Сравнительное моделирование двух особых сценариев экстремальной динамики в лесных экосистемах: псиллиды в Австралии и листовертки в Канаде

Abstract

Методом сравнительного анализа ситуаций рассмотрены два сценария стремительных, но спонтанно угасающих вспышек лесных вредителей. Для динамики псиллиды в лесах Австралии предложена гибридная модель с переходом к хаотическим флуктуациям. Бабочке еловой листовертки в Канаде свойственна серия затухающих пиков. Предложенная модель в форме уравнений с запаздыванием описывает сценарий угасающих резких осцилляций, что имеет более общий характер. Похожая динамика прослеживается для инвазивного гребневика в Каспийском море и даже в динамике эпидемии «испанского гриппа» столетней давности по данным смертности в Великобритании. Рассмотренные в новых вычислительных моделях сценарии являются переходными процессами во взаимодействии вида с биотическим окружением.

Методом порівняльного аналізу ситуацій розглянуто два сценарії стрімких, але спонтанно згасаючих спалахів лісових шкідників. Для динаміки псілліди в лісах Австралії запропоновано гібридну модель з переходом до хаотичних флуктуацій. Метелику ялинової листовійки в Канаді властива серія згасаючих піків. Запропонована модель у формі рівнянь із запізненням описує сценарій згасаючих різких осциляцій, що має більш загальний характер. Схожа динаміка простежується для інвазійного гребневика у Каспійському морі і навіть у динаміці епідемії «іспанського грипу» столітньої давності за даними смертності у Великобританії. Розглянуті в нових обчислювальних моделях сценарії є перехідними процесами у взаємодії виду з біотичним оточенням.

By a method of comparative analysis of situations, we considered two scenarios of rapid, but spontaneously damped outbreaks of forest pests. For the dynamics of psyllides in the forests of Australia, a hybrid model with transition to chaotic fluctuations is proposed. Spruce budworm moth Choristoneura fumiferana in Canada is characterized by a series of damped peaks. The proposed model in the form of equations with delay describes the scenario of damped sharp oscillations, which has a more general character. A similar dynamics can be traced for invasive ctenophore Mnemiopsis leidyi in the Caspian Sea and even in the dynamics of the epidemic of the «Spanish flu» a century ago, according to mortality in the UK. The scenarios considered in new computing models are transitional processes in the interaction of the species with its biotic environment.