Читать онлайн «Математическое моделирование динамики популяций рыб с переменным темпом пополнения»

российская академия наук ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭКОЛОГИИ И ЭВОЛЮЦИИ им. А. Н. СЕВЕРЦОВА А. Е. БОБЫРЕВ Е. А. КРИКСУНОВ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПОПУЛЯЦИЙ РЫБ С ПЕРЕМЕННЫМ ТЕМПОМ ПОПОЛНЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ Пожалуй, ни одна проблема ихтиологии и водной экологии не привлекала к себе столь пристальное внимание и не вызывала столь бурные споры, как проблема динамики численности рыб. Одно из первых теоретических обобщений, посвященных этой проблеме, было сделано Ф. И. Барановым (1918), сформулировавшим основные закономерности, которым подчиняется динамика промысловой популяции в состоянии равновесия. В основе модели Баранова лежит утверждение, согласно которому элементарным процессам популяционной динамики (росту, смертности, воспроизводству) присущи относительная независимость и постоянство. Популяции с такими свойствами неизменно достигают равновесного состояния и удерживаются на нем при постоянных условиях жизни. Эта особенность оставляет за рамками теории вопросы, касающиеся собственно природы популяционных изменений, за исключением тех, которые возникают при резких изменениях режима промысла. Между тем именно колебания численности характеризуют естественное состояние популяций рыб. Согласно высказанным позднее гипотезам (Никольский, 1950, 1965, 1974), эти колебания отражают естественную способность популяций к саморегуляции и порождаются не только внешними факторами, но и внутрипопуляционными взаимодействиями, приводящими к образованию характерных для саморегулирующихся систем знакопеременных обратных связей. Универсальный характер концептуальной модели саморегулирующейся популяции очевиден, однако ее развитие длительное время носило преимущественно качественный, эмпирический характер. Это нашло отражение и в особенностях системы прогнозирования, ориентированной на учет наиболее полного комплекса популяционных показателей, и в бурном развитии имитационного моделирования, опирающегося на более или менее детальное описание факторов популяционной динамики (Меншуткин, 1964, 1969, 1971; Андреев, 1969; Крогиус и др. , 1969; Суханов, 1973, 1974; Суханов и др. , 1990; Казанский, 1977, 1979; Криксунов, 1977; Криксунов, Галуччи, 1979; Криксунов, Меншуткин, 1981; Конторин, 1980; Решетников, Михайлов, 1987; Кизнер, 1987; и ДР-)- К сожалению, и сейчас за рамками многочисленных попыток интерпретации природы и механизмов динамики популяций рыб часто остается одно из наиболее важных системных свойств саморегулирующейся популяции, а именно: динамика такой популяции может формироваться не только под влиянием внешних факторов, но и в результате действия внутренних механизмов, способных порождать автономную ритмику в изменениях численности и биомассы популяции. В этом случае реальную сложную картину изменений ее биологических показателей во времени следует интерпретировать как результат взаимодействия внутренней ритмики с переменными внешними воздействиями (Hennemuth et al. , 1980; Криксунов, Снетков, 1985). Таким образом, анализ динамики популяционных систем требует четкого разграничения регуляторных (автоколебательных) и стохастических эффектов.