Московский Авиационный институт
(Государственный Технический университет)
Кафедра № 000
Лабораторная работа № 2
ДИНАМИКА ИЗОЛИРОВАННОЙ ПОПУЛЯЦИИ
по курсу «Экология» факультета №3
Выполнили: ФИО
студенты группы 00-000
Проверил:
Москва 2011 год
Эксперимент № | Параметры популяции | N(пор.) | N(ар.) | N(m) | N’(m) | Т |
1 | стандартные | 0,3 | 2,6 | 1,6 | 0,18 | 6 |
21 | Варьированный NChild(1)=2 | 0,25 | 3,4 | 1,9 | 0,37 | 5 |
22 | Варьированный NChild(2)=3 | 0,5 | 1,7 | 1,3 | 0,05 | 11 |
23 | Варьированный NChild(3)=5 | 0,18 | 3,4 | 1,9 | 0,38 | 4 |
31 | Варьированный Narc(1)=0,02 | 0,4 | 2,5 | 1,5 | 0,18 | 11 |
32 | Варьированный Narc(2)=0,03 | 0,35 | 2,4 | 1,6 | 0,18 | 11 |
33 | Варьированный Narc(3)=0,05 | 0,4 | 2,3 | 1,4 | 0,17 | 14 |
41 | Варьированный Commun(1)=1,3 | 0,2 | 3,35 | 1,9 | 0,41 | 5 |
42 | Варьированный Commun(2)=1,7 | 0,3 | 2,7 | 1,5 | 0,22 | 8 |
43 | Варьированный Commun(3)=2 | 0,2 | 3,4 | 1,8 | 0,42 | 4 |
51 | Варьированный QLife(1)=1 | 0,4 | 1,8 | 1,2 | 0,09 | 12 |
52 | Варьированный QLife(2)=1,2 | 0,15 | 3,9 | 2,2 | 0,47 | 5 |
53 | Варьированный QLife(3)=1,5 | 0,2 | 2,8 | 1,8 | 0,24 | 4 |
61 | Варьированный Contest(1)=1,1 | 0,3 | 2,2 | 1,4 | 0,08 | 11 |
62 | Варьированный Contest(2)=1,5 | 0,25 | 2,8 | 1,7 | 0,31 | 8 |
63 | Варьированный Contest(3)=2 | 0,35 | 1,7 | 1,1 | 0,08 | 11 |
Данные вычислительных экспериментов:
В данной лабораторной работе мы ставим задачу на основе анализа нелинейного уравнения популяции проследить зависимость величин, которые являются характеристиками популяции, от различных коэффициентов, имеющих место в любой популяции.
Характеристики популяции:
N(пор) – пороговое значение относительной численности популяции, превышение которого ведет к росту популяции, а недостижение которого – к ее затуханию;
N’(m) – максимальный темп роста популяции,
N(m) – относительная численность, при которой этот экстремум достигается,
N(ар) – емкость ареала обитания популяции, относительная численность популяции, при достижении которой меняется знак производной N’.
Коэффициенты, влияющие на характеристики популяции:
NChild – среднее количество детей у сложившейся брачной пары – основной параметр популяции, предопределяющий ее рост или затухание; за стандартное значение принимается 3, варьируется от 1 до 5, в отдельных, гиперболизированных, задачах – до 10 или даже до 15;
Narc - коэффициент наркотичности популяции, практически предопределяющий почти полное затухание ее части; за стандартное значение принимается 0.001, варьируется от 0.0001 до уровней 0.05-0.1 или даже до 0.2, предопределяющих затухание популяции при любых мыслимых значениях предыдущего параметра;
Commun – коэффициент коммуникабельности, для биологических объектов приближенно описывающий соотношение между среднеквадратическими значениями радиусов индивидуальной активности члена популяции и приходящегося на него субареала обитания, принимается >1, стандартное значение - 1.3;
QLife – коэффициент качества жизни, при детальном рассмотрении являющийся функцией естественных и искусственных ресурсов, приходящихся на одного члена популяции, и к. п.д. их использования на его благо; за стандартное значение принимается 1, варьируется от 0.5 до 1.5;
Contest – коэффициент, описывающий средний уровень конкуренции членов популяции в получении жизненных ресурсов при базовом значении численности популяции; за стандартное значение принимается 1.1, варьируется в диапазоне - от 1 до 2.
По данному графику видно, что рост Nchiled ведет к уменьшению порогового значения относительной численности популяции.
∆ N(пор.)/∆NChild= -0,1
При тех же условиях емкость ареала увеличивается.
∆ N(ар.)/∆NChild=0,9
Относительная численность населения, при которой достигается максимальный темп роста, увеличивается.
∆ N(m)/∆NChild=0.3
С повышением рождаемости увеличивается и максимальный темп роста популяции.
∆ N’(m)/∆NChild=0.13
Отсюда делаем вывод, что рождаемость - важный фактор, который значительно влияет на процессы в популяции.
Рассмотрим влияние коэффициента наркотичности. Из этих графикав наглядно видно, что при сильном росте этого коэффициента популяция нежизнеспособна.
График, отображающий влияние наркотичности на N(пор).
График, отображающий влияние наркотичности на N(ap)
График, отображающий влияние наркотичности на N(m)
График, отображающий влияние наркотичности на N’(m).
Графики, отображающие влияния коэффициента коммуникабельности:
∆ N(пор.)/∆Commun=-0.2
∆ N(ар.)/∆Commun=0.25
∆ N(m)/∆Commun=0.1
∆ N’(m)/∆Commun=0.035
Из предыдущих графиков следует, что коммуникабельность практчески не влияет на основные параметры популяции. Все характеристики меняются незначительно
С повышением коэффициента качества жизни убывает пороговая точка.
∆ N(пор.)/∆QLife=-0.86
Ёмкость ареала увеличивается при повышении качества жизни.
∆ N(ар.)/∆QLife=6,5
При росте Qlife растет относительная численность популяции, при которой достигается максимальный рост населения.
∆ N(m)/∆QLife=3.2
Рост уровня жизни ведет к увеличению темпа роста популяции.
∆ N’(m)/∆QLife=1.05
Можно сделать вывод, что рост уровня жизни благотворно сказывается на развитии
Популяции
Последующая серия графиков показывает зависимость от коэффициента, описывающего средний уровень конкуренции членов популяции в получении жизненных ресурсов.
∆ N(пор.)/∆Contest =-0.22
∆ N(ар.)/∆Contest =-0,39
∆ N(m)/∆Contest =-0.22
∆ N’(m)/∆Contest =0
Можно сделать вывод о том, что коэффициент Contest практически не влияет на процессы, проходящие в популяции.
Анализ влияния наркотичности на переходные процессы в популяции.
Из представленного ниже графика видно, что при Narc=0.01 даже при больших значениях Nchiled популяция нежизнеспособна.
Из представленного ниже графика видно, что при Narc=0.1 даже при больших значениях Nchiled популяция нежизнеспособна.
Из следующего графика, где, в добавление к предыдущему случаю, построены переходные процессы для случаев NChild=10 и NChild=15, видно, что лишь при чрезвычайно больших, нереальных значениях этого параметра в популяции с высокой степенью наркотичности может наступить стабилизация численнсти.
Функции рождаемости, смертности и мальтузианская для популяции
Граница устойчивости популяции в плоскости двух параметров
Граница устойчивости популяции в плоскости двух параметров (полулогарифмический масштаб).
Граница устойчивости популяции в плоскости двух параметров (полулогарифмический масштаб).
