Прогнозирование массовых размножений насекомых:
Алгоритмы прогнозирования массовых размножений насекомых

автор:

Алгоритм прогноза массового размножения итальянского пруса в Украине

За последние 209 лет (1786-1995 гг.) в Украине было отмечено 18 массовых размножений этого вредителя в следующие годы: 1786-1787, 1799-1800, 1823-1824, 1845-1848, 1850-1852, 1855-1856, 1859-1863, 1867-1868, 1886-1888, 1896-1898, 1901-1903, 1911-1913, 1923-1926, 1930-1932, 1937-1939, 1946-1947, 1951-1953, 1995-2003 гг. Средний период между началами очередных массовых размножений 12 лет. Распределение массовых размножений итальянского пруса в пределах солнечных циклов было следующим:

Годы от солнечных реперов
-10+1
Частота массовых размножений
0171
Вероятность начала массовых размножений, %
0,094,45,6

Примечание: 0 — годы солнечных реперов; -1 — за один год до репера; +1 — через один год после репера.

Из распределения массовых размножений итальянского пруса во времени следует, что с вероятностью 94% можно прогнозировать начало очередного массового размножения точно в год солнечных реперов и со 100%-ной в год солнечных реперов и через один год после них. Последнее массовое размножение итальянского пруса наблюдалось в 1995-2003 гг. с максимумом в 1999 году, к году максимума (1999 г.) прибавляем 12 лет (средний период между началом очередных массовых размножений) и получаем, что начало очередного массового размножения этого вредителя следует ожидать в 2011-2012 гг.

Алгоритм прогноза массового размножения озимой совки в Украине

Первое массовое размножение озимой совки, согласно летописи, известно в 1638 году в Подольской губернии. Затем, согласно уточненным данным, массовые размножения этого вредителя наблюдались в 1813-1819, 1823-1825, 1836-1842, 1846-1852, 1855-1856, 1861-1868, 1871-1880, 1882-1888, 1892-1896, 1899-1900, 1907-1909, 1915-1919, 1923-1925, 1934-1941, 1946-1950, 1956-1957, 1964-1968, 1971-1978, 1982-1985, 1995-2003 гг. За последние 182 года (1813-1995 гг.) в Украине было 20 массовых размножений озимой совки. В среднем они повторялись через 9 лет. Из 20-ти массовых размножений 19 (95%) точно совпали с годами резких изменений СА и одно (5%) было через один год после солнечного репера. Распределение массовых размножений этого вредителя в пределах солнечных циклов было следующим:

Годы от солнечных реперов
-10+1
Частота массовых размножений
0191
Вероятность начала массовых размножений, %
0,095,05,0

Из распределения массовых размножений следует, что с 95%-ной вероятностью можно прогнозировать начало очередного массового размножения озимой совки точно в эпоху солнечных реперов, то есть в годы резких изменений солнечной активности и со 100%-ной в годы-реперы и через один год после. Последнее массовое размножение озимой совки наблюдалось в 1995-2003 гг. с максимумом численности в 1998 году, к году максимума (1998 г.) прибавляем 9 лет (средний период) и получаем, что начало очередного массового размножения этого вредителя следует ожидать в 2007-2008 гг. До этого, а именно, сто лет тому назад, массовое размножение озимой совки было в 1907-1909 гг. Аналоговые столетние популяцион-ные циклы этого вредителя имели место в 1813-1819 и 1915-1919 гг.; 1823-1825 и 1923-1925 гг.; 1836-1842 и 1934-1941 гг.; 1846-1852 и 1946-1950 гг.; 1855-1856 и 1956-1957 гг.; 1861-1968 и 1964-1968 гг.; 1871-1880 и 1971-1978 гг.; 1882-1888 и 1982-1985 гг.

Алгоритм прогноза массового размножения лугового мотылька в Украине

Более 300 лет тому назад, а именно, в 1686 году в Украине впервые отмечено массовое размножение лугового мотылька (Летопись Самовидца, 1878. — С. 164). Наиболее полные исторические данные (хроника) о массовых размножениях этого вредителя известны со средины 50-х годов позапрошлого столетия: 1854-1857, 1865-1869, 1873-1880, 1892-1893, 1900-1903, 1910-1916, 1919-1922, 1925-1932, 1935-1937, 1947-1950, 1956-1957, 1972-1978, 1986-1988, 2000-2002 гг.

За 147 лет (1854-2000 гг.) зарегистрировано 14 массовых размножений лугового мотылька со средней повторяемостью между их началами 10,5 года. Анализ исторических хроник показал, что из 14-ти вспышек численности 13 или 92,8% точно совпали с годами солнечных реперов и лишь одна из них (7,2%) была через один год после.

