Моделирование инвазии экзотических видов : На примере вселения желетелых организмов в Азово-Черноморский бассейн

• Автор: Кузнецова, Ирина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 239 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ИНВАЗИИ ЭКЗОТИЧЕСКИХ ВИДОВ В МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ.

1. Экологические аспекты колонизации водной экосистем.

1.1. Виды инвазий. Основная терминология

1.2. Вектор инвазии.

1.3. Механизмы вселения новых видов и способы захвата акваторий.

1.4. Факторы, способствующие расселению видов.

1.5. Общие закономерности динамики численности новых видов в водоемахреципиентах.

1.6. Возрастная структура популяций вселенцев.

1.7. Сценарии вселения

1.8. Методы контроля над процессами вселения

1.9. Примеры инвазий в экосистемы Азовского и Черного морей.
2. Основные подходы к построению моделей вселения новых видов в морские экосистемы
2.1. Классические модели экосистем как основа изучения процессов
инвазии
2.2. Натурализация экзотических видов и устойчивость сообществ, подвергнутых возмущению
2.2.1. Устойчивость сообществ со случайной структурой
2.2.2. Устойчивость частично структурированных сообществ.
2.2.3. Устойчивость структурированных по вертикали сообществ. Модели хищн икжертва
2.2.4. Устойчивость структурированных по горизонтали сообществ. Модели конкуре н ции.
2.2.5. Устойчивость структурированных пищевых сетей
2.3. Возможность закрепления вида в системе и особенности его пищевой стратегии.
2.4. Учет возрастной структуры популяции вселенца, его жертв и конкурентов
2.5. Модели островных экосистем.
2.6. Портретные модели инвазии
2.7. Информационное обеспечение для моделирования биологического загрязнения.
2.8. Методика моделирования биологических сообществ в условиях биологического
загрязнения.
3. Задачи работы
Выводы к главе
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТРОДУКЦИИ ЧУЖЕРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ В СЛОЖИВШИЕСЯ БИОЛОГИЧЕСКИЕ СООБЩЕСТВА.
2.1. Математическая модель трофической цепи, подвергнутой импульсному возмущен ию.
2.2. Трофическое поведение и пищевые индексы
2. 3. Равновесные режимы системы аборигенное сообщество видвселенец
2.4. Условия натурализации вида в аборигенном сообществе
2.5. Колебательные режимы модели
Выводы к главе
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНВАЗИИ ЧУЖДЫХ ВИДОВ В МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ.
3.1. Математическое обеспечение моделирования процессов инвазии.
3.1.1 Точечная модель трофодинамики биологического сообщества
3.1.2 Моделирование возрастной структуры популяции.
3.1.3 Модел ирование стохастичности внешней среды
3.1.4 Переход к конечноразностной модели
3.1.5 Оценка результатов.
3.2. Информационная система 1т1с1ег как средство оценки и прогнозирования степени биологического загрязнения экосистемы.
3.2.1. Архитектура системы 1т1с1ег
3.2.2. Система управления точечной моделью трофодинамики биологического
сообщества РоосИУеЬ
3.2.3. Интегрированная сервисная оболочка ЕсоВЪеИ как средство хранения и
обработки натурной, экспертной и расчетной информации.
Выводы к главе
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНВАЗИИ ЭКЗОТИЧЕСКИХ ВИДОВ
В АЗОВОЧЕРНОМОРСКИЙ БАССЕЙН.
4.1. Моделирование биологического загрязнения Черного моря на основе малокомпонентных моделей
4.1.1. Физикогеографическая характеристика Черного моря
4.1.2. Трофическая сеть Черного моря
4.1.3. Применение упрощенной модели трофической сети, подвергнутой импульсному возмущению
4.2. Моделирование биологического загрязнения Азовского моря. Использование портретных моделей
4.2.1. Физикогеографическая характеристика Азовского моря
4.2.2. Трофическая сеть Азовского моря
4.2.3. Моделирование пелагической трофической сети
4.2.4. Моделирование пелагической и бентической трофических сетей
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


