Формальное рассмотрение динамических свойств жизненной системы.

К началу XXI в. накопилось значительное количество данных о жизненной системе, малая часть которых приведены выше. Эти данные позволяют провести  исследование жизненной системы:

  • 1) Выразить воздействие факторов подходящими моделями и определить по фактическому материалу входящие в них параметры. Эта работа выполнялась для отдельных популяций. Можно выполнить ее для групп популяций относящихся к одной жизненной форме. Поскольку данных для отдельных популяций мало и они неточные[1], второй вариант кажется нам предпочтительней. Обобщение относится к лесным массовым видам бабочек и пилильщиков. Работа выполняется и излагается без должной тщательности. Это вызвано тем, что аргументы (значения факторов) в таблицах, как правило, не показаны (см. раздел посвященной таблицам выживаемости).
  • 2) Исследовать устойчивость полученной системы.

Для упрощения объединим специализированных хищников, паразитоидов и возбудителей болезней, способных к количественной реакции, в одну группу консументов, а неспособных - в другую. Для первых, в соответствии с вышеизложенными фактами, нужно принять вызываемую ими смертность за постоянную. Опытные данные по смертности, вызванной второй группой, можно представлять как постоянную потребность группы консументов второго порядка деленную на сумму биомассы рассматриваемого вида и прочей пищи. Плотность популяции вида, для которого определена жизненная система (x), измеряется в долях емкости среды. За точку динамического равновесия принята плотность 0,005. Плодовитость 100, половой индекс 0,5. Реакция продуцента вызывает снижение плодовитости и увеличение смертности, прямо связанных с плотностью популяции жертвы. Воздействие погоды будем считать случайной величиной. Очевидно, что погода не зависит от плотности популяции и связь воздействия погодных аномалий с плотностью популяции - результат перестроек особей.

Формализация вышеизложенного представлена в таблице.

Таблица 2.16

Формализация данных о жизненной системе

 

Множители, выражающие выживаемость, плодовитость и половой индекс

Принятые значения параметров

Консументы II порядка, способные к увеличению плотности популяции при увеличении популяции жертвы

 

 

1-с

с - смертность

 

 

c = 0,49

Консументы II порядка, не способные к увеличению плотности популяции при увеличении популяции жертвы

1 – bm /(b + xn)

m – смертность при x = 0

xn – плотность популяции в генерации n

 

m = 0,5

b = 0,01

Зашитные реакции продуцента

1 – f(gxn + (1 - g)xn-1) /

(d + g(xn) + (1 - g)xn-1)

f = 0,1

g = 0,7

d = 0,01

Погода

qExp(pxn)

q = 0,03

p = -0,0001

Плодовитость

1 - rxn

r = 0,5

Эмиграция

Если xn > s и xn < (1 - k) то

    (1 - ((k * (xn - s))))

Если (1-k)xn >= 1 то

    1/(1 - k) xn

k = 0,2

s = 0,1

Иммиграция

(xn + t)/ xn

t=0,000001

Популяция, в описанной в таблице обобщенной жизненной системе, не устойчива (рис. 7). Нетривиальная особая точка, определяемая динамическим равновесием жертвы с консументами второго порядка, способными к количественной реакции, не устойчива.

Рис. 7. Ответ на возмущение популяции в жизненной системе.

Нет никаких оснований считать, что жизненная система популяции обеспечивает ее устойчивость.

Это, по нашему мнению, следствие вышеотмеченных недочетов в построении таблиц выживаемости. Не исключено, что точечная модель в общем случае не способна описать действительность.

Мы, основываясь на модели Буткевич, предполагаем, что приспособления продуцента и консумента первого порядка приводят к устойчивости популяции последнего. У массовых видов консументов первого порядка в реальной среде популяция недостаточно устойчива, чтобы предотвратить взаимодействие с пищевыми ресурсами. Динамика их численности носит промежуточный характер.

Фазовые портреты, построенные по результатам наблюдений в природе, демонстрируют возращение в область, окружающую точку динамического равновесия, обычно, по спирали (Семевский и Семенов, 1982) и стабилизирующую роль давления либо корма, либо специализированных паразитоидов или хищников.

[1] Обычно авторы не показывают точность.



Нашли неточность, аошибку в тексте?

Выделите текст и нажмите
Ctrl + Enter и напишите вашу версию текста.
Спасибо.

Мы бесплатно разместим статьи, тексты, книги, публикации

ekologiyastati.ru@gmail.com