Информационная модель развития популяции

Содержание

Слайд 2

Информационная модель развития популяции В биологии при исследовании развития биосистем строятся

Информационная модель развития популяции

В биологии при исследовании развития биосистем строятся динамические

модели изменения численности популяций различных живых существ (бактерий, рыб, зверей) с учетом различных факторов.
Взаимовлияние популяций рассматривается в моделях типа «жертва-хищник».
Слайд 3

Формальная модель «Численность популяций» 1. Модель неограниченного роста. Численность популяции ежегодно

Формальная модель «Численность популяций»

1. Модель неограниченного роста. Численность популяции ежегодно

увеличивается на определенный процент.
Математическая модель:
Хn+1=a * Xn, где а-коэф. роста.
например, если ежегодный прирост численности популяции составляет 5%, то а=1,05.
2. Модель ограниченного роста. Учитывается эффект перенаселенности, связанный с нехваткой питания, болезнями и т.д.
Хn+1 = (a - b * Xn) * Xn, где b-коэф. перенаселенности.
Слайд 4

Формальная модель «Численность популяций» 3. Модель ограниченного роста с отловом. Учитывается

Формальная модель «Численность популяций»

3. Модель ограниченного роста с отловом. Учитывается

влияние ежегодного отлова промысловых животных.
Хn+1 = (a - b * Xn) * Xn - С
где С - величина ежегодного отлова.
4. Модель «жертва-хищник». Наиболее важным типом является взаимодействие между жертвами и хищниками:
Хn+1 = (a - b * Xn) * Xn – С – f * Xn * Yn
где Yn – количество хищников,
(Xn * Yn) количество встреч жертв и хищников,
f-коэффициент, который показывает возможность гибели жертвы при встрече с хищниками.
Слайд 5

Формальная модель «Численность популяций» 5. Модель «жертва-хищник» с учетом численности популяции

Формальная модель «Численность популяций»

5. Модель «жертва-хищник» с учетом численности популяции хищников.

Численность популяции хищников в отсутствии жертв (нет пищи) уменьшается, что можно описать рекуррентной формулой:
Yn+1 = d * Yn
где коэф. d < 1 характеризует скорость уменьшения численности популяции хищников,
6. Увеличение популяции хищников пропорционально количеству жертв и хищников. А коэф. G характеризует величину роста численности хищников за счет жертв:
Yn+1 = d * Yn + g* Xn * Yn
Слайд 6

Формальная модель «Численность популяций»

Формальная модель «Численность популяций»

Слайд 7

Формальная модель «Численность популяций»

Формальная модель «Численность популяций»

Слайд 8

Формальная модель «Численность популяций» Исследование модели. Изменяя значение начальной численности популяций

Формальная модель «Численность популяций»

Исследование модели.
Изменяя значение начальной численности популяций и коэффициентов

можно получать различные варианты изменения численности популяций в зависимости от времени.
Вопросы:
Как влияет отлов на численность популяции?
Что происходит с количеством жертв и хищников на 12-15 год?
Почему численность популяций в моделях ограниченного роста и ограниченного роста с отловом при некоторых значениях параметров фактически совпадают?
Почему численность популяций в модели «Жертва-хищник» фактически находятся в противофазе?