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白蜡树的防护
:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
白蜡树的防护
摘要
近期在纽约的卡特罗格斯县在39棵树上存在白蜡窄吉丁虫。考虑白蜡窄吉丁虫种群的扩散方式。并对白蜡树上处于潜伏期的白蜡窄吉丁虫种群进行判断,建立预测模型。为了保护白蜡树不被侵害或侵害程度最小,采取相应措施建立减缓模型。运用mathlab软件进行求解、运算。并通过Surfer软件进行绘图。提出最合理的早期判断与进行防护治理的模型。
问题(1)中,根据EAB的S型种群增长曲线,知道不采取任何措施,该种群需要扩散3年才能覆盖全纽约州。建立起EAB与啄木鸟的捕食模型。进行减缓扩散。扩散到全州需要60年。花费费用1,166,353元。同时我们对问题进行多角度考虑,运用的梣小吉丁矛茧蜂与白蜡窄吉丁幼虫的寄生关系;根据该种群每天的扩散面积建立起网格化其他树木防护带,阻碍其扩散需花费5,3997,元;与当该物种种群在羽化成虫前,采用高浓度、大面积的飞机喷洒农药的策略杀死成虫,使其没有孕育幼虫机会达到目标要求。
问题(2)中,对潜伏期的幼虫我们采取随机抽样检测的方法。在纽约州的森林每100公顷随机选取相应数量的白蜡树,通过Arbotom应力波无损检测系统的仪器对白蜡树进行检测。根据所得种群密度大小进行划分白蜡树所受的侵染程度,从而采取不同的治理措施。
问题(3)中,建立早期判断所花费用与检测效果的关系模型,并结合检测效果与防治费用之间的关系,用matlab解得早期判断费用与后期防治费用之和最少时早期判断所花费用的表达式。
问题重述
在生态环境中,一种新的物种进入到新的环境时。所产生的结果通常会对该地区产生毁灭性的影响。2002年首次在美国密歇根州发现EAB。到今为止,已经对美国的中西部和宾夕法尼亚州等地方带来巨大的灾难。近期,在纽约的卡特罗格斯县发现39棵树上存在EAB。
(1)设计一个计划,可以减缓EAB种群在纽约州的扩散,并尽可能保护好白蜡树不被损害。使受损树木最少。并对其计划的效益进行讨论。
(2)由于EAB早期的侵害现象不易观察,当发现时树木已经被损害。要求设计一种可以考虑到白蜡窄吉丁虫在其潜伏期时的影响,并制定相应计划。
(3)在早期对潜伏期的EAB进行判断需要一定的资金,而资金也可用在治理已经受侵染的地区。请设计一种方案可以满足上述两种需求,并使其资金花费最小。
问题分析
根据问题背景,我们知道在纽约的卡特罗格斯县发现39棵树上发现EAB。并可能进行种群扩散。
对于问题(1)我们需要知道有何种方法可以减缓EAB种群的扩散速度,又得在一定时间内效果最佳(减缓种群扩散时间最长),又得考虑所采取的计划所需要的资金最为合理。
对于问题(2)我们知道处在潜伏期的EAB种群很难判断,我们需要采取一种措施。对该措施可以保证树木不被破坏的前提下,可以探测出白蜡树书内的EAB种群的数量。
并采取相应措施进行治理。
对于问题(3)由于早期对处在潜伏期的EAB种群需要判断,必然需要耗费一定的资金。而这些资金可以用在已受EAB种群侵染地区。我们建立一种模型使其总费用花费最少,即可达到目标要求。