Новая математическая модель помогла выяснить, где сейчас заканчивается ареал ясеневой златки и где ее стоит ожидать в ближайшем будущем.
Ясень считается ценной древесной породой; его используют для производства спортивного оборудования, музыкальных инструментов, посуды и мебели. Кроме того, плоды, кора и листья ясеня применяют в медицине как мочегонное и слабительное средство; из них также делают препараты для лечения заболеваний дыхательных путей и радикулита. Сок ясеня используют в качестве сахарозаменителя.
Но у ясеня, естественно, есть свои вредители. Один из них – ясеневая изумрудная узкотелая златка (Agrilus planipennis), жук насыщенного зеленого цвета длиной 12–15 мм и шириной 3 мм. Родиной златки считается Восточная Азия, где деревья уже стали к ней устойчивы. Однако около 15 лет назад ясеневых златок завезли в Северную Америку и европейскую часть России, где они начали активно размножаться и распространяться, убивая огромное количество деревьев. В Европейской России жука впервые обнаружили в 2003 году в Москве, а сейчас златка обитает уже в 11 областях.
Чтобы достоверно определить границы ареалов вредителей и темпы их расселения, применяют математические модели. Сотрудники Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН построили такую модель для ясеневой златки, с помощью которой определили, где сейчас с наибольшей вероятностью проходит граница расселения жука и как быстро он распространяется по Европе.
Подобные исследования выполняли и раньше, но модели расселения златки, которые используют в США, не годятся для европейской части России, потому что экология вредителя там и там сильно различается. В Америке златка распространяется сплошным фронтом по лесам, а в России она вредит искусственным зеленым насаждениям в городах и вдоль дорог, распространяясь по придорожным лесополосам.
Основным параметром для построения модели стало попарное расстояние между городами европейской части России и соседних стран. Понятно, что чем ближе пункт А, в котором был обнаружен вредитель, к пункту B, тем больше вероятность проникновения вредителя из пункта A в пункт B. Исследователи разработали пошаговый алгоритм вычисления вероятности проникновения вредителя в каждый город к определенному году.
В статье в Ecology and Evolution говорится, что к 2022 году златка может заселить все центральные области Европейской России, но, скорее всего, не успеет появиться в соседних странах. Вероятность ее появления в Беларуси, Украине, Эстонии, Латвии или Литве до 2022 года составляет 15–40%. Таким образом, у служб защиты леса в этих странах есть пять лет на подготовку мер по борьбе со златкой. Авторы работы отмечают, что разработанный математический аппарат можно использовать для моделирования расселения любых вредителей городских зеленых насаждений.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ).