формируется в результате взаимодействия хозяинных древесных растений и патогенных организмов в реальных условиях окружающей среды. В лесных патосистемах в результате естественного отбора при смене генераций проявляются две тенденции: (1) повышение участия резистентных особей хозяинного растения и (2) повышение вирулентности популяций патогенных организмов. Поскольку частота смены генераций патогенных организмов обычно несравненно выше частоты смены генераций лесных древесных растений, инфекционные болезни более или менее интенсивно распространяются. Актуальная задача заключается в том, чтобы снизить приспособленность (fitness) патогенных популяций в лесных патосистемах (http) до практически достаточного уровня. Посредством моделирования эта задача решается на основе генетико-экологического подхода (Arefjew, 1995).

В период 2006 – 2010 гг. в дубравах Среднерусской лесостепи исследовалась интенсивность развития фонового вида – мучнистой росы Microsphaeraalphitoides Grillon et Maubl. Результаты представлены в таблицах 1; 2 и на диаграмме (рисунок).

Таблица 1

Развитие мучнистой росы дуба в различных условиях произрастания дуба черешчатого

Группы

проб

Распределение деревьев дуба на пробе

Развитие мучнистой росы по годам

D %

%

2006

2008

2010

Воронцовское лесничество

1Gr

Групповое случайное

38

29

25

30,7

2Rh

Рядовое

49

58

74

60,3

%

43,5

43,5

49,5

43,5

Конь-Колодезное лесничество

1Is

Экологическая изоляция деревьев дуба на участке насаждений ≈ 0,25 га

31

28

21

26,7

2Rnd

Cлучайное раcпределение деревьев дуба на участке насаждений > 0,25 га (без экологической изоляции)

54

68

78

66,7

%

42,5

48,0

49,5

46,7

Примечание. При статистической точности k = 10 %, уровне значимости α = 0,05 (t ? 2)

Таблица 2

Расчётная интенсивность развития мучнистой росы дуба при совмещении группового случайного распределения деревьев в насаждении с экологической изоляцией деревьев дуба на участках насаждений ? 0,25 га (1Gr+1Is)

Планируемое распределение деревьев дуба в насаждении

Развитие мучнистой росы по годам, D %

2006

2008

2010

Совмещённость группового случайного распределения деревьев в насаждении с экологической изоляцией деревьев дуба на участках насаждений ? 0,25 га

17,5

0

0

Динамика развития мучнистой росы в условиях группового случайного (1Gr), рядового (2Rh) распределения деревьев дуба, в условиях экологической изоляции на участках насаждений на участках насаждений, равных примерно 0,25 га (1Is), в условиях случайного распределения деревьев дуба на участках насаждений более 0,25 га – 2Rnd, а также расчётный тренд развития мучнистой росы при совместном влиянии 1Gr и 1Is (T)

На основе представленной информации рекомендуется двухуровневая модель создания лесных культур: в пределах квадратов, каждый из которых равен ? 25 га, создаются биогруппы. Выбор пород должен соответствовать условиям произрастания и создавать сеть репродукционных барьеров.

Список литературы

1. Арефьев Ю.Ф. Биотическая интеграция в лесных экосистемах Среднерусской лесостепи: проблемы, решения, перспективы / Ю.Ф. Арефьев, В.В. Реуцкая. – Воронеж: ВГТУ, 2008. – 119 с.

2.http://WWW.apsnet.org/edcenter/advanced/topics/PopGenetics/Pages/NaturalSelection


Назад к списку