Математическое моделирование динамики численности и величин изъятий для однородных популяций, подверженных промыслу : На примере локальной популяции маньчжурской белки

• Автор: Ашихмина, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 128 с.

Оглавление
Введение

1 Динамика численности природных популяций и ее математическое моделирование

1.1 Динамические процессы в популяциях и их

механизмы

1.1.1 Колебания численности в естественных условиях .

1.1.2 Факторы, влияющие на динамику численности популяции

1.1.3 Внутрипонуляционная регуляция численности

1.1.4 Зависимость популяционных параметров

от платности.

1.1.5 Возрастная структура популяций.

1.1.6 Промысловые изъятия из популяций.
1.1.7 Краткое резюме о колебаниях численности
популяций и факторах, их вызывающих
1.2 Некоторые аспекты биологии белки.
1.3 Основные подходы к моделированию
биологических систем.
1.3.1 Непрерывные по времени модели динамики
численности
1.3.2 Дискретные модели динамики численности.
1.4 Результаты обзора и постановка задачи исследования
2 Математическое моделирование динамики численности локальной популяции, находящейся под воздействием промысла
2.1 Уравнение динамики
2.1.1 Зависимость величины промыслового изъятия
от численности.
2.1.2 Модель динамики численности
2.2 Исследование динамики численности изолированной популяции в отсутствии промысла при периодически меняющемся
параметре экологического лимитирования.
2.2.1 Динамические режимы численности изолированной популяции в постоянной среде.
2.2.2 Исследование динамики численности изолированной популяции при отсутствии промысла в периодической среде
2.3 Исследование модели динамики численности популяции, подверженной промыслу, в стационарной среде.
2.4 Оптимизация промысла.
2.4.1 Оптимизация процесса промысла в стационарных условиях
2.4.2 Оптимизация промысла при периодическом изменении условий среды в цикле длины два
2.4.3 Оптимизация промысла при периодическом изменении условий среды в цикле длины три
2.5 Выводы по второй главе.
3 Математическая модель динамики величин изъятий за
готовок на примере локальной популяции маньчжурской
белки i vi i
3.1 Формализация и верификация модели.
3.2 Оценка эффективности промысла.
3.3 Некоторые обобщения.
3.4 Выводы и обсуждение результатов 3ей главы
4 Модель динамики величин изъятий для многовозрастной популяции маньчжурской белки
4.1 Зависимость величины изъятия от численности для отдельных возрастных групп
4.2 Модель динамики численности многовозрастной популяции
4.3 Реализация модели и обсуждение
4.4 Обсуждение результатов и выводы по 4ой главе
Основные результаты и выводы
Список литературы


Адаптация и верификация предложенной модели для мноювозрастной популяции маньчжурской белки. Предложен метод прогноза величин изъятий из популяции, основанный на данных о величине промысла за предыдущие годы. Впервые для белки предложена нелинейная математическая модель динамики численности и величин заготовок, все коэффициенты которой имеют биологический смысл. Существенным моментом данной модели является учет зависимости численности популяции от обеспеченности ее кормом. Исследование модели динамики в отсутствии промысла при переменных значениях параметров показало, что определяющим динамику популяции является внутри популяционный параметр, характеризующий репродуктивные возможности популяции. Обоснована зависимость между величиной изъятия и численностью популяции, подверженной интенсивному промыслу. Показано, что ведущая роль в определении популяционной динамики принадлежит внутрипопуляционному параметру, характеризующему репродуктивные возможности популяции. Показано, что оптимальное изъятие из популяции в стационарной среде соответствует равенству параметров, характеризующих степень экологического лимитирования численности факторами внешней среды и интенсивность промысла. Результаты моделирования позволяют заключить, что численность популяции маньчжурской белки текущего года в большей степени определяется урожайностью кедра предыдущего года, чем и урожайностью нынешнего года. Предложенный в диссертационной работе метод прогноза численности и соответствующих величин промысловых изъятий позволяет получить надежный и достоверный прогноз этих величин для популяций белки . На основе результатов данных исследований в Дальневосточном отделении ВНИИОЗ им. Б.М. Житкова регулярно осуществляются прогнозы численности и заготовок белки, даются рекомендации по рациональному использованию ее ресурсов на юге Дальнего Востока России. Результаты исследования использовались при разработке методических рекомендаций по планированию заготовок белки, при составлении экологической программы Приморского края, при проведении двух экологических экспертиз народнохозяйственных объектов А. II. Куликов, . Построенная в работе модель ориентирована на популяцию маньчжурской белки. Однако, она может быть использована и для других видов пушных зверей, промысел которых осуществляется способом, аналогичным добыче белки. Результаты работы докладывались и обсуждались на конкурсе молодых ученых ИАПУ ДВО АН СССР Владивосток, , на. III съезде Всесоюзного териологического общества Москва, , на Всесоюзной школе по теме Экологические механизмы преобразования популяций животных при антропогенных воздействиях Свердловск, , на IV съезде Всесоюзного териологическою общества Москва, , на научной конференции но вопросам моделирования биологических популяций Пущино, , на семинарах Института прикладной математики Ростов, , , , на Дальневосточной математической школесеминаре Владивосток, , на лабораторных семинарах ИАПУ ДВО РАН. Одной из важнейших задач, решаемых в экологии с помощью математического моделирования, является количественный анализ механизмов, лежащих в основе динамических процессов отдельных популяций. Такой анализ предусматривает два аспекта исследования биологическое описание процессов, протекающих в популяциях и определяющих популяционную динамику, и их математическое моделирование. Естественно, что успешное решение задачи может быть осуществлено только при объединении идей современной популяционной экологии ,,,,,. Следует отметить, что изучение динамики численности чрезвычайно сложный в биологическом плане процесс. Характер динамики того или иного вида, определяется как внутренними, присущими каждому конкретному виду параметрами морфофизиологическими и экологическими особенностями, так и внешними параметрами погодными факторами, обеспеченностью пищей, наличием хищников. Кроме того, изучение динамики осложняется тем, что помимо общих закономерностей, она подчинена частным, специфичным для каждой группы животных закономерностям, а для промысловых видов еще и антропогенному вмешательству.