Modeling of Productivity of Nectar Productive (Agro)Ecosystems
Моделирование продуктивности нектаропродуктивных (агро)экосистем

А.В. Кудряков, A.V. Kudryakov
2007 Математическая биология и биоинформатика  
Лаборатория биологической и медицинской физики Уральского государственного университета, Россия, 620083, г. Екатеринбург Аннотация. Рассматривается класс нектаропродуктивных (агро)экосистем. Большую роль в формировании продуктивности таких экосистем играют насекомые-опылители, в особенности медоносные пчелы, которые являются основными сборщиками нектара. В работе предлагается комплексная модель нектаропродуктивных экосистем, реализующая метод теоретической оценки и планирования продуктивности в
more » ... ия продуктивности в зависимости от разнообразных условий. Наибольшее внимание в работе уделяется процессу фуражировки (сбора корма). На основе модели разработано программное приложение, с которым были проведены имитационные эксперименты. Исследованы факторы продуктивности. Показано, что, помимо объективных факторов, продуктивность нектаропродуктивных экосистем зависит от целевых установок семей медоносных пчел, или принципов их оптимального функционирования. В частности, это приводит к снижению собирательной активности при любом ухудшении условий фуражировки и, как следствие, к падению продуктивности при увеличении расстояния до нектароносных растений. Показано, что максимизация нектарной продуктивности и максимизация опылительного эффекта (зерновой продуктивности) достигаются при разном числе семей. Модель может иметь самостоятельную теоретическую ценность, а также способна давать практические рекомендации для планирования и управления указанными экосистемами в пчеловодной отрасли сельского хозяйства. Ключевые слова: моделирование, агроэкосистемы, оценка продуктивности, теория фуражировки, медоносные пчелы I. ВВЕДЕНИЕ Оценка биологической продуктивности экосистем является важной практической задачей. Нектаропродуктивные экосистемы включают в себя фитоценозы, выделяющие нектар и пыльцу, которые обладают очень ценными пищевыми свойствами. Выделение нектара и пыльцы способствует привлечению насекомых-опылителей, опылительная деятельность которых имеет огромное значение в повышении семенной (зерновой) продуктивности нектаропродуктивных агроэкосистем, и широко используется человеком в сельском хозяйстве. Теоретические методы оценки продуктивности агроэкосистем существуют уже довольно давно и хорошо разработаны (например, [1-2]). Основу их составляет моделирование продукционных процессов в системе почва-растения-атмосфера. Однако развитие такого подхода было осуществлено и годится в полной мере только для агроэкосистем традиционного типа, которые представляют собой посевы таких видов ветроопыляемых культур, как пшеница, картофель, кукуруза и т.д. Уже в случае энтомофильных культур (гречиха, подсолнечник) зерновая продуктивность будет *
doi:10.17537/2007.2.130 fatcat:eo7xf6qp7repta36xp7arnidja