44. Математические модели Лотки – Вольтерры. Принцип конкурентного исключения Гаузе.

В 1925 году А.Лотки предложил первую математическую модель для описания системы пара­зит - хозяин. Через год (1926 г.) независимо от него В.Воль- терра разработал такую модель для системы хищник - жерт­ва, а также для конкурирующих видов.

Для хищничества эту модель можно представить в виде следующей системы уравнений:

dN/dt = r₁N₁(K₁ - N - 6N₂)/K₁ , dN/dt = r₂N₂(K₂ - N₂ + 6 N)/K₂ , где N₁ - численность популяции жертвы; N₂ - численность популяции хищника; K₁ - емкость среды для популяции жерт­вы; К₂ - емкость среды для популяции хищника; 6 - видовой коэффициент влияния хищника на жертву; 6 - видовой коэф­фициент влияния жертвы на хищника.

Эта математическая модель в дальнейшем была дорабо­тана и получила название «уравнение Лотки-Вольтерры». В общем виде оно записывается следующим образом: dN/dt = rN(K - N ± cN₁N₂)/K.

Закон конкурентного исключения (принцип конкурентного исключения), гласит: два вида не могут существовать в одном местообитании (в одной и той же местности), если их экологические потребности идентичны. Поэтому любые два вида с одинаковыми экологическими потребностями обычно бывают разобщены в пространстве или во времени: они живут в разных биотопах, в разных ярусах леса, обитают на разных глубинах в одном водоеме и т.д.

В качестве примера З.к.и. можно привести изменение численности плотвы, красноперки и окуня при их совместном проживании в озерах. Плотва с течением времени вытесняет красноперку и окуня.

44. Основные понятия синэкологии.

Синэкология, или экология сообществ (биоценология), изучает ассоциации популяции различных видов растений, животных и микроорганизмов, образующих биоценозы, их формирование и развитие, структуру, динамику, взаимодей­ствие с физико-химическими факторами среды, энергетику, продуктивность, а также другие особенности.

Этот раздел рассматривает структуру и процессы экосистем и биогеоценозов.

Под экосистемой (от греч. oikos - жилище, местопребывание и systema - сочетание, объ­единение) понимают совокупность всех популяций разных биологических видов, прожи­вающих на общей территории вместе с окружающей их неживой средой, т.е. экосистема представляет собой целостное образование, включающее все виды организмов и среду оби­тания - живой и неживой компонент соответственно.

Живой компонент экосистемы называют биотическим, а неживой - абиотическим. Меж­ду этими компонентами постоянно происходит обмен веществом, энергией и информацией.

Термин «экосистема» был впервые предложен в 1935 году английским ботаником А.Тенсли. Позднее в 1942 году В.Н.Сукачев ввел близкий по значению термин «биогеоце­ноз», под которым понимал участок территории однородный по экологическим условиям и занятый одним биоценозом.

Оба понятия являются весьма близкими по смыслу. Различие между ними заключается в том, что экосистема - понятие безразмерное (экосистема тайги), а биогеоценоз имеет вполне четкие границы и всегда приурочен к определенному небольшому по площади участку зем­ной поверхности (участок леса, ограниченный полями - лесной биогеоценоз).

Таким образом, экосистема является понятием более широким, чем биогеоценоз.