Исследование популяционной динамики иксодовых клещей : качественное и имитационное моделирование

• Автор: Вшивкова, Ольга Антоновна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Анализ литературных источников реферативных баз научных публикаций Web of Science и Scopus
1.2. Обзор идей и методов математического моделирования динамики численности популяций

1.3. Биология и экология иксодовых клещей

Глава 2. Методы

2.1. Статистические методы

2.2. Методы построения качественной модели

2.3. Методы построения имитационной клеточно-автоматной модели

2.3.1. Алгоритмы модели
Глава 3. Анализ натурных данных популяции иксодовых клещей
3.1. Линейный анализ временных рядов численности популяций таежного клеща
3.2. Нелинейный анализ временных рядов численности популяций таежного клеща
3.2.1. Исследование связи между временными рядами численностей таежного клеща и его прокормителями - мелкими млекопитающими
3.2.2. Исследование связи между временными рядами численностей таежного клеща Красноярского края и г. Новосибирска
Глава 4. Влияние прокормителей и врагов клеща на динамику численности
популяций иксодового клеща
4.1. Экологические предпосылки построения модели динамики популяций иксодового клеща
4.2. Взаимодействие популяций иксодового клеща и его прокормителей: модель
4.3. Модель прямого влияния муравьев на динамику численности иксодового клеща
4.4. Модель опосредованного влияния муравьев на динамику численности иксодового клеща
4.5. Совместное прямое и опосредованное влияние муравьев на динамику численности иксодового клеща
4.6. Экспериментальные и натурные исследования воздействия муравьев на популяции иксодового клеща
Глава 5. Имитационная клеточно-автоматная модель динамики численности популяций иксодового клеща в экосистемах
5.1. Последовательность действий модели в течение шага по времени
5.2. Оценка динамики модельной популяции иксодовых клещей в
зависимости от различных параметров экосистемы
5.2.1.Оценка влияния вероятности перемещения имаго - Рп^1 на динамику численности моделируемой популяции иксодового клеща
5.2.2.Влияние случайной гибели клеща на динамику численности
моделируемой популяции
5.2,З.Оценка скорости распространения популяции иксодового клеща на однородной и неоднородной по условиям его существования территории
Заключение
Выводы
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Описание и интенсивное изучение популяций иксодовых клещей (особенно видов Ixodes persulcatus и Ixodes ricinus) началось в начале XX века. Исключительная значимость изучения иксодовых клещей состоит в том, что они являются переносчиками многих природно-очаговых заболеваний человека и животных (Зильбер, 1939, 1945; Зильбер и др., 1938; Павловский, 1939, 1964; Чумаков, 1940, 1944; Коренберг и др., 1986; Алексеев, 1993; Шагинян, Гинцбург, 1995 и др.). Одним из самых распространенных видов рода Ixodes в Российской Федерации является таежный клещ (Ixodes persulcatus Sch.), обладающий широким поясным ареалом, проходящим по средней и южной частях России (Романенко, 2007).
Актуальность исследований иксодовых клещей показывает ежегодно растущее количество публикаций (в базах Web of Science и Scopus было найдено 5439 и 6637 работ соответственно). Найденные публикации охватывают более 40 областей науки. Большая часть исследований зарубежных авторов направлена на изучение биологии и экологии (в том числе на распространение) видов иксодовых клещей, обитающих в Западной Европе и Северной Америке, в особенности I. ricinus и I. scapularis, таежный клещ, как правило, остается вне сферы их интересов. Много работ посвящено медицинским и ветеринарным проблемам, связанным с клещами. Математическим же проблемам, математическому моделированию посвящены единицы работ, в которых предпринимаются успешные попытки математического моделирования динамики заболеваний, переносимых клещами, влияния климатических факторов на распространение заболеваний (Holly D. Gaff, Louis J. Gross, 2007; Gray et al., 2009; Hsiao-Hsuan Wang at al., 2012; Estrada-Pena et al., 2013, 2014 и др. ).
Основное направление исследований отечественных ученых — изучение фактических изменений распространения и численности клещей в отдельных

самка самец
имаго

нимфы &&
личинки
Рисунок 2.1 - Жизненный цикл иксодового клеща
Все события жизненного цикла были охарактеризованы соответствующими вероятностями: самка клеща откладывает около 2000 яиц в надпочвенную подстилку экосистемы с вероятностью г|: (0<г|1<1); яйца превращаются в личинки с некоторой вероятностью г|2 (0<г|2<1)- Для перехода в следующую фазу (нимфы) личинки должны напитаться кровью ЖИВОТНЫХ, В ОСНОВНОМ мелких грызунов. Вероятность ЭТОГО перехода Г)з(п), где п - плотность грызунов в экосистеме, которую рассчитывают как количество грызунов на единице площади в экосистеме (0<г|з(п)<1). Образовавшиеся нимфы поднимаются по стеблям растения на высоту нескольких сантиметров, прикрепляются к телу животных, напитываются их кровью и уходят в подстилку, где после зимовки переходят в следующую стадию, имаго, с вероятностью тф(п) (0<г|,(п)<1), где 1, в зависимости от экологических условий местности, равно 4 или 5.
Далее для определения характера зависимости вероятностей переходов от плотности прокормителей клеща в разрабатываемой модели были учтены следующие три характерных размера, описывающих перемещение особей иксодового клеща в экосистеме: