ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вероятностная модель популяции планктонных ракообразных из "Математическое моделирование популяций и сообществ водных животных" Прототипом для разработки модели послужили пресноводные веслоногие рачки ( opepoda), однако никакой конкретный вид не имелся в виду, поскольку задача заключалась в разработке самого принципа моделирования, а не в построении модели некоторой конкретной популяции, обитающей в определенном водоеме. Ориентировочный характер принятых исходных числовых данных также связан с чисто поисковым характером модели. [c.115] При благоприятных кормовых условиях (а) особь за один временной шаг переходит через одно состояние, например, науплиус 7т=3 переходит в копеподита тт=5. Взрослая особь при благоприятных кормовых условиях имеет максимальную плодовитость (Х=10 для 7т=7 и Х=20 для 7т=8). [c.115] Средние кормовые условия (Ь) соответствуют переходу особи в следующее состояние сниженной плодовитости взрослых особей (Х=15) и невозможности повторной откладки яиц. [c.115] Плохие кормовые условия сказываются в виде задержки роста (с), а практическое отсутствие пищи — голодание (d) — может привести к гибели особи. [c.116] Критерием кормовых условий считался коэффициент удовлетворения пищевых потребностей (S), равный отношению реального рациона к максимальному. Если 8=1, т. е. реальный рацион равен максимальному, то все особи популяции находятся в благоприятных кормовых условиях (а). Если же 8=0, то все особи голодают (d). При промежуточных значениях 8 распределение кормовых условий носит случайный характер, зависяпщй, однако, от степени удовлетворения пищевых потребностей всей популяции. [c.116] Моделирование процесса роста отдельной особи при О 8 1 производилось путем выработки случайной величины z, имеющей равномерное распределение плотности вероятности от О до 1, и сравнения этой величины с граничными значениями коэффициента удовлетворения пищевых потребностей (Si, 8 , 83). Операторы 14, 16 и 18 моделирующего алгоритма (рис. 5.8) осуществляют разветвление вычислительного процесса для различных условий питания особей. [c.116] Граничные значения коэффициента удовлетворения пищевых потребностей приняты Kpatee приближенно, без какого-либо экспериментального обоснования. При принятых функциях 83 величине 8=0.5 соответствует равная вероятность нахождения особи в средних и плохих кормовых условиях, а при 8=0.75 эти вероятности падают до 0.25, но вероятность благоприятных кормовых условий возрастает от О до 0.5. [c.116] Предполагалось, что моделируемая популяция зоопланктонных ракообразных обитает в некотором замкнутом объеме воды, причем животные могут располагаться только в определенных точках этого объема (число этих точек конечно и лимитируется в основном объемом оперативной памяти вычислительной машины). Иными словами, устанавливалась предельная концентрация планктонных животных, превышение которой ведет к гибели особей. [c.116] Кормовые объекты считались равномерно распределенными в пространстве обитания популяции. Количество корма пополнялось в размере S за один временной шаг модели, а несъеденный корм, оставшийся от предыдущего состояния, считался погибшим и негодным к дальнейшему употреблению планктонными ракообразными в качестве пипщ. Таким образом, величина S играет роль продукции кормовых объектов. [c.116] Программная реализация процесса гибели планктонных ракообразных от воздействия хищников заключалась в выработке равномерно распределенного случайного числа z и фиксировании факта поедания особи хищником при z или факта выживания особи при Z Воздействие хищника считалось неселективным, т. е. хищник мог поедать особь моделируемой популяции в любой стадии развития, за исключением яиц. [c.118] При исследовании популяции начальное состояние принималось в виде равномерного распределения в пространстве некоторого количества яиц — все остальные стадии в начальном состоянии отсутствовали. Модель довольно быстро (через 20—30 шагов по времени) достигала стационарного состояния, в котором средние по времени численности животных в отдельных стадиях оставались неизменными. [c.118] Из всех возможных многочисленных вариантов исследования разработанной модели остановимся лишь на рассмотрении влияния интенсивности воздействия хищников на структуру и динамику популяции планктонных ракообразных. [c.118] Средняя численность популяции, . [c.118] Средняя биомасса популяции (В). . [c.118] Равновесная структура популяции планктонных ракообразных в зависимости от вероятности гибели от хищников. [c.119] ЛГ — взрослых в состоянии х=7 ЛГ — взрослых в состоянии х=8. [c.119] Изменения во времени структуры популяции при слабом воздействии хищников (рис. 5.10) имеют случайный характер. Структура популяции никогда не нарушается, т. е. всегда присутствуют все стадийные группы особей. [c.119] По оси абсцисс — время в сутках по оси ординат — численность особей ЛГ, — яйца ЛГг — науплиусы ЛГз — копеподиты ЛГ — взрослые. [c.120] Отмеченные колебания численности и структуры популяции планктонных ракообразных характерны тем, что они не связаны ни с какими внешними колебательными процессами, так как по условиям проведенного кибернетического эксперимента и кормовая база, и давление хищников, и температура среды не изменялись во времени. Возникновение автоколебаний популяции связано исключительно с ухудшением условий существования популяции. Это, очевидно, как раз те колебания численности популяции, которые связаны с ускорением процесса эволюции (Молчанов, 1966 Шмальгаузен, 1968). [c.120] Вернуться к основной статье