Предсказание будущих результатов в мире природы: как компьютерное моделирование может помочь исследователям предсказать оптимальный результат для спасения естественной среды обитания от инвазивных рас

Предсказание будущих результатов в мире природы: как компьютерное моделирование может помочь исследователям предсказать оптимальный результат для спасения естественной среды обитания от инвазивных рас
Предсказание будущих результатов в мире природы: как компьютерное моделирование может помочь исследователям предсказать оптимальный результат для спасения естественной среды обитания от инвазивных рас

Когда пестициды и преднамеренные поджоги не могут уничтожить инвазивные виды растений, объявление биологической войны может быть лучшим вариантом.

Melaleuca, инвазивное древесное дерево, произрастающее в Австралии, было завезено в заболоченные земли Флориды в конце 19 века и с тех пор вызывает хаос, вторгаясь и вытесняя местную растительность и нанося ущерб биоразнообразию пресноводных экосистем штата.

В 1997 году для борьбы с незваным гостем Министерство сельского хозяйства США (USDA) выпустило естественного врага мелалеуки - маленького жука, известного как долгоносик, - в районы, где дерево процветало. Долгоносик, также родом из Австралии, питается мелалеукой, существенно нарушая ее естественный процесс роста и медленно убивая ее с течением времени.

По словам аспиранта Университета Майами Бо Чжан, получившей докторскую степень. из отдела биологии Колледжа искусств и наук, за последние 20 лет долгоносик помог сократить размножение мелалеуки на 49 процентов и ее рост на 83 процента.

Это указывает на то, что долгоносик преуспевает в своей миссии по уменьшению распространения и роста melaleuca, но достаточно ли данных за 20 лет, чтобы предсказать, сможет ли долгоносик полностью победить незваного гостя?

В своем исследовании «Моделирование долговременного воздействия интродуцированных травоядных на распространение инвазивного дерева», опубликованном в журнале «Экология ландшафта», Чжан сказала, что она и ее сотрудники использовали платформу индивидуального моделирования, известную в научных кругах как JABOWA-II, чтобы дать обнадеживающий ответ.

Имитируя различные последствия воздействия долгоносика на два типа местообитаний Южной Флориды, подвергшихся нападению мелалеуки - кипарисовые болота и заливные болота - исследователи обнаружили, что доминирующие местные виды водно-болотных угодий могут восстановиться примерно через 50 лет после того, как долгоносик был уничтожен. впервые представлен в 1997 году, что еще больше подавляет мелалеуку за счет конкуренции.

По сути, сказал Чжан, модель доказывает, что введение травоядных в инвазивные виды может спасти местные виды, и этот вывод можно применить к другим исследованиям, направленным на получение аналогичных результатов в естественном мире.

«Эта индивидуальная модель используется во многих экологических исследованиях, но впервые она использовалась для моделирования долгосрочных последствий инвазивных видов», - сказал Чжан. «По сути, он может имитировать каждое отдельное дерево на участке земли, и это дает более подробную информацию о результатах биоконтроля и, в конечном счете, о том, каков наилучший результат в будущем."

Она добавляет, что модель также предоставляет исследователям или правительственным чиновникам, которые наблюдают за влиянием маленького жука на рост мелалеуки, важную долгосрочную информацию - в каких областях нужно больше насекомых, в каких меньше или какие могут исчезнуть в ряде случаев. лет.