Моделирование и исследование влияния внутривидовой конкуренции разных возрастных групп на характер динамики численности популяций

• Автор: Неверова, Галина Петровна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Биробиджан
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Режимы динамики двухвозрастной популяции под воздействием
плотностно-зависимых факторов
1.1. Описание модели. Система обозначений и постановка задачи
1.2. Режимы динамики двухвозрастной популяции при плотностном лимитировании рождаемости
1.3. Режимы динамики двухвозрастной популяции при плотностном лимитировании выживаемости молоди
1.4. Режимы динамики двухвозрастной популяции при плотностном лимитировании выживаемости репродуктивных особей
1.5. Сравнение воздействий различных типов плотностной регуляции
на динамику численности двухвозрастной популяции
Глава 2. Режимы динамики численности популяции с учетом
интенсивности полового созревания при плотностной регуляции возрастной структуры
2.1. Описание модели. Система обозначений и постановка задачи
2.2. Режимы динамики популяции при плотностном лимитировании рождаемости
2.3. Режимы динамики популяции при плотностном лимитировании выживаемости молоди
2.3.1. Режимы динамики популяции при плотностном лимитировании выживаемости части молоди, достигающей половозрелости
в данном сезоне
2.3.2. Режимы динамики популяции при плотностном лимитировании выживаемости всей молоди
2.4. Режимы динамики популяции при плотностном лимитировании выживаемости репродуктивных особей
2.5. Режимы динамики популяции с изменяющимся возрастом наступления половой зрелости
2.6. Анализ влияния различных типов плотностной регуляции на динамику численности популяций в зависимости от интенсивности полового созревания
Глава 3. Режимы динамики трехвозрастной лимитированной популяции
3.1. Уравнения динамики. Биологическая интерпретация параметров модели
3.2. Динамическое поведение модели с плотностным лимитированием рождаемости старшего возрастного класса
3.3. Динамическое поведение модели с плотностным лимитированием рождаемости среднего возрастного класса
3.4. Динамическое поведение модели с плотностным лимитированием выживаемости среднего возрастного класса
3.5. Динамическое поведение модели с плотностным лимитированием выживаемости старшего возрастного класса
3.6. Анализ возникающих динамических режимов в популяциях с трехгодичным циклом жизни под воздействием различных
типов плотностной регуляции
Глава 4. Применение моделей с возрастной структурой
к анализу и описанию популяционной динамики
4.1. Применение двухкомпонентной модели к описанию динамики численности видов, достигающих половозрелости за год
4.2. Применение модели с учетом интенсивности полового созревания
к анализу и описанию динамики численности популяций
4.3. Применение модели с учетом интенсивности полового созревания
к описанию и анализу динамики численности населения региона
Заключение
Список литературы

Введение
Анализ характера и механизмов колебаний численности природных популяций продолжает оставаться одной из центральных проблем популяционной биологии. Открытие циклических и хаотических режимов в простейших моделях динамики биологических лимитированных популяций [159, 100, 148] дало новый важный импульс исследованиям природы популяционных колебаний. В частности, была показана возможность существования колебаний и хаоса в популяциях с возрастной структурой, в случае, когда средний за поколение коэффициент воспроизводства популяции достаточно высок, а популяция находится* в условиях экологического плотностно-зависимого лимитирования роста численности [125, 122, 111, 92].
Биологами-популяционистами выделяются следующие типы плотностной регуляции, обусловленные внутривидовой- конкуренцией: лимитирование выживаемости молоди, лимитирование выживаемости старших возрастных классов,, лимитирование рождаемости [112, 58, 59]. Отмечается еще один (наименее исследованный) тип плотностной регуляции, когда рост численности популяции приводит к более позднему наступлению половой зрелости особей или к более позднему переходу пополнения в репродуктивную часть популяции.
В большинстве работ, посвященных математическому моделированию популяционной динамики, плотностная- регуляция, как правило, описывается зависимостью того или иного демографического параметра от общей численности популяции, либо от численности одной возрастной группы, связанной с этим демографическим параметром [100, 101, 93, 97]. При таком подходе обычно не учитывается, что возрастные группы могут конкурировать с разной интенсивностью за один и тот же ресурс. Однако, в природных популяциях такая ситуация наблюдается достаточно часто [58, 59] и безусловно требует подробного модельного исследования.
Рис. 1.14. Карта динамических режимов системы (1.10) для начального условия х0 = 0.3, >’о = 0.1» с =0.1 на плоскости параметров (а е (0; 170), те (0.1;0.9)), где КД — квазипериодическая динамика.
Бифуркационные диаграммы динамической переменной х от параметра а е (0; 170), демонстрируют срезы динамических режимов при конкретных значениях параметра V
Как видно на рис. 1.14, потеря устойчивости, происходящая при некотором критическом значении параметра рождаемости, сопровождается, как правило, возникновением апериодических режимов. Исключением является возникновение конечного цикла длины 4 при V = 0.2. Вместе с тем, в областях сложной динамики имеется множество окон периодичности - интервалов значений параметра а, где реализуется устойчивый цикл конечного периода (в системе существуют ярко выраженные устойчивые циклы длины 4 и 5).
Дополнительно были найдены ляпуновские показатели и размерность аттракторов, которая оказалась равной 1 для большинства апериодических режимов (рис. 1.15).