1. Главная
  2. Библиотека
  3. Экология
  4. Фактическая рождаемость Фактическая смертность Значение...
Разбор задачи

Фактическая рождаемость Фактическая смертность Значение (для N в тысячах особей, или 0,0000001 для N в штуках, будьте внимательны с порядком величин). Пусть будет 0,0001 для N в штуках. Емкость среды ( ): Исследования показали, что максимальное количество

  • Предмет: Экология
  • Автор: Кэмп
  • #Экосистемология
  • #Моделирование экологических процессов
Фактическая рождаемость Фактическая смертность Значение (для N в тысячах особей, или 0,0000001 для N в штуках, будьте внимательны с порядком величин). Пусть будет 0,0001 для N в штуках. Емкость среды ( ): Исследования показали, что максимальное количество

Условие:

Фактическая рождаемость (B)=bαN(B)=b-\alpha * N Фактическая смертность (D)=d+αN(D)=d+\alpha * N

Значение α=0,0001\alpha=0,0001 (для N в тысячах особей, или 0,0000001 для N в штуках, будьте внимательны с порядком величин). Пусть α\alpha будет 0,0001 для N в штуках.

  • Емкость среды ( K\boldsymbol{K} ): Исследования показали, что максимальное количество особей L. coelestis, которое может поддерживать островная среда (из-за ограниченности пищи и мест для гнездования), составляет 3000 особей.
  • Эффект Олли: Известно, что при слишком низкой плотности популяции (менее 500 особей) эффективность размножения L. coelestis падает, и смертность возрастает из-за трудностей с поиском партнера и защитой от хищников. Дополнительная смертность от эффекта Олли оставляет 0,05 при N<500\mathrm{N}<500 особей.
  • Случайные события: Каждый 5-й год на острове происходит сильный шторм, который уничтожает 10%10 \% популяции независимо от ее численности.
  • Иммиграция/Эмиграция: Отсутствует.

Задания: 1.1 Расчет численности популяции L. coelestis без учета эффекта Олли и штормов (только логистический рост):

Используя логистическую модель роста популяции

dPdt=rP(1PK) \frac{d P}{d t}=r P\left(1-\frac{P}{K}\right)

где r=bd\boldsymbol{r}=\boldsymbol{b}-\boldsymbol{d}, рассчитайте численность популяции L. coelestis на 20-й год, если бы не было эффекта Олли и штормов.

Для дискретного времени можно использовать аппроксимацию

N(t+1)=N(t)+rN(t)(1N(t)K) N_{(t+1)}=N_{(t)}+r N_{(t)}\left(1-\frac{N_{(t)}}{K}\right)

или, если возможно, решите дифференциальное уравнение для непрерывного времени:

N(t)=K1+(KN01)×e(rt) N_{(t)}=\frac{K}{1+\left(\frac{K}{N_{0}}-1\right) \times e^{(-r t)}}
1.2 Расчет динамики популяции с учетом всех факторов (пошаговое моделирование):

Начиная с Года 0(N0)0(N 0), пошагово рассчитайте численность популяции для каждого года до Года 15. Учитывайте:

  • Ежегодные изменения численности
    ΔN=(BD)×N \Delta N=(B-D) \times N

где B=bαN,D=d+αNB=b-\alpha N, D=d+\alpha N.

  • Эффект Олли (дополнительная смертность 0,05 при N<500\mathrm{N}<500 ).
  • События шторма (уменьшение на 10%10 \% каждый 5 -й год: Год 5, Год 10).

Примечание: каждый год сначала рассчитывается изменение численности на основе текущей N , затем применяется эффект Олли (если N<500\mathrm{N}<500 ), и затем применяется воздействие шторма (если это год шторма).

1.3. Анализ устойчивости и точки перегиба:

Основываясь на логистической модели из Задания 1.1 (без учета эффекта Олли и штормов), рассчитайте точку перегиба кривой роста популяции (численность, при которой скорость роста максимальна). 1.4. Сценарий сохранения вида:

Предположим, что на Год 10 (после шторма) численность популяции упала ниже критического уровня, и ученые решили вмешаться. Они вводят программу искусственного разведения и выпускают на остров 200 особей Leptodraco coelestis на начало Года 11.

Решение:

Ниже приведён пошаговый анализ решения задачи. В условии используются следующие данные и упрощения (если не указано иное, выбираем следующие параметры из условия и логически обоснованные выборы):

• Пусть фактические параметры без плотностного регулирования таковы, что базовая годовая рождаемость b = 0,26, смертность d = 0,15. Тогда r = b – d = 0,11. (Важно: для положительного прироста должно выполняться b > d.)
• Коэффициент плотностного эффекта α = 0,0001 (при N в штуках).
• Емкость среды K = 3000 особей.
• Начальная численность популяции будем счита...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

В логистической модели роста популяции, при какой численности популяции скорость роста будет максимальной?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет