МОДЕЛЬ ШВИДКОСТІ РОСТУ КОНКУРУЮЧИХ ОРГАНІЗМІВ ДЛЯ БІОЛОГІЧНИХ ВИДІВ З МЕТАМОРФОЗАМИ В ОНТОГЕНЕЗІ

Переварюха Андрій Юрійович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Санкт-Петербурзького інституту інформатики і автоматизації РАН, Росія

pages 129-142

DOI: 10.1615/JAutomatInfScien.v49.i11.50

Розглянуто проблему математичного опису швидкості росту для біологічних видів з вираженою стадійністю життєвого циклу. Показник швидкості росту організмів — це характеристика, що безпосередньо впливає на успішність переходу на наступну онтогенетичну стадію і опосередковано через механізм внутрішньовидової конкуренції — на виживання всієї нової генерації. Нова модель враховує, що швидкі еколого-фізіологічні метаморфози в розвитку організмів відображаються на чинниках регуляції підсумкової чисельності дорослої частини популяції. Темп розвитку досить суттєво коливається до моменту дозрівання у багатьох видів комах з високим репродуктивним потенціалом і мігруючих риб, не відбивається узагальненою функцією w(t), оскільки залежить від ступеня конкуренції. Запропоновано метод опису швидкості росту зі змінами як безперервно-дискретної обчислювальної структури на основі диференціальних рівнянь у формі Коші з предикативно перевизначеною структурою правої частини. Отримано ітераційну динамічну систему процесу популяції, що може змінювати співіснуючі стійкі цикли, що співіснують, під дією зовнішніх чинників. У разі посилення конкурентних чинників з природних причин відбувається зворотна дотична біфуркація. Альтернативний аттрактор у вигляді циклу з найбільшим середнім значенням чисельності зникає, популяція переходить в режим тривалої депресії.

  1. Переварюха А.Ю. Сравнительное моделирование двух особых сценариев коллапсов биоресурсов: трески Канады и осетровых Каспия // Международный научно-технический журнал «Проблемы управления и информатики». — 2017. — № 3. — С. 128–140.
  2. Frolov A.N. The beet webworm Loxostege sticticalis l. (Lepidoptera, Crambidae) in the focus of agricultural entomology objectives: The periodicity of pest outbreaks // Entomological Review. — 2015. — N 2. — P. 147–156.
  3. Clark L.R. The population dynamics of Cardiaspina albitextura (Psyllidae) // Australian Journal of Zoology. — 1964. — 12, N 3. — P. 362–380.
  4. Ricker W. Stock and recruitment // Journal Fisheries research board of Canada. — 1954. — N 11. — P. 559–623.
  5. Guckenheimer J. Sensitive dependence on initial conditions for unimodal maps // Communications in Mathematical Physics. — 1979. — 70. — P. 133–160.
  6. Feigenbaum M. Universal behavior in nonlinear systems // Physica D. — 1983. — 7. — P. 16–39.
  7. Sharkovskii A.N. Coexistence cycles of continuous map of the line into itself // International Journal of Bifurcation & Chaos. — 1995. — 5. — P. 1263–1273.
  8. Khodorevskaya R.P., Kalmykov V.A. Formation of populations of Acipenseridae sturgeons in the Volga-Caspian basin // Journal of Ichthyology. — 2014. — 54, N 8. — P. 576–583.
  9. Панин Г.Н., Мамедов Р.М., Митрофанов И.В. Современное состояние Каспийского моря. — М. : Наука, 2005. — 281 c.
  10. Легеза М.И., Маилян Р.А. К методике исследования численности осетровых в Каспийском море // Тезисы отчетной сессии ЦНИОРХ. — Астрахань, 1974. — С. 82–83.
  11. Perevaryukha Y.N. Present status of Caspian sturgeons, biodiversity and some problems of their specific identification by molecular genetic, including caviar // The 4th International Symposium on Sturgeon. In: Extended abstracts. Oshkosh, Wisconsin, USA. July 8-13 2001.
  12. Hoyle J. Status of Lake Whitefish (Coregonus clupeaformis) in Lake Ontario and the Response to the Disappearance of Diporeia spp. // Proceedings of a workshop on the dynamics of lake whitefish (Coregonus clupeaformis) in the Great Lakes. — 2005. — P. 47–61.
  13. Courchamp F., Ludеk B., Gascoigne J. Allee effects in ecology and conservation. — New York : Oxford University Press, 2008. — 266 p.
  14. Artyukhin E.N. On biogeography and relationships within the Acipenser // The Sturgeon quarterly. — 1995. — 3, N 2. — P. 6–8.
  15. Анисимова И.М., Лавровский В.В. Ихтиология. — М. : Высшая школа, 1983. — 255 с.
  16. Ryabova G.D. Variation in morphometric and genetic characteristics of stellate sturgeon juveniles raised at different densities // Russian Journal of Genetics. — 2006. — 42, N 2. — P. 182–191.
  17. Von Bertalanffy L. Quantitative laws in metabolism and growth // Quarterly Review of Biology. — 1957. — 32. — P. 217–231.
  18. Veshchev P.V., Guteneva G.I. Efficiency of natural reproduction of sturgeons in the Lower Volga under current conditions // Russian Journal of Ecology. — 2012. — 43, N 2. — P. 142–147.
  19. Perevaryukha Y.N., Geraskin P.P., Perevaryukha T.Y. Сomparative immunochemical analysis of intraspecies distinctions of serum proteins of starred sturgeon Acipenser stellatus (Acipenseriformes, Acipenseridae) from the Caspian basin // Journal of Ichthyology. — 2011. — 51, N 5. — P. 392–397.
  20. Perevaryukha A.Y. A model of development of a spontaneous outbreak of an insect with aperiodic dynamics // Entomological Review. — 2015. — 95, N 3. — P. 397–405.