ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование модели сообщества пелагических рыб оз. Дальнего из "Математическое моделирование популяций и сообществ водных животных" На рис. 7.6 показана блок-схема модели сообщества пелагических рыб 03. Дальнего с учетом деления популяций на возрастные и половые группы. Озерная часть популяции красной представлена 4 возрастными группами 0+, 1 +, 2+ и 3+, без разделения по половому составу. Таким образом, состояние озерной части популяции красной определяется 8 числами — численностями Nf,,. . ., N ) и средними весами w . . . w ). [c.152] Морская часть популяции красной состоит из 8 возрастных групп, которые отличаются друг от друга не только по возрасту входящих в них рыб, но и по числу лет, проведенных в пресных водах (2i+, 3i+, 4i+, З2+, 4з+, 5з+, 4g+ и 5g+). Поскольку средние веса особей красной в каждой возрастной группе морского периода жизни приняты постоянными, то состояние этой части популяции красной определяется численностями возрастных групп ( fj,. . ., N ,). [c.152] Популяция колюшки разбита не только на возрастные, но и на половые группы. Это обусловлено существенными различиями между самцами и самками колюшки в отношении сроков полового созревания. Таким образом, состояние популяции колюшки определяется численностью самцов численностью самок. . . /Vfг), средними весами самцов wf . . . wf ) и средними весами самок (u fs. . . u .fs). [c.152] Популяция гольцов включает в себя И возрастных групп без разделения по полам (0+, 1 +, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+, 7+, 8+, 9+ и 10+) таким образом, состояние популяции гольцов определяется как численностями Щ.. . N%), так и средними весами wf,. . . wf ). Поскольку гольцы до возраста 3+ питаются исключительно бентосом (P/i) и только позже переходят на хищное питание, то средние веса особей первых четырех возрастных групп приняты постоянными. Это связано с тем, что популяции организмов, составляющих бентос озера, участвуют в модели лишь в качестве входных величин, причем допускается постоянство кормовых условий при питании гольцов младших возрастов. [c.152] Для каждой популяции рыб, входящей в модель, устанавливается своя весовая шкала. Интервалы между отдельными соседними значениями весовой шкалы обозначены индексами в порядке возрастания веса рыбы. Текущее значение среднего веса особей в данной возрастной группе последовательно сравнивается со значениями весовой шкалы для данного вида рыб. [c.155] Такое представление, естественно, несколько огрубляет процессы изменения параметров, зависящих от веса рыбы (гладкие кривые заменяются ступенчатыми функциями), но зато существенно упрощает моделирование отношений типа хищник—жертва между гольцами, с одной стороны, и колюшкой и молодью красной — с другой. [c.155] Эффективность нереста колюшки, помимо прочих причин, зависела от соотношения количества самцов и самок на нерестилищах. Принято, что полное оплодотворение икры происходит в том случае, если на одного самца приходится не более пяти самок. [c.158] В предыдущем разделе была описана модель сообщества пелагических рыб 03. Дальнего. Это достаточно сложная система, состояние которой определяется 54 переменными, а число параметров достигает 400. [c.158] По оси абсцисс — время в годах по оси ординат — ихтиомассы в т. [c.159] Автоколебания, которые могут возникнуть в природных системах, — широко известное и достаточно изученное свойство живой природы (Лэк, 1957 Slobodkin, 1961). Применительно к красной подобный эффект подробно описан Риккером (Ri ker, 1954). Поэтому отсутствие у модели устойчивого состояния надо считать закономерным и соответствующим существу объекта моделирования, а не привнесенным фактором. [c.159] Исследование модели показало, что при постоянной величине кормовой базы (Pp= onst) численности популяций, входящих в систему, испытывают колебания, ограниченные как по максимальным, так и по минимальным значениям. Для характеристики общих свойств динамики рассматриваемой системы целесообразно воспользоваться не численностями отдельных популяций, а их ихтиомассами (5 , 5 , 5 ) как переменными, отражающими не только количество, но и средний вес рыб, входящих в данную популяцию. На рис. 7. 9 показаны изменения ихтиомасс рыб в озере за 110 лет. [c.159] На дальнейшую судьбу поколения оказывает влияние взаимодействие с хищниками. При этом большую роль играет численность смежных поколений, которые берут на себя покрытие той или иной доли рациона гольцов. Например, почти одинаковые по численности сеголеток поколения нереста =121 и 125 достигли возраста 2- - и 3-Ь в существенно различном составе. В первом случае соседние поколения были малочисленны, и гибель в результате воздействия хищников была велика, во втором случае через один год народилось еще одно мощное поколение красной ( =127), которое восприняло значительную долю пресса хищников и обеспечило ббльшую степень выживания рассматриваемого поколения. [c.160] Обозначения те же, что на рис. 7.9. [c.161] Что касается структуры нонуляции гольца, то она существенным образом в течение времени не изменяется и всегда имеет четко выраженную пирамидальную структуру. Численность отдельных возрастных групп колеблется, но не в такой степени, чтобы качественно изменить структуру нонуляции. [c.161] Рассмотрим теперь случай, когда увеличение кормовой базы (РР=9000 т/год) сопровождается возрастанием максимальных рационов питания гольцов, колюшки и молоди красной, нри этом все остальные параметры системы сохраняются неизменными. Отметим, что увеличение максимальных рационов происходит не более чем на 20% и лежит, вообще говоря, в пределах точности определения этого параметра. Кривые динамики ихтиомасс популяций гольца, колюшки и молоди красной для рассматриваемого случая приведены на рис. 7. И. [c.161] В состоянии, когда популяция гольцов обладает наибольшей ихтиомассой ( = 0 или =79 на рис. 7. 11), их пищевые потребности не удовлетворяются наличным количеством колюшки и молоди красной. Ихтиомасса молоди красной при этом быстро падает, а ихтиомасса популяции колюшки претерпевает резкие колебания. По мере того, как из-за плохих кормовых условий популяция гольцов начинает сокращаться (благодаря уменьшению плодовитости самок, позднему созреванию и участию в нересте не каждый год), колебания ихтиомассы популяции колюшки сначала возрастают (максимумы при =96 и =102), а затем сокращаются, и популяция колюшки стабилизируется во времени (от =28 до =40 или от =104 до =120). [c.162] Примерно через 6—8 лет после того, как популяция гольцов придет в состояние крайней малочисленности, начинается бурное развитие популяции красной ( =32 или =116). При этом ихтиомасса молоди красной достигает максимальных величин ( =41 или =122), после чего постепенно сокращается, продолжая испытывать сильные периодические колебания. С началом резкого подъема ихтиомассы молоди красной совпадает и выход популяции гольца из крайнего угнетенного состояния. Характерно, что рост ихтиомассы гольцов происходит периодическими волнами, которые на несколько лет запаздывают относительно максимумов ихтиомассы молоди красной. [c.162] К этому же периоду времени относится нарушение стабильности популяции колюшки и постепенное снижение ее ихтиомассы, связанное с усиливающимся воздействием хищников и конкурентов. После достижения популяцией гольцов максимума ихтиомассы описываемый цикл повторяется снова с незначительными вариациями. Продолжительность такого цикла составляет около 80 лет. [c.162] Вернуться к основной статье