Сложная динамика популяции и контроль инвазивного двулетнего растения чесночницы черешчатой (Alliaria petiolata)

Контроль инвазий видов — одна из основных задач прикладной экологии. Если вмешательство в популяции, численность которых увеличивается линейно или экспоненциально, относительно просто, то воздействие на системы со сложной динамикой может приводить к сложным и порой контринтуитивным последствиям. Большинство популяций инвазивных растений имеют стадийную структуру и зависят от плотности, что создает предпосылки для сложной динамики, однако лишь в немногих популяционных моделях изучалось влияние мер контроля на такие виды. Мы исследовали демографию инвазивного двулетнего растения чесночницы черешчатой (Alliaria petiolata) на переднем крае его распространения в природной территории и выявили выраженную зависимость от плотности демографических показателей розеток первого года и взрослых растений второго года. На основании данных, собранных в полевых условиях, была параметризована стадийно-структурированная проекционная модель с учетом зависимости от плотности. Модель демонстрирует двухлетние циклы с чередованием лет, в которые преобладают взрослые растения или розетки. Такая динамика популяции соответствует наблюдаемой в природных популяциях, что позволяет предположить ее обусловленность детерминированными закономерностями. С помощью этой модели мы оценили смоделированные стратегии контроля, включая обработку розеток гербицидами, а также скашивание или выдергивание взрослых растений. Контроль чесночницы черешчатой путем повышения смертности розеток или взрослых растений не приведет к снижению плотности популяции, если только искусственно вызванная смертность не будет очень высокой — более 95% для розеток и более 85% для взрослых растений — и не будет обеспечиваться ежегодно. Более того, повышение смертности розеток может дать противоположный результат, увеличивая стационарное распределение плотности чесночницы черешчатой. Этот вид типичен для многих инвазивных растений: он имеет стадийную структуру, короткую продолжительность жизни и высокую плодовитость, а также демонстрирует распространенные формы зависимости от плотности. Поэтому выводы нашего исследования о контроле могут быть применимы к другим видам с аналогичными особенностями жизненного цикла. Мы рекомендуем сосредоточить мероприятия на контроле взрослых растений, а не розеток, и добиваться эффективного контроля на целевых участках популяции, вместо того чтобы широко распределять менее эффективные меры.