Η παρούσα μελέτη πραγματεύεται τη δυναμική και τη χωροταξική κατανομή φυσικών πληθυσμών της αφίδας Aphis gossypii Glover (Hemiptera: Aphididae) σε αγρό βαμβακιού έκτασης 18 στρεμμάτων στη Μαγνησία κατά τα έτη 1997-1999. Σε αυτούς τους πληθυσμούς μελετήθηκε και η επίδραση σημαντικών φυσικών εχθρών, η βιολογία των οποίων εξετάστηκε σε ελεγχόμενες συνθήκες εργαστηρίου. Σε αγρό απαλλαγμένο από χημικές επεμβάσεις εφαρμόστηκε συστηματική δειγματοληψία τεσσάρων φύλλων από δύο επίπεδα προσημειωμένων φυτών δύο φορές την εβδομάδα για την περίοδο από Ιούνιο έως Οκτώβριο και γινόταν έλεγχος για παρουσία αφίδων. Τα αρπακτικά καταγράφονταν με τινάγματα φυτών σε ειδικό τούλι. Για κάθε δειγματοληψία υπολογίστηκαν ο μέσος όρος, η διακύμανση και ο συντελεστής μεταβλητότητας. Επίσης, έγινε έλεγχος προσαρμογής της αρνητικής διωνυμικής κατανομής με χρήση του δείκτη διασποράς k και έλεγχος εφαρμογής του νόμου του Taylor, καθώς και συσχέτιση διακυμάνσεων πληθυσμών αφίδων και αρπακτικών. Τα αποτελέσματα γενικά συμφωνούν με το πρότυπο των δύο κυμάτων προσβολών της αφίδας του βαμβακιού στην Ελλάδα και δεν υποδεικνύουν την ανάγκη αντιμετώπισης των αφίδων σε νεαρά φαινολογικά στάδια του φυτού, αφού αυτό ανακάμπτει γρήγορα λόγω βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων. Η διασπορά των πληθυσμών της αφίδας A. gossypii στο βαμβάκι έγινε μέσω ομαδοποιήσεων-συναθροίσεων (πρότυπα υπερδιασποράς αφίδων) και όχι τυχαία ή ομοιόμορφα, τουλάχιστο στις μεγάλες πυκνότητες, γεγονός που επιβεβαιώθηκε με τις τιμές του δείκτη ομαδοποίησης b της εξίσωσης του Taylor να είναι μεγαλύτερες του 2, και με τις πολύ χαμηλές τιμές του δείκτη διασποράς k της αρνητικής διωνυμικής κατανομής. Επίσης, βρέθηκε καθ’ ύψος ανισοκατανομή των αφίδων στα φυτά, πράγμα που έχει άμεση επίπτωση στην εφαρμογή χημικών επεμβάσεων. Τα αρπακτικά Coccinellidae και Chrysopidae επέδειξαν τάση συγκέντρωσης σε περιοχές με ομαδοποιήσεις αφίδων, φαινόμενο που υποδηλώνει αντίδραση των αρπακτικών ως αποτέλεσμα είτε της μακροχρόνιας παραμονής τους σε ένα φύλλο είτε της συσσωρευτικής δράσης πολλών ατόμων που αποικίζουν και μετακινούνται από φυτό σε φυτό. Οι χωρο-χρονικές συσχετίσεις διακυμάνσεων φυσικών πληθυσμών αφίδων και αρπακτικών αναδεικνύουν τα μελετηθέντα είδη ως σημαντικούς παράγοντες θνησιμότητας για την αφίδα, ιδίως σε περιόδους απουσίας χημικών επεμβάσεων. Η μελέτη αγρού υποστηρίχθηκε από τη μελέτη του αναπαραγωγικού δυναμικού της αφίδας στο εργαστήριο σε έξι ποικιλίες βαμβακιού κατά τα έτη 1997-1998. Τα πειράματα αφορούσαν τον εγκλωβισμό ατομικών αφίδων σε κλωβούς εκτροφής και την καταγραφή γεννήσεων, θανάτων, διάρκειας ανάπτυξης και επιβίωσης. Υπολογίστηκαν δημογραφικά χαρακτηριστικά και συσχετίστηκαν με το διαφορετικό βαθμό τριχοφυΐας των ποικιλιών του βαμβακιού. Οι ποικιλίες επηρέασαν το αναπαραγωγικό δυναμικό των αφίδων, και κατά συνέπεια, την αύξηση των πληθυσμών τους. Οι ποικιλίες στις οποίες οι αφίδες επέδειξαν χαμηλό αναπαραγωγικό δυναμικό διαθέτουν χαμηλή πυκνότητα τριχώματος, ενώ οι πιο ευαίσθητες στην προσβολή αφίδων (υψηλό αναπαραγωγικό