Всероссийская конференция с международным участием «Биогеосистемная экология и эволюционная биогеография»

Новосибирск, 14-19 декабря 2015 г.

Молодцов В.В.   Сергеев М.Г.   Ефремова О.В.   Батурина Н.   Сивай М.В.  

ЦИФРОВОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ЖИВОТНОГО НАСЕЛЕНИЯ КАК ОСНОВА ПРОГНОЗА МАССОВОГО РАЗМНОЖЕНИЯ САРАНЧОВЫХ

Докладчик: Молодцов В.В.

Первые карты, характеризующие население саранчовых и особенности распределения потенциальных вредителей, появились чуть меньше века тому назад [Filipjev, 1929; Предтеченский и др., 1933]. На протяжении нескольких десятилетий создавались бумажные карты, описывающие расположение районов массового размножения самого опасного среди саранчовых вида — пустынной саранчи [Davis, 1952; Uvarov, 1977]. Карты, отражающие пространственную организацию популяций внетропических видов саранчовых, появились относительно поздно [Цыплёнков, 1970; Стебаев, Сергеев, 1982; Казакова, Сергеев, 1992]. Подобные карты опубликованы и для итальянской саранчи [Цыплёнков, 1970; Сергеев, 2010].
Интенсивное развитие информационных технологий, в том числе географических информационных систем, появление разнообразных космоснимков, совершенствование подходов дистанционного зондирования привело к созданию различных цифровых карт, как правило, характеризующих распределение не самих саранчовых, а местообитаний, в той или иной степени благоприятных для поддержания популяций на высоком уровне численности и формирования подъемов численности. Одна из первых серий таких карт была опубликована для той же пустынной саранчи под эгидой GTZ [1995]. Позже близкие по характеру карты были созданы для перелётной саранчи в Средней Азии и всего комплекса вредных саранчовых в Северной Америке [Latchininsky et al., 2007]. Крайне интересны недавно опубликованные карты, демонстрирующие возможные изменения в характере распределения одного из массовых североамериканских видов при разных сценариях глобального потепления [Olfert et al., 2011].
Таким образом, цифровое картографирование в области экологии и биогеографии саранчовых, активно развивающееся в последние годы  [Latchininsky et al., 2011], ориентировано главным образом на выявление местообитаний, во-первых, в которых стационарно сохраняются популяции потенциальных вредителей, в том числе во время депрессии, и во-вторых, где потенциально могут формироваться вспышки массового размножения.
Вместе с тем явно необходимо развитие подходов к картированию как населения саранчовых в целом, так и распределения отдельных классов таксоценов.
Нами для большого массива данных о сообществах данных насекомых на юге Западной Сибири (1972–2015 гг.) предложена иерархическая классификация. Размещение конкретных сообществ, принадлежащих к тому или иному типу, подтипу, классу или подклассу населения саранчовых, сопоставлено с выделами оцифрованной карты «Растительность Западно-Сибирской равнины» [Ильина и др., 1976]. К сожалению, последняя значительно обрезана в южной части и не включает значительную часть региона, расположенную в пределах Казахстана, а также полосу вдоль Урала, Горного Алтая, Салаира и Кузнецкую котловину. Кроме того, некоторые выделы этой карты проблематичны. Сравнение распределения сообществ прямокрылых и выделов данной карты показывает их значительное несовпадение. 
Чтобы выявить соотношение классов/подклассов населения и выделов карты растительности из дальнейшего анализа были исключены, во-первых, описания, сделанные за пределами базовой карты, во-вторых, описания учетов, сделанных в трансформированных и(или) азональных экосистемах (за исключением выделов, соответствующих азональным вариантам растительного покрова). Если после этого не удавалось установить соответствие выдела и класса/подкласса, то отбирались учёты, выполненные в стациях, растительность которых наиболее точно соответствует описанию типичной (исходной) растительности выдела, и учитывалась их принадлежность в классу/подклассу населения. Для пяти выделов, представленных в разных частях карты, удалось выявить различия на уровне отдельных подрегионов. В связи с этим при генерации цифровой карты населения саранчовых участки, соответствующие этим выделам, были разделены. В результате, на основе созданной базы данных сгенерирована цифровая карта населения саранчовых юга Западной Сибири.
По сравнению с ранее опубликованной картой населения прямокрылых насекомых юго-востока Западной Сибири [Сергеев, Молодцов, 2012] на новой карте более явно выделяются участки, в пределах которых возможно развитие вспышек, особенно итальянского пруса. Возможно, это результат того, что местные виды саранчовых — в отличие от длинноусых прямокрылых — более однородны с эколого-географической точки зрения. Вместе с тем на карте достаточно хорошо прослеживаются как элементы зональности, так и континентальности, в частности есть определённые различия между западными, центральными и восточными подрегионами.
Сопоставление разработанных карт показывает, что общий характер распределения модельных групп в пределах рассматриваемого региона в основном  определяется зональностью. Хорошо прослеживаются широтно вытянутые полосы, во многом соответствующие расположению лесостепной и степной природных зон, а также подзон внутри каждой из них. Однако в пределах каждой из двух представленных природных зон — степной и лесостепной, даже на равнинных территориях, достаточно очевидно влияние провинциальности. Проявляется значимость исходной ландшафтной структурированности территории, выражающейся в различном пространственном сочетании классов/подклассов сообществ и типов популяций.
Существенный отпечаток на распределение классов накладывают подъёмы численности, особенно стадных саранчовых, в первую очередь итальянского пруса, доля которого во время вспышки может превышать 30 %. Очевидно, что такие динамические особенности необходимо учитывать при классификации сообществ и разработке тематических карт. Кроме того, на протяжении последних 30 лет на исследуемой территории прослеживается расселение одних видов прямокрылых и исчезновение популяций других. Это приводит как к появлению новых вариантов сообществ, так и внедрению чуждых видов в ранее существовавшие сообщества.
Фактически это означает необходимость дальнейшего продолжения исследований в этом направлении, в том числе создания более детальных карт на современной цифровой основе (в первую очередь карт почвенно-растительного покрова или космоснимков) и насыщенных информацией о характере динамических процессов и о важных для модельных групп параметрах экосистем, включая направление и степень их трансформированности. Самостоятельная задача связана с целесообразностью регулярной актуализации подобных карт, что может быть сделано только путём организации системы соответствующего мониторинга.

Выполнено при частичной финансовой поддержке Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (проект 14.B37.21.0661) и программы ФНИ государственных академий наук на 2013–2020 гг., проект VI.51.1.9.


К списку докладов