Распределение массовых размножений лугового мотылька в пределах солнечных циклов было следующим:

Годы от солнечных реперов
-10+1
Частота массовых размножений
0131
Вероятность начала массовых размножений, %
0,092,87,2

Как видно из распределения, с вероятностью 93% можно прогнозировать начало очередного массового размножения этого вредителя точно в годы-реперы и со 100%-ной — в годы-реперы и через один год после. Максимум последнего массового размножения отмечен в 2001 году плюс к нему 10 лет (средний период), начало очередного массового размножения следует ожидать в 2011-2012 гг.

Алгоритм прогноза массового размножения вредной черепашки в Украине

В Украине за последний 121 год имели место 11 массовых размножений вредной черепашки в следующие годы: 1870—1871, 1890-1896, 1901-1903, 1909-1912, 1925-1926, 1936-1941, 1947-1956, 1967-1968, 1972-1973, 1979-1984, 1990-2003 гг. Средний период между началом очередной вспышки массового размножения 11 лет. Цикл продолжительностью 11 лет является одним из наиболее встречаемых, его считают солнечно обусловленным, он выделен многими исследователями в многолетней изменчивости солнечной активности и геомагнитной возмущенности, температуры воздуха и атмосферных осадков, продолжительности солнечного сияния (ПСС), урожайности сельскохозяйственных культур, прироста деревьев и др.

Из одиннадцати массовых размножений вредной черепашки 10 (91%) точно совпали с годами резких изменений СА и только одно из них в 1909-1912 гг. наблюдалось через один год после. Последнее массовое размножение этого вредителя началось в 1990 году, достигло максимума в 1997-1998 гг. и продолжалось в Украине до 2003 года. К году максимума прибавляем 11 лет (средний период) и прогнозируем начало очередной вспышки массового размножения этого вредителя в 2008-2009 гг. Из анализа исторических сведений четко обнаруживаются вековые циклы размножения вредной черепашки в 1870-1871 и 1972-1978 гг.; 1890-1896 и 1990-2003 гг.

Следует отметить, что последняя вспышка численности вредной черепашки носила глобальный характер, она началась во многих регионах одновременно в 1995 году, достигла максимума в 1997-1998 гг. и продолжалась до 2003 года в Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской области, Дагестане, Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Чеченской Республике, Центрально-черноземном районе, в Поволжье, Украине, странах Ближнего и Среднего Востока. В последних, как указано в докладах иранского международного Центра агроресурсов аридной зоны, хлебными клопами Eurygaster integriceps Put. в 1997-1998 гг. было повреждено 5 млн. га зерновых культур, а на организацию мониторинга и защиту посевов ежегодно затрачивали около 40 млн. долларов (SP-JPM Ann. R. 1997-1998 International Center for Agricultural Research in the Dry Areas.— 1998).

Анализ современного состояния проблемы массовых размножений хлебных клопов (австрийская, вредная и маврская черепашки) показывает, что накоплены обширные материалы о вспышках их численности в целом для Палеарктики (Западная, Восточная и Центральная Европа, Северный Кавказ, Закавказье, Нижнее и Среднее Поволжье, Центральный черноземный район, Казахстан и Средняя Азия, Украина, Страны Ближнего и Среднего Востока). Историко-статистический анализ материалов о массовых размножениях указанных вредителей свидетельствует о синхронности (одновременности) их в пространстве и во времени.

1854-1856 гг.— Северный Кавказ и Закавказье;
1865-1867 — С. Кавказ и Закавказье;
1880-1886 — С. Кавказ, Закавказье, Крым, Турция;
1890-1896 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, Крым, ЦЧР, Украина;
1901-1905 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, ЦЧР, Казахстан, Киргизия, Узбекистан, Таджикистан, Турция;
1909-1914 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, ЦЧР, Украина, Казахстан, Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан, Ирак, Иран, Сирия, Турция;
1920-1922 — Казахстан, Киргизия, Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан;
1923-1929 — С. Кавказ, Закавказье, Украина, Казахстан, Киргизия, Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан, Ирак, Иран, Иордания, Ливан, Палестина, Египет, Пакистан, Турция, Марокко;
1931-1933 — Поволжье, Крым, Западная и Центральная Европа, Египет, Турция, Марокко;
1936-1943 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, ЦЧР, Крым, Украина, Казахстан, Киргизия, Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан, Западная и Центральная Европа, Ирак, Иран, Ливан, Сирия, Палестина, Египет, Пакистан, Турция, Марокко;
1948-1957 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, ЦЧР, Украина, Западная Европа, Ирак, Иран, Иордания, Ливан, Палестина, Сирия, Египет, Пакистан, Турция, Марокко;
1964-1970 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, ЦЧР, Украина, Казахстан, Киргизия, Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан, Западная и Центральная Европа, Ливан, Сирия, Египет, Турция, Марокко;
1972-1981 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, ЦЧР, Украина, Западная и Центральная Европа, Ирак, Иран, Египет, Пакистан, Турция, Марокко;
1984-1991 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, ЦЧР, Украина, Казахстан, Киргизия, Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан, Западная и Центральная Европа, Ирак, Иран, Иордания, Ливан, Палестина, Сирия, Египет, Пакистан, Турция, Марокко;
1995-2009 — С. Кавказ, Закавказье, Поволжье, ЦЧР, Крым, Украина, Казахстан, Киргизия, Узбекистан, Таджикистан, Туркменистан, Западная и Центральная Европа, Ирак, Иран, Иордания, Ливан Палестина, Сирия, Египет, Пакистан, Турция Марокко;

Примечание: подчеркнуты годы глобальных вспышек массового размножения хлебных клопов.

Синхронизация популяционных циклов вредной черепашки в пространстве и во времени дает нам основание использовать показатели резких изменений солнечной активности (СА) для разработки алгоритмов прогноза ее массовых размножений и в других регионах.

Алгоритм прогноза массового размножения вредной черепашки на Северном Кавказе

За последние 142 года на Северном Кавказе было зарегистрировано 13 массовых размножений этого вредителя в следующие годы: 1854-1856, 1865-1867, 1880-1884, 1892-1896, 1901-1905, 1909-1912, 1923-1926, 1937-1941,1948-1957, 1967-1968,1972-1973, 1984-1986, 1995-2003 гг. Средний период между началами очередных массовых размножений 10,9 года. Из 13 вспышек численности 11 (84,6%) точно совпали с годами солнечных реперов и только два массовых размножения (15,4%) были через один год после. Последнее массовое размножение в этом регионе имело место в 1995-2003 гг. с максимумом численности в 1997-1998 гг. К годам максимума прибавляем 11 лет, начало очередного массового размножения вредной черепашки на Северном Кавказе, как и в Украине, следует ожидать в 2008-2009 гг.

Алгоритм прогноза массового размножения вредной черепашки в Нижнем и Среднем Поволжье

Массовые размножения вредной черепашки зарегистрированы здесь в 1890-1892, 1900-1905, 1909-1912, 1931, 1938-1942, 1952-1957, 1967-1968, 1972-1973, 1986-1988 и 1996-2003 гг. За последние 107 лет имели место 10 массовых размножений со средним периодом 10,7 года и следующим распределением в пределах солнечных циклов:

Годы от солнечных реперов
-10+1
Частота массовых размножений
082
Вероятность начала массовых размножений, %
0,080,020,0

Из этого распределения следует, что с 80%-ной вероятностью начало очередного массового размножения вредной черепашки можно ожидать точно в годы резких изменений солнечной активности и со 100%-ной — через один год после солнечного репера и в его критическую фазу. Последнее массовое размножение хлебных клопов в названном регионе наблюдалось с 1996 года и достигло максимума в 1997-1998 гг. К годам максимума прибавляем 11 лет и получаем начало очередного массового размножения вредной черепашки в Нижнем и Среднем Поволжье в 2008-2009 гг., также как на Северном Кавказе и в Украине.

Алгоритм прогноза массового размножения вредной черепашки в Центрально-черноземном районе России

В ЦЧР России массовые размножения вредной черепашки зарегистрированы в 1890-1894, 1901-1904, 1909-1912, 1938-1941, 1954-1957, 1967-1968, 1972-1973, 1984-1986, 1996-2003 гг. со средним периодом 12 лет. Из 9 массовых размножений 6 (66,7%) точно совпали с годами резких изменений солнечной активности и 3 (33,3%) или в 1909-1912, 1938-1941 и 1954-1957 имели место через один год после. К максимуму (1997-1998 гг.) прибавляем 12 лет, начало очередного массового размножения вредной черепашки в Центральном черноземном районе России следует ожидать в 2009-2010 гг.

Таким образом, фундаментальная закономерность массовых Размножений насекомых — повторяемость их в пространстве и во времени. Установление повторяемости, как важного признака взаимодействия и всеобщей связи, позволяет судить о развитии популяции в будущем.

В отличие от простых систем, популяции насекомых — чрезвычайно сложные биологические системы, способные от поколения к поколению передавать информацию о влиянии всех средовых факторов и, прежде всего тех, которые последовательно повторяются во времени — ритмических и циклических. Из этого следует важный методологический вывод: историко-статистические материалы или хроники массовых размножений насекомых уже включают в себя интегральную информацию о влиянии на динамику последних практически всех средовых факторов на конечную их численность в пределах конкретного региона или ареала в целом.

Поэтому хроники массовых размножений насекомых и других животных являются исходным информационным обеспечением межсистемного метода прогноза. Его преимущество состоит в том, что даже при ограниченном знании конкретных механизмов динамики популяций, он позволяет прогнозировать начало очередного массового размножения того или иного вредителя. Он позволяет ответить на один из актуальных вопросов фитосанитарного прогноза — где и когда следует ожидать начало очередной вспышки массового размножения?