δυναμικό) είναι γενικά ποικιλίες υψηλής τριχοφυΐας. Η παρουσία τριχών δεν επηρέασε αρνητικά τη σχετική προσβολή από την αφίδα, και πιθανώς εμπλέκονται άλλοι παράγοντες. Οι διαφορές στην ευπάθεια των φυτών στις προσβολές αφίδων εξηγήθηκαν εν μέρει μέσω της γενεαλογίας των ποικιλιών, καθώς ποικιλίες με κοινό πρόγονο εμφάνισαν παρόμοια ομαδοποίηση ως προς την τριχοφυΐα. Επιπλέον, μελετήθηκε η συμβολή των αρπακτικών στον έλεγχο των φυσικών πληθυσμών των αφίδων, η βιολογία και τα δημογραφικά χαρακτηριστικά τους, και για πρώτη φορά στην Ελλάδα (κατά τα έτη 1998-2000) η δράση τους πάνω στην αφίδα σε ελεγχόμενες συνθήκες εργαστηρίου. Τα αρπακτικά εκτράφηκαν κατά ζεύγη τελείων σε μικρούς κλωβούς για το κυρίως πείραμα και καταγράφηκαν η προνυμφική ανάπτυξη, η θνησιμότητα και η κατανάλωση αφίδων, και εκτιμήθηκαν η γονιμότητα και η διάρκεια ζωής τελείων, καθώς και τα δημογραφικά χαρακτηριστικά τους. Τα τρία είδη εμφάνισαν διαφορετικά δημογραφικά και βιολογικά χαρακτηριστικά. Τα είδη C. carnea και H. convergens είχαν μικρότερη διάρκεια ανάπτυξης και μακροζωία. Το C. septempunctata παρουσίασε μεγάλη αδηφαγία και ενδοειδική παραλλακτικότητα στην περίοδο προωοτοκίας του. Η μελέτη αυτή τονίζει τη σημασία των τριών φυσικών εχθρών ως δυνητικών παραγόντων ελέγχου της αφίδας του βαμβακιού, αφού κάθε είδος έδειξε διαφορετικά συγκριτικά πλεονεκτήματα έναντι των άλλων και θα μπορούσε να είναι ωφέλιμο σε συγκεκριμένες χρονικές περιόδους. Τέλος, διερευνήθηκε η ύπαρξη μορφολογικής διαφοροποίησης μεταξύ ελληνικών πληθυσμών της αφίδας A. gossypii που προέρχονταν από διαφορετικούς ξενιστές κατά τα έτη 2002-2004. Παρθενογενετικές σειρές δημιουργήθηκαν από δείγματα ατομικών αφίδων και διατηρήθηκαν σε κοινό φυτό-ξενιστή. Χρησιμοποιήθηκε η πολυπαραγοντική μορφομετρική Ανάλυση Κανονικών Μεταβλητών (Canonical Variates Analysis, CVA) σε δεδομένα μήκους 13 χαρακτηριστικών του σώματος της αφίδας που μετρήθηκαν με ειδικό μικροσκόπιο. Από την ανάλυση αποδείχθηκε η ύπαρξη μίας μορφολογικά διαφορετικής μορφής του A. gossypii στην Ελλάδα που αποικίζει φυτά Compositae, στατιστικά διακριτής από αυτή που αποικίζει φυτά Malvaceae και Cucurbitaceae. Οι δύο μορφές εμφανίζουν γενετικές διαφορές· γι’ αυτό, απαιτείται η απόδοση διαφορετικής ταξινομικής κατηγορίας σε καθεμιά (π.χ. φυλή, υποείδος κ.λπ.). Ο διαχωρισμός γενοτύπων του A. gossypii προσαρμοσμένων σε διαφορετικούς ξενιστές και η ύπαρξη μορφολογικών διαφορών ανάμεσα σε αυτούς έχει ταξονομικό και οικολογικό ενδιαφέρον με πρακτική διάσταση όσον αφορά στη φυτοπροστασία. Ο συνδυασμός των επιμέρους αποτελεσμάτων της διατριβής παρείχε πρωτότυπη γνώση για τη δυναμική των φυσικών πληθυσμών της αφίδας του βαμβακιού και πληροφορίες για τη δραστηριότητα των φυσικών της εχθρών. Βέβαια, η δυναμική φυσικών πληθυσμών εντόμων σε ένα ανοικτό αγροοικοσύστημα, όπως αυτό του βαμβακιού, δεν περιγράφεται εύκολα· ωστόσο, η μελέτη της συμβάλλει στην ανάπτυξη στρατηγικών αντιμετώπισης στα πλαίσια της ολοκληρωμένης διαχείρισης εχθρών των φυτών.
Feature Extraction for Multi-class BCI using Canonical Variates Analysis