Kratki znanstveni prispevek / Strokovni članek / Poljudni članek[tipologija prispevka]
Dnevna prognoza / Kratkoročna prognoza / Dolgoročna prognoza[vrsta prognoze]
[nova vrsta 12 pik]
Simulacija naravnega širjenja borove ogorčice v Sloveniji 2000–2100
[nova vrsta 12 pik]
Nikica OGRIS1*, Matej KNAPIČ2, Maja JURC3, Gregor UREK2, Saša ŠIRCA2
[nova vrsta 12 pik]
1Gozdarski inštitut Slovenije, Večna pot 2, 1000 Ljubljana; 2Kmetijski inštitut Slovenije, Hacquetova ulica 17, 1000 Ljubljana; 3Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire, Biotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljani, Večna pot 83, 1000 Ljubljana
[nova vrsta 12 pik]
*nikica.ogris@gozdis.si
[nova vrsta 12 pik]
Ključne besede: [do 5 ključnih besed, ločene z vejico]
[nova vrsta 12 pik]
Uvod
V okviru projekta Ogroženost naših gozdov zaradi borove ogorčice Bursaphelenchus xylophilus, ki ga je vodil Širca (2013) in je potekal od 1. 10. 2010 do 30. 9. 2013, smo simulirali naravno širjenje borove ogorčice v Sloveniji ter preverili vpliv nekaterih scenarijev podnebnih sprememb. V tem prispevku predstavljamo povzetek rezultatov delovnega sklopa o modeliranju širjenja borove ogorčice v Sloveniji, ki je obširneje opisan v omenjenem poročilu projekta. Eden od ciljev delovnega sklopa o modeliranju borove ogorčice je bil pripraviti simulator naravnega širjenja borove ogorčice iz poljubne točke v Sloveniji, s čimer bomo bolje pripravljeni na morebitni vnos tega škodljivca v našo državo. Iz dosedanjih primerov iz Portugalske, Kitajske in Japonske vemo, da na širjenje borove ogorčice v večji meri vpliva človeški dejavnik, ki s trgovino oziroma predelavo napadenega lesa, širi škodljivca veliko hitreje in na večje razdalje, kot je to v primeru naravnega širjenja, kjer borovo ogorčico širijo kozlički iz rodu Monochamus (žagovinarji). To potrjujejo tudi rezultati našega modela, ki ga predstavljamo v nadaljevanju.
[nova vrsta 12 pik]
Metode dela
Za vrsto modela smo izbrali stohastične celične avtomate (CA) (Lichtenegger, 2005):
•	prostor in čas sta diskretna, mrežo celic opazujemo v določenih časovnih korakih;
•	pri vsakem časovnem koraku vsaka celica zavzame določeno stanje izmed končnega števila stanj;
•	stanje celic se spreminja v skladu s predpisanimi determinističnimi pravili, ki veljajo za vse celice in vse časovne korake;
•	v pravila je vključena naključnost.
[nova vrsta 12 pik]
Vsak CA je definiran s štirimi med seboj odvisnimi elementi: geometrijo mreže celic, sosedstvom celice, številom stanj, ki jih posamezna celica lahko zavzame, in pravilom za določitev novega stanja celice (Hayes, 1984). V našem primeru smo za geometrijo mreže celic izbrali dvodimenzionalno mrežo kvadratne oblike, prostorska ločljivost 1 km × 1 km. Sosedstvo celice določuje, katere celice bodo vplivale na določitev naslednjega stanja posamezne celice. Za naš model smo izbrali razširjeno Moorovo sosedstvo (Packard in Wolfram, 1985). Vsaka celica lahko zavzame eno od dveh stanj, tj. borova ogorčica je v celici prisotna, borova ogorčica v celici ni prisotna. Časovna ločljivost modela je 1 leto.
[nova vrsta 12 pik]
Rezultati
Iz rezultatov simulacij lahko sklepamo, da je za čas trajanja širjenja borove ogorčice bistvenega pomena vstopna točka ter da je naravno širjenje relativno počasen proces, še posebno če imamo v mislih hitro širjenje borove ogorčice na Portugalskem, kjer je človeški dejavnik pripomogel, da se je borova ogorčica razširila na večji del države v dobrih desetih letih. Pomembnost vstopne točke ilustrirajo simulacijski časi za dosego največje možne prostorske razsežnosti borove ogorčice na območju Slovenije. Tako je čas trajanja najkrajši iz Brnika, tj. iz središča Slovenije, in najdaljši iz Kopra: naravno širjenje borove ogorčice iz Brnika ob ne ukrepanju z upoštevanjem sedanjih podnebnih razmer in vseh gostiteljev bi trajalo povprečno 200 let, iz Kopra 294 let, iz Hoč 233 let (preglednica 1).
[nova vrsta 12 pik]
Zahvala
primer zahvale
[nova vrsta 12 pik]
Viri
Hayes B. 1984. Computer recreations: the cellular automaton offers a model of the world and a world unto itself. Scientific American, 250, 3: 12–21
Lichtenegger K. 2005. Stochastic cellular automata models in disease spreading and ecology. Diploma thesis. Graz, Karl-Franzens Universität Graz, Faculty of science: 96 str.
Packard N.H., Wolfram S. 1985. Two-dimensional cellular automata. Journal of Statistical Physics, 38: 901–946
[nova vrsta 12 pik]
[nova vrsta 12 pik]
Slika 1: Karte potencialnega naravnega širjenja borove ogorčice v Sloveniji. Izbrana ponovitev simulacije za primer vstopne točke Koper z upoštevanjem podnebja 1971–2000, gostitelji so bori za 20., 40., 60., 80. in 100. leto po vnosu.
Slika 2: Karte potencialnega naravnega širjenja borove ogorčice v Sloveniji v primeru, ko bi izvajali ukrepe. Izbrana ponovitev simulacije za primer vstopne točke Koper z upoštevanjem podnebja 1971–2000, gostitelji so bori za 12., 14., 16., 18. in 20. leto po vnosu.
Slika 3: Potencialno poškodovana lesna zaloga zaradi naravnega širjenja borove ogorčice v Sloveniji. Primer simulacije širjenja iz vstopnega mesta Koper, upoštevanje podnebja 1971–2000, brez ukrepanja in gostitelji so samo bori.
[nova vrsta 12 pik]
Preglednica 1: Trajanje simulacij naravnega širjenja borove ogorčice v Sloveniji
Preglednica 2: Potencialna hitrost naravnega širjenja borove ogorčice v Sloveniji