Экологическое моделирование в оценке функционирования водных экосистем в условиях антропогенной нагрузки : На примере оз. Байкал

• Автор: Зилов, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 314 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

РАЗДЕЛ I. Модельный эксперимент в экологии

Глава 1. Роль и место модельного эксперимента в экологическом прогнозировании

Глава 2. Модели экосистем

Глава 3. Модельные экосистемы

РАЗДЕЛ II. Аналитическое моделирование водной экосистемы Глава 4. Экосистема как сложная термодинамическая система

Глава 5. Существующие подходы к термодинамическому моделированию экосистем

Глава 6. Экосистема как гиперцикл

Глава 7. Анализ динамики и устойчивости гиперциклических моделей разной сложности

РАЗДЕЛ III. Сложный модельный эксперимент

Глава 8. Методология сложного модельного эксперимента Глава 9. Получение экспериментальных данных по взаимодействию компонентов планктона озера Байкал в разные сезоны с основными загрязнителями
Глава . Модель возмущений экосистемы озера Байкал и результаты экспериментов с ней
РАЗДЕЛ IV. Термодинамические целевые функции в экологии 8 Глава . Приложение термодинамических целевых функций к анализу экосистем
Глава . Понятие эксэргии и е применение в
математическом моделировании экосистем
Глава . Поведение эксэргии в математических моделях
Глава . Поведение эксэргии в реальных экосистемах
Глава . Перспективы использования понятия эксэргии в экологии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В этом случае модель первого порядка физически подобная модель служит экспериментальным средством по отношению к изучаемой экосистеме и объектом исследования по отношению к экспериментатору и модели второго порядка математически подобной модели. Модель второго порядка, в свою очередь, служит экспериментальным средством по отношению к модели первого порядка и объекту исследования и объектом исследования по отношению к экспериментатору. Наконец, обе эти модели можно рассматривать как просто усложненную систему экспериментальных средств между экспериментатором и объектом исследования. Надо отметить возможную сложность и каждого отдельного участка этой схемы физически подобная модель может быть обширным набором серий микрокосмов, а математически подобная модель состоять из нескольких моделей разных компонентов экосистемы, или быть группой моделей экосистемы, объединенных для модельного штурма Брусиловский, Розенберг, . В экологических работах, особенно посвященных вопросам взаимодействия конкурирующих популяций, отношений хшцникжертва такие эксперименты проводятся давно Оаизе, . Совмещение физически подобных и знаковых моделей описывается Дж. Смитом следующим образом Биологические модели весьма полезны, представляя собой объект, промежуточный между математическими моделями и подлинными экосистемами. Математические и биологические модели дополняют друг друга в отсутствие биологических моделей математический подход становится все более отвлеченным и общим, а тем самым затрудняется его применение. При отсутствии же математического подхода трудно усмотреть общий смысл той или иной конкретной биологической модели стр. В зкотоксикологии, экотестировании, экологическом прогнозировании состояние дел, к сожалению, таково, что до сих пор справедливы слова В. В. Алексеева Приходится констатировать почти полное отсутствие работ, где бы эксперимент строился для проверки теории или же математическая модель создавалась для количественного описания какихлибо экспериментальных результатов , стр. Можно выделить различные типы эксперимента прямой эксперимент, модельный эксперимент и сложный модельный эксперимент. Включение модели в цепь между экспериментом и объектом, делает результаты модельного эксперимента менее убедительными т. Еще больше вероятность ошибок при проведении сложного модельного эксперимента. Поэтому к данным, полученным в результате экспериментов с моделями экосистем, следует подходить с большой осторожностью, особенно в случае получения результатов, говорящих о возможности усиления антропогенного пресса на экосистемы, т. Гораздо разумнее принимать во внимание запрещающие выводы, а не разрешающие. В прикладной экологии, как и в медицине, главный принцип не навреди Соапга е а. Вместе с тем, особенности моделирования, дающие нам возможность проводить эксперименты на безграничной временной шкале и в масштабах всей биосферы, настолько заманчивы, что и в будущем следует ожидать роста удельной доли модельных экспериментов в экологическом прогнозировании. Глава 2. Процедура построения и классификация Математические модели экологических систем широко применяются в современной экологии по причинам, приведенным выше. Еще лет назад А. X. Гнаук писал Сущность исследований озерной гидробиологии состоит в построении математических моделей для описания экологических систем и их свойств , , . Прогресс в этой области стал возможным благодаря развитию компьютерных технологий, осознанию обществом опасности загрязнения окружающей среды и существенному улучшению понимания экологических проблем , . Рассмотрим кратко методику построения математических моделей и виды моделей, используемых в водной экологии. В основу настоящего ознакомительного обзора положены наиболее исчерпывающие на сегодня сводки М. Страшкрабы и А. Г наука , Н. И. Дружинина и А. И. Шишкина , С. Э. Йоргенсена , а, , ii, . Математическая модель может быть определена как формальное описание экосистемы средствами математики. Внешние или входные переменные, отражающие воздействие внешних факторов на состояние экосистемы. Частным их случаем являются возмущающие переменные. Переменные состояния, описывающие состояние экосистемы.