<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">isplta</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2079-4304</issn><issn pub-type="epub">2658-5871</issn><publisher><publisher-name>СПбГЛТУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21266/2079-4304.2021.236.49-68</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">isplta-233</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭКОЛОГИЯ ДЕНДРОФИЛЬНЫХ НАСЕКОМЫХ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Скрытые параметры рядов динамики численности лесных насекомых и закономерности формирования структур энтомокомплекса</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Hidden parameters of time series of the forest insects’ population dynamics and patterns of formation of insect complexes</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-0407-2290</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Суховольский</surname><given-names>В. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Soukhovolsky</surname><given-names>V. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>СУХОВОЛЬСКИЙ Владислав Григорьевич – ведущий научный сотрудник лаборатории лесной зоологии, доктор биологических наук, профессор</p><p>660036, Академгородок, д. 50/28, г. Красноярск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>SOUKHOVOLSKY Vladislav G. – DSc (Biophysics), Professor (Ecol.), Leading scientific researcher, Laboratory of Forest Zoology</p><p>660036. Akademgorodok. 50/28. Krasnoyarsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Тарасова</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tarasova</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ТАРАСОВА Ольга Викторовна – профессор кафедры экологии и природопользования, доктор сельскохозяйственных наук</p><p>660078, пр. Свободный, д. 79, г. Красноярск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>TARASOVA Olga V. – DSc (Ecology), Professor, Department of Ecology</p><p>660078. Svobodny av. 79. Krasnoyarsk</p></bio><email xlink:type="simple">olvitarasova2010@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ковалев</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kovalev</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>КОВАЛЕВ Антон Владимирович – старший научный сотрудник, кандидат технических наук</p><p>660036, Академгородок, д. 50, г. Красноярск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>KOVALEV Anton V. - PhD (System Analysis), Senior scientific researcher</p><p>660036. Akademgorodok. 50. Krasnoyarsk</p></bio><email xlink:type="simple">sunhi.prime@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>V.N. Sukachev Institute of Forest SB RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Сибирский федеральный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Siberian Federal University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>Федеральный исследовательский центр КНЦ СО РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Federal Research Center SB RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>03</month><year>2024</year></pub-date><volume>0</volume><issue>236</issue><fpage>49</fpage><lpage>68</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Суховольский В.Г., Тарасова О.В., Ковалев А.В., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Суховольский В.Г., Тарасова О.В., Ковалев А.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Soukhovolsky V.G., Tarasova O.V., Kovalev A.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/233">https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/233</self-uri><abstract><p>Рассмотрены подходы к использованию некоторых дополнительных (скрытых) параметров для анализа популяционной динамики лесных насекомых. Проведен анализ данных по динамике численности комплекса насекомых – филлофагов сосны обыкновенной, полученных в ходе непрерывных учетов с 1979 по 2016 г. численности пяти видов филлофагов на территории Краснотуранского бора (юг Красноярского края), данных по динамике численности насекомых в лесных насаждениях Швейцарии в долине Oberengadin, а также данных по динамике численности сибирского шелкопряда Dendrolimus sibsiricus Tschetv. в таежных лесах Сибири. Для анализа особенностей динамики численности рассматривались ранговые распределения многолетней плотности видов в отдельном местообитании, характеристики распределения особей на деревьях, рассматриваемые с точки зрения модели фазовых переходов второго рода, а также параметры авторегрессионных уравнений динамики численности популяции с учетом порядка авторегрессии, знака коэффициентов модели и запаса по устойчивости. Показано, что показатели конкуренции между видами в сообществе слабо связаны с изменением плотности популяций в сообществе и коэффициент конкуренции b можно рассматривать как независимый показатель состояния сообщества. Использование скрытого параметра b позволяет сравнить конкуренцию между видами в комплексе насекомых в Краснотуранском бору и между видами в комплексе хвоегрызущих насекомых в лиственничных лесах Альп. Используя модель фазового перехода второго рода, показано, что расселение вида на учетных единицах (деревьях) на пробной площади носит групповой характер и, следовательно, на часть деревьев вредитель оказывает повышенное воздействие. Рассмотрена возможность использования авторегрессионных уравнений для описания динамики численности популяций отдельных видов. Показано, что AR-модели достаточно хорошо описывают динамику численности популяций в различных урочищах. В качестве скрытых параметров динамики можно рассматривать коэффициенты AR-уравнений и величины запаса по устойчивости этих уравнений. Полученные «скрытые» закономерности динамики численности характеризуют многолетнюю динамику численности сообществ лесных насекомых. С помощью этих скрытых параметров (непосредственно не измеряемых при учетах численности популяций насекомых) рассмотрены долгосрочные свойства популяций насекомых, которые необходимо учитывать при оценке типа динамики численности видов. С помощью «скрытых» показателей можно получить дополнительную информацию о свойствах и динамике изучаемых популяций.