Демографические модели помогают выбирать агентов биологической борьбы с чесночницей черешчатой (Alliaria petiolata)

Чужеродные инвазивные растения представляют серьёзную угрозу природным сообществам во всём мире. Биологическая борьба с сорняками посредством целенаправленного вселения их естественных врагов может обеспечить контроль на больших территориях, однако сопряжена с риском воздействия на нецелевые организмы. Чтобы повысить эффективность и минимизировать риск, в программы биологической борьбы с сорняками следует включать минимальное число видоспецифичных естественных врагов, необходимое для контроля инвазивного чужеродного растения. Для обоснования выбора агентов биологической борьбы с чесночницей черешчатой (Alliaria petiolata (M. Bieb.) Cavara and Grande) мы использовали анализ эластичности матричной модели. A. petiolata — евразийское двулетнее растение, считающееся одним из наиболее проблемных инвазивных видов в лесах умеренного пояса Северной Америки. В настоящее время потенциальными агентами биологической борьбы считаются четыре вида долгоносиков рода Ceutorhynchus (Coleoptera: Curculionidae). Эти виды поражают розетки (C. scrobicollis), стебли (C. roberti, C. alliariae) и семена (C. constrictus) A. petiolata. Анализ эластичности с использованием демографических параметров A. petiolata, полученных в Северной Америке, показал, что наибольшее влияние на скорость роста популяции стабильно оказывали изменения перехода от стадии розетки к цветущему растению и изменения плодовитости. Эти результаты указывают на то, что особенно эффективными должны быть поражение розеток C. scrobicollis, снижающее выживаемость растений в период перезимовки, а также воздействие агентов, питающихся семенами или стеблями и уменьшающих образование семян. Результаты моделирования существенно различались при изменении демографических параметров A. petiolata в пределах диапазонов, наблюдавшихся в Северной Америке, что указывает на возможность успешного контроля популяций A. petiolata лишь при некоторых, но не всех условиях. На основании этих априорных анализов мы выдвигаем следующие прогнозы: (1) смертность розеток и снижение образования семян будут наиболее важными факторами, определяющими демографию A. petiolata; (2) наиболее существенное влияние на демографию A. petiolata окажет C. scrobicollis, питающийся корневой шейкой; (3) выпуск одного агента биологической борьбы, вероятно, не позволит контролировать A. petiolata во всём диапазоне демографической вариабельности этого вида; (4) для подавления наиболее жизнеспособных популяций A. petiolata потребуются комбинации агентов, одновременно снижающих выживаемость розеток и образование семян. Эти прогнозы можно проверить на действующих площадках долгосрочного мониторинга в сочетании с разработанной программой выпусков. Если демографические модели смогут достоверно прогнозировать воздействие агентов биологической борьбы на популяции инвазивных растений, постоянное взаимодействие и сотрудничество между эмпирическими и теоретическими подходами может стать ключом к разработке эффективных методов биологической борьбы с инвазивными растениями в будущем.