Математическая модель "потребитель-ресурс" на линейном ареале и еe применение к моделированию распространения фитофтороза картофеля

Наталья Александровна Гасратова

doi:10.21638/11701/spbu10.2022.409

Авторы

Наталья Александровна Гасратова Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7-9 https://orcid.org/0000-0003-4817-327X

DOI:

https://doi.org/10.21638/11701/spbu10.2022.409

Аннотация

Представлена модель распространения потребителя на неподвижном ресурсе, который равномерно распределен на линейном ареале. Модель основана на задаче Коши для системы дифференциальных уравнений в частных производных. Исследована устойчивость системы. В физической основе модели лежит распространение фитофтороза по территории трофического ресурса. В результате моделирования получена качественная картина рассматриваемого процесса, совпадающая с натурными данными. Модель описывает развитие <<потребителя>> не только в локальный момент, но и по линейному ареалу, тем самым делая возможной оценку площади поражения картофельного поля заболеванием.

Ключевые слова:

математическая модель развития фитофтороза, фитофтороз, математическая модель фитопатологии, линейный ареал

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Литература

Narouei-Khandan H. A., Shakya S. K., Garrett K. A., Goss E. M., Dufault N. S., Andrade-Piedra J. L., Asseng S., Wallach D., van Bruggen A. H. C. BLIGHTSIM: A new potato late blight model simulating the response of Phytophthora infestans to diurnal temperature and humidity fluctuations in relation to climate change // Pathogens. 2020. Vol. 9 (8). P. 659-679. https://doi.org/10.3390/pathogens9080659

Firester B., Shtienberg D., Blank L. Modelling the spatiotemporal dynamics of Phytophthora infestans at a regional scale // Plant Pathology. 2018. Vol. 67. P. 1552-1561. https://doi.org/10.1111/ppa.12860

Ризниченко Г. Ю. Математические методы в биологии и экологии. Биофизическая динамика продукционных процессов. В 2 ч. Ч. 1: учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп.; под ред. А. Б. Рубина. М.: Изд-во Юрайт, 2020. 210 с.

Оволаби K. M. Математическое исследование систем с двумя переменными с использованием адаптивных численных методов // Сиб. журн. вычисл. математики. 2016. T. 19. № 3. C. 281-295. https://doi.org/10.1134/S1995423916030046

Филиппов А. В. Фитофтороз картофеля // Защита и карантин растений. 2012. № 5 (приложение). С. 61-87.

Чикин Ю. А. Общая фитопатология. Ч. 1: учеб. пособие. Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та, 2001. 170 с.

Skelsey P., Rossing W. A. H., Kessel G. J. T., van der Werf W. Invasion of Phytophthora infestans at the landscape level: How do spatial scale and weather modulate the consequences of spatial heterogeneity in host resistance? // Phytopathology. 2010. Vol. 100 (11). P. 1146-1161. https://doi.org/10.1094/phyto-06-09-0148

Fry W. E., Grunwald N. J. Introduction to Oomycetes // The Plant Health Instructor. 2010. https://doi.org/10.1094/PHI-I-2010-1207-01

Leifert C., Wilcockson S. J. Blight-MOP: Development of a systems approach for the management of late blight (caused by Phytophthora infestans ) in EU organic potato production. Newcastle, UK: University of Newcastle, 2005. URL: orgprints.org/id/eprint/10650 (дата обращения: 10.06.2022).

Andrade-Piedra J. L., Hijmans R. J., Juбrez H. S., Forbes G. A., Shtienberg D., Fry W. E. Simulation of potato late blight in the Andes. II: Validation of the late blight model // Phytopathology. 2005. Vol. 95 (10). P. 1200-1208. https://doi.org/10.1094/PHYTO-95-1200

References

Narouei-Khandan H. A., Shakya S. K., Garrett K. A., Goss E. M., Dufault N. S., Andrade-Piedra J. L., Asseng S., Wallach D., van Bruggen A. H. C. BLIGHTSIM: A new potato late blight model simulating the response of Phytophthora infestans to diurnal temperature and humidity fluctuations in relation to climate change. Pathogens, 2020, vol. 9 (8), pp. 659-679. https://doi.org/10.3390/pathogens9080659

Firester B., Shtienberg D., Blank L. Modelling the spatiotemporal dynamics of Phytophthora infestans at a regional scale. Plant Pathology, 2018, vol. 67, pp. 1552-1561. https://doi.org/10.1111/ppa.12860

Riznichenko G. Yu. Matematicheskie metody v biologii i ekologii. Biofizicheskaya dinamika produkcionnyh processov. V 2 ch. Ch. 1 [ Mathematical methods in biology and ecology. Biophysical dynamics of production processes. In 2 pt. Pt 1]. Textbook for universities. 3rd ed., revised and additional. Мoscow, Yurayt Publ., 2020, 210 p. (In Russian)

Owolabi K. M. Matematicheskoe issledovanie sistem s dvumia peremennymi s ispol'zovaniem adaptivnykh chislennykh metodov [Mathematical study of two-variable systems with adaptive numerical methods]. Siberian Journal of Calculating Mathematics, 2016, vol. 19, no. 3, pp. 281-295. https://doi.org/10.1134/S1995423916030046 (In Russian)

Filippov A.V. Fitoftoroz kartofelya [Potato late blight]. Zashchita i karantin rastenii [ Defence and quarantine of plans ], 2012, no. 5 (suppl.), pp. 61-87. (In Russian)

Chikin Yu. A. Оbshchaya fitopatologiya. Ch. 1 [ General phytopathology. Pt 1]. Textbook. Tomsk, Tomsk State University Press, 2001, 170 p. (In Russian)

Skelsey P., Rossing W. A. H., Kessel G. J. T., van der Werf W. Invasion of Phytophthora infestans at the landscape level: How do spatial scale and weather modulate the consequences of spatial heterogeneity in host resistance? Phytopathology, 2010, vol. 100 (11), pp. 1146-1161. https://doi.org/10.1094/phyto-06-09-0148

Fry W. E., Grunwald N. J. Introduction to Oomycetes. The Plant Health Instructor , 2010. https://doi.org/10.1094/PHI-I-2010-1207-01

Leifert C., Wilcockson S. J. Blight-MOP: Development of a systems approach for the management of late blight (caused by Phytophthora infestans) in EU organic potato production. Newcastle, UK, University of Newcastle Press, 2005. Available at: orgprints.org/id/eprint/10650 (accessed: June 10, 2022).

Andrade-Piedra J. L., Hijmans R. J., Juбrez H. S., Forbes G. A., Shtienberg D., Fry W. E. Simulation of potato late blight in the Andes. II. Validation of the late blight model. Phytopathology, 2005, vol. 95 (10), pp. 1200-1208. https://doi.org/10.1094/PHYTO-95-1200