К сожалению, морские бассейны слишком обширны, а темпы роста популяций слишком высоки для того, чтобы метод выборочного механического устранения планктонных организмов был успешным. Даже в отношении бентосных организмов, которых намного легче обнаружить и уничтожить, механическое уничтожение не имело успеха. Химический контроль. Не существует ядохимикатов, которые воздействовали бы только на популяцию вселенца и не повлияли бы на популяции аборигенных видов. Так, пестициды, оказывают вредное воздействие на растительное и животное сообщество аборигенов, особенно на кормовой зоопланктон и рыб. Поэтому в целом такой путь борьбы с вселенными видами оценивается как неприемлемый. Экологическое регулирование путем изменения среды обитания. Тип изменения среды обитания, который мог бы уменьшить численность популяции вссленцев, не вполне ясен. Улучшение окружающей морской среды т. Биологическое регулирование путем введения нового видахищника или увеличения численности аборигенного вида. В сильно разнородных экосистемах, которые содержат много видов, местные хищники возможно способны адаптироваться к захватчику и контролировать плотность его популяции. Однако в экосистемах с низкой плотностью видов, такие хищники могут и не существовать, и необходим их специальный подбор. В рамках данной стратегии возможно также воздействие на вселенные виды с помощью болезней и паразитов. Последствия подобного вмешательства в экосистему трудно прогнозируемы. Проблема вселения чужеродных видов характерна для многих морей Мирового океана. Благодаря высокой адаптации они прижились, размножились и могут угрожать благополучию местной фауны. Только в европейские моря России за текущее столетие проникло несколько сотен видов чужеродной фауны. За последнее время, значительное число экзотических видов уже оказали значительное влияние на экологию Черного и Азовского морей. Приведем несколько примеров. Шадрин, Студеникина и др. Бактерии. Vii вызвал в Керчи и Одессе в г. Не ясно, как он попал в регион с балластными водами или бациллоносителями, однако он стал обычным явлением в акватории ряда азовочерноморских городов. Америки. Гребневик стал не только пищевым конкурентом планктоноядных рыб, но и их непосредственным врагом. В первые декады, а иногда и в течение более длительного срока предсказать последствия вторжения вида практически невозможно. В качестве примера подобного неидентифицированного сценария вселения нового вида может служить появления гребневика v в АзовоЧерноморском бассейне. Гребневик рода Вегое появился в Черном море в г. В октябресентябре г. Азовском море. Появление Вегое в экосистеме Черного моря оказало определенное влияние, как на аборигенные виды, так и на мнемиопсиса. Так по данным г. Черного моря появилось ранее отсутствующее трофическое звено хищник, потребляющий мнемиопсиса. Дальнейшее развитие данной ситуации требует детального изучения. Моллюски. Внесение этого вида привело к существенному уменьшению популяций ряда двустворчатых моллюсков, включая коммерчески ценные мидию и устрицу. Вселение рапаны через угнетение популяций двустворчатых моллюсков резко усилило в ряде мест береговой полосы в результате уменьшения продукции биогенных наносов раковин. Муа i, . Оба вида быстро освоили морской бассейн, потеснив популяции местных видов и изменив структуру и область распространения донных сообществ. Социальноэкономические последствия вселения не оценены. Можно предположить, что это усилило деградацию пляжей, способствуя формированию отрицательного баланса наносов раковин, так как виды вселенцы имеют более гонкую раковину. Рыбы. В Азовочерноморский бассейн рыбы заносились целенаправленно для акклиматизации, либо попутно. Примером вселения инородных рыб в Азовское море можно считать амурского чебачка уроженца дальневосточных рек. Эта рыба попала в прудовые хозяйства бассейна Дона изза отсутствия контроля за чистотой перевозки акклиматизируемых толстолобиков. Так опасность появления амурского чебачка состоит в попутном паразитизме, проявляющемся в выедании кожных покровов и мышечной ткани у товарных толстолобиков, молоди леща и судака.