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The paper considers approaches to the use of some additional (hidden) parameters to analyze population dynamics of forest insects. The study presents the analysis of data on the population dynamics of phyllophagous insects of Scots pine obtained during a long-term continuous monitoring (1979–2016) of five phyllophagous species on the territory of the Krasnoturansk pine forest (south of Krasnoyarsk Territory), data on abundance dynamics of insects in forest stands in Switzerland (Oberengadin valley), and data on abundance dynamics of the Siberian silkworm Dendrolimus sibsiricus Tschetv. in the taiga forests of Siberia. To analyze the features of the population dynamics we used the rank distribution of the long-term density of species in a particular habitat, the characteristics of the distribution of individuals on trees, considered from the point of view of the model of second order phase transitions, as well as the parameters of autoregressive equations for the dynamics of the population, with the account of the order of autoregression, the sign of the model coefficients, and the stability margin. It is shown that the indicators of competition between species in a community are weakly related to the changes in population density in the community, and the competition coefficient b can be considered as an independent indicator of the state of the community. The use of the hidden parameter b makes it possible to estimate the competition between species in the insect complex in the Krasnoturansk pine forest and between species in the complex of the species of insects in the larch forests of the Alps. Using a phase transition model of the second kind, it is shown that the dispersal of the species on the accounting units (trees) on the trial plot is of a group nature and, therefore, the pest has an increased effect on some trees. The possibility of using autoregressive equations to describe the dynamics of the populations of certain species is considered. It is shown, that AR-models describe well enough the dynamics of the population size in various natural boundaries. Coefficients of AR-equations and the values of the stability margin of these equations can be considered hidden parameters of dynamics. The «hidden» patterns of the population dynamics characterize the long-term dynamics of the number of forest insect communities. The long-term properties of insect populations are considered with the help of these “hidden” parameters (not directly measured). These parameters must be taken into account when assessing the type of species dynamics. With the help of “hidden” indicators, it is possible to obtain additional information about the properties and dynamics of the studied populations. </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>лесные насекомые</kwd><kwd>энтомокомплекс</kwd><kwd>динамика численности</kwd><kwd>моделирование</kwd><kwd>ранги</kwd><kwd>распределения</kwd><kwd>авторегрессия</kwd><kwd>устойчивость</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>forest insects</kwd><kwd>entomocomplex</kwd><kwd>population dynamics</kwd><kwd>modeling</kwd><kwd>ranks</kwd><kwd>distributions</kwd><kwd>autoregression</kwd><kwd>stability</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Сбор материалов выполнен в рамках базового проекта ИЛ СО РАН-2021-2025 «Снижение рисков возрастающего воздействия болезней и вредителей на лесные экосистемы в условиях глобальных изменений окружающей среды», № 0287-2021-0011. Рег. НИОКТР № 121031500335-2. Обработка материалов частично поддержана грантом РФФИ и ККФН № 19-44-240003.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Базыкин А.Д. Нелинейная динамика взаимодействующих популяций. М.; Ижевск: Ин-т комп. исслед., 2003. 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baltensweiler W. Zeiraphera griceana Hubner (Lepidoptera, Tortricedae) in the European Alps. A contribution to the problem of cycles. Can. Entomol, 1964, vol. 96, nо. 5, рр. 792–800.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Братусь А.С., Новожилов А.С., Платонов А.П. Динамические системы и модели в биологии. М.: Физматлит, 2010. 400 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baltensweiler W. The folivore guild on larch (Larix decidua) in the Аlps. Y. Baranchikov, W. Mattson, F. Hain, T. Payne (eds.). Forest insect guilds: patterns of interaction with host trees. USDA Forest Service. General Technical Report NE-153, 1991, рр. 145–164. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бокс Дж. Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. М.: Мир, 1974. Вып. 1. 406 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bazykin A.D. Nonlinear dynamics of interacting populations. Moscow; Izhevsk: Institute of Computer Studies, 2003. 368 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Болдаруев В.О. Динамика численности сибирского шелкопряда и его паразитов. Улан-Удэ: Бурят. кн. изд-во, 1969. 162 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boldaruev V.O. Population dynamics of the Siberian silkmoth and its parasites. Ulan-Ude: Buryat. Books, 1969. 162 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вольтера В. Математическая теория борьбы за существование. М.; Ижевск: Ин-т комп. исслед., 2004. 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Box G.E.P., Jenkins G.M. Time series analysis: forecasting and control. San Francisco: Holden-Day, 1970. 784 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гайдук А.Р., Беляев В.Е., Пьявченко Т.А. Теория автоматического управления в примерах и задачах. СПб.: Лань, 2001. 464 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bratus A.S., Novozhilov A.S., Platonov A.P. Dynamical systems and models in biology. M.: Fizmatlit, 2010. 400 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исаев А.С., Хлебопрос Р.Г., Кондаков Ю.П., Недорезов Л.В., Киселев В.В., Суховольский В.Г. Популяционная динамика лесных насекомых. М.: Наука, 2001. 374 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gaiduk A.R., Belyaev V.E., Pyavchenko T.A. Automatic control theory: examples and problems. St. Petersburg: Lan, 2001. 464 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исаев А.С., Пальникова Е.Н., Суховольский В.Г., Тарасова О.В. Динамика численности лесных насекомых-филлофагов: модели и прогнозы. М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2015. 262 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hayashi F. Econometrics. M: Business, 2017. 728 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ким Д.П. Теория автоматического управления. М.: Физматлит, 2007. Т. 1. 312 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hemming R.W. Digital filters. M.: Nedra, 1987. 221 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ландау Л.Д. К теории фазовых переходов // ЖЭТФ. 1937. Т. 7. С. 19–32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isaev A.S., Khlebopros R.G., Kondakov Yu.P., Nedorezov L.V., Kiselev V.V. Soukhovolsky V.G. Population dynamics of forest insects. Moscow: Nauka, 2001. 374 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир. 1992. 184 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isaev A.S., Palnikova E.N., Soukhovolsky V.G., Tarasova O.V. Population dynamics of phyllophagous forest insects: models and forecasts. Moscow: KMK Publishing House, 2015. 262 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пальникова Е.Н., Свидерская И.В., Суховольский В.Г. Сосновая пяденица в лесах Сибири. Новосибирск: Наука, 2002. 252 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isaev A.S., Soukhovolsky V.G., Tarasova O.V., Palnikova E.N., Kovalev A.V. Forest insect population dynamics, outbreaks and global warming effects. N.Y.: Wiley and Sons, 2017. 286 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Парето В. Компендиум по общей социологии. М.: Изд. дом ГУ ВШЭ, 2008. 511 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kim D.P. Theory of automatic control. Moscow: Fizmatlit, 2007, vol. 1. 312 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Подкорытова О.А., Соколов М.В. Анализ временных рядов. М.: Юрайт, 2016. 266 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Landau L.D. On the theory of phase transitions. JETP, 1937, vol. 7, pp. 19–32. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Суховольский В.Г., Баранчиков Ю.Н. Методы количественной оценки видового разнообразия сообществ // Энтомологические исследования в Сибири. Красноярск: КФ РЭО. 1998. Вып. 1. С. 44–54.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Magarran E. Ecological diversity and its measurement. M.: Mir, 1992. 184 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хайяши Ф. Эконометрика. М.: Дело, 2017. 728 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Palnikova E.N., Sviderskaya I.V., Soukhovolsky V.G. Pine looper in Siberian forests. Novosibirsk: Nauka, 2002. 252 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. М.: Недра, 1987. 221 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pareto V. Cours d'Économie Politique. Lausanne: F. Rouge, 1896, vol. I. 430 p.; 1897, vol. II. 426 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Baltensweiler W. Zeiraphera griceana Hubner (Lepidoptera, Tortricedae) in the European Alps. A contribution to the problem of cycles // Can. Entomol. 1964. Vol. 96, nо. 5. P. 792–800.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pareto V. Compendium of General Sociology. Moscow: Ed. House of the Higher School of Economics, 2008. 511 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Baltensweiler W. The folivore guild on larch (Larix decidua) in the Аlps // Y. Baranchikov, W. Mattson, F. Hain, T. Payne (eds.). Forest insect guilds: patterns of interaction with host trees. USDA Forest Service. General Technical Report NE-153. 1991. P. 145–164.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Podkorytova O.A., Sokolov M.V. Time series analysis. M.: Yurayt, 2016. 266 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Isaev A.S., Soukhovolsky V.G., Tarasova O.V., Palnikova E.N., Kovalev A.V. Forest insect population dynamics, outbreaks and global warming effects. N.Y.: Wiley and Sons. 2017. 286 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Royama T. Analytical population dynamics. L.: Chapman and Hall, 1992. 371 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pareto V. Cours d'Économie Politique. Lausanne: F. Rouge. 1896. Vol. I. 430 p.; 1897. Vol. II. 426 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soukhovolsky V.G., Baranchikov Yu.N. Methods for the quantitative assessment of the species diversity of communities. Entomological research in Siberia, 1998, iss. 1, рр. 44–54. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Royama T. Analytical population dynamics. L.: Chapman and Hall, 1992. 371 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Volterra V. Mathematical theory of the struggle for existence. M.; Izhevsk: Institute for Computer Research, 2004. 288 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zipf G.K. Human behavior and the principle of least effort. Cambridge, MA: Addison-Wesley, 1949. 573 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zipf G.K. Human behavior and the principle of least effort. Cambridge, MA: Addison-Wesley, 1949. 573 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
