Регуляция численности равновесных популяций определяется преимущественно биотическими факторами.

В природной экосистеме численность равновесных популяций регулируется множеством факторов, причем на разных уровнях плотности популяции регулирующие механизмы различны. При невысокой численности популяция жертвы контролируется хищниками. У зайца – беляка и рыси период колебаний численности равен 9 или 6 годам, причем максимум численности зайца по сравнению с численностью рыси сдвинут на 1-2 года (рис. 5). Это вполне понятно: рысь питается зайцами, а потому колебания ее численности должны быть связаны с колебаниями численности ее добычи.

Роль хищника ощутима только тогда, когда оба вида обладают приблизительно одинаковым биотическим потенциалом. В противном случае из-за низкого темпа размножения хищник не в состоянии ограничить численность своей жертвы. Например, только одни насекомоядные птицы не могут остановить массовое размножение насекомых. При достижении популяцией более высокой численности создаются условия для распространения болезней (т.е. инфекции и паразиты выступают в качестве регулятора численности),

Рис. 4.Взаимодействие двух популяций животных (хищника и жертвы)

и, наконец, предельный, самый мощный фактор регуляции - внутривидовая конкуренция, ведущая к развитию стрессовых реакций в популяции. Внутривидовая конкуренция может быть причиной физиологического эффекта, известного под названием шоковой болезни. Его отмечают, в частности, у грызунов. Когда плотность популяции становится слишком большой, шоковая болезнь приводит к снижению плодовитости и резкому увеличению смертности, что возвращает популяцию к нормальному уровню численности. Такое резкое падение численности называется крахом, или коллапсом популяции (рис. 3).

 

Коллапспопуляции возникает, когда численность популяции превысит ёмкость экосистемы или когда изменения условий окружающей среды внезапно понижают ёмкость экосистемы.

 

Дискретная модель логистического роста применима в случае, если численность особей в популяции в конкретный момент времени зависит от численности в предыдущие моменты времени (при этом предполагается, что в популяции не перекрывающиеся поколения).

Разностный аналог уравнения логистической кривой имеет вид:

В зависимости от величины параметра r и его соотношения с величиной К отмечаться несколько вариантов кривых роста численности (рис. 5).

 

При 0 < r< 1 наблюдается монотонное приближение численности к максимально возможной.

При 1 < r < 2 имеют место затухающие колебания.

При 2 < r < 2,53 кривая будет представлена двухточечными циклами.

При 2,53 < r < 3,1 получаются циклы большей длины, чем в предыдущем случае.

При r > 3,1 отмечается нерегулярное поведение кривой.

 

Все возможные варианты моделируют различные ситуации и реальную динамику отдельных видов, имеющих место в живой природе.
2. ПРИБОРЫ, МАТЕРИАЛЫ.

 

1. ПЭВМ (с операционной системой Windows).

2. Компьютерная программа "Модели динамики популяций" (разработка
кафедры БЖД КГТА).

3. Миллиметровая бумага.

4. Карандаши, ручки, линейка.