Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Системная экология. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
777 Кб
Скачать

k – (целочисленный индекс) – число внешних факторов экосистемы.

Li – вероятность доживания новорожденных до середины i-го возрастного класса.

li – значение функции выживания для i-го возрастного класса, т. е. вероятность доживания новорожденной особи до начала i-го класса.

n – (целочисленный индекс) – число переменных состояния экосистемы.

N – число видов живых организмов.

n(t) – число видов (видовое богатство) биоценоза в момент времени t.

Ðj – показатель значимости или мера относительного доминирования j-го вида в сообществе.

ð*j – асимптотическая доля i-й возрастной группы в общей численности популяции с постоянными возрастно-специфическими рождаемостями и смертностями.

ði(t) = xi(t)/õ(t) – доля особей i-го возрастного класса в общей численности популяции.

R0 – коэффициент размножения популяции за одно поколение.

rj (¾) – удельная скорость изменения (роста или отмирания) j-й популяции как функция экологических факторов.

rjm – биотический потенциал j-й популяции.

S (V, X, Σ, F) – система S, характеризующаяся окружающей средой V, (внутренним) составом X, структурой Σ и функцией F.

S(Ñ) – относительная связность биоценоза, имеющего структурную матрицу Ñ.

s(Ñ) – число отличных от нуля недиагональных элементов структурной матрицы Ñ.

(t) – скорость видообразования в момент времени t. s – число видов в сообществе.

si- – выживаемость особей i-го возрастного класса.

Òñ – время генерации когорты (приближенная оценка времени генерации популяции).

Òg – время генерации популяции.

121

V – окружающая среда системы S, т. е. множество всех объектов внешней среды, непосредственно связанных с внутренними элементами системы X.

vi(t) – значение i-й глобальной входной переменной экосистемы в момент времени t.

Wα (z, t) – поле влажности приземного слоя воздуха экосистемы на высоте z в момент времени t.

X – состав системы S, т. е. множество образующих ее элементов. Xi i-й элемент системы S, имеющий состав X = {Õ1, ¾, Õn}.

Õk = [õk, õk] – максимальный интервал толерантности k-го экологического фактора õk.

m

õ(t) = xi (t) – суммарная численность в момент времени t ïîïó-

i=1

ляции, состоящей из m возрастных групп с численностями õi(t). õk – нижний предел экологического фактора õk.

– верхний предел экологического фактора .

õk õk

õi; – стационарное или фиксированное значение переменной xi(t).

xi(t) – значение i-го экологического фактора в момент времени t.

xi0 xi(t0)– плотность i-й популяции в начальный момент времени t0.

Греческий алфавит

αij – коэффициент относительного воздействия единицы плотности j-го вида на удельную скорость роста i-го вида по сравнению с самоингибированием i-го вида, сила которого принимается за единицу: αij = 1.

βij – коэффициент абсолютного воздействия единицы плотности j-го вида на удельную скорость роста i-ãî âèäà.

t – приращение времени.

Δτi,– длительность i-го возрастного класса.

λmj – максимальный коэффициент умножения j-й популяции за единицу времени.

μij – мера перекрывания ниш i-ãî è j-го видов.

μij – мера перекрывания ниш i-ãî è j-го видов, учитывающая неоднородность функций благополучия внутри ниш.

122

ν – коэффициент эффективности эксплуататора, показывающий, насколько увеличивается рождаемость эксплуататора при увеличении на единицу интенсивности его воздействия на жертву.

ρi – плотность (объемная масса) i-го компонента.

Σ – структура системы S, т. е. совокупность всех ее внутренних и внешних связей и отношений.

τ – возрастная переменная, принимающая значения от 0 до максимального возраста τmàõ.

i–1, τi] – i-й возрастной интервал.

ϕ(õ1) – функциональная реакция (функция выедания) вида-экс- плуататора на плотность жертвы õ1, показывающая интенсивность воздействия (потребления, заражения и т. д.) на жертву со стороны единицы плотности эксплуататора за единицу времени.

ϕ(õ1, ¾, õn) – функция благополучия вида в пространстве экологических факторов Ån.

ϕi(õi) – частная функция отклика величины ϕ(õ1, ¾, õn) на фактор xi при фиксированных значениях других факторов xi = xj (j i).

ϕk(¾) – функция отклика k-го показателя на экологические факторы.

ϕ(λ) – характеристический многочлен популяции с постоянными возрастно-специфическими рождаемостями и смертностями.

Литература

Основная

1.Федоров В. Д., Гильманов Т. Г. Экология. – М.: Высшая школа,

1980.

2.Джефферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии. – М.: Мир, 1981.

3.Ñìèò Äæ. Ì. Модели в экологии. – М.: Мир, 1976.

4.Бигон М.. Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции

èсообщества. – М.: Мир, 1989.

5.Волкова В. Н., Денисов А. А. Основы теории систем и системного анализа. – СПб.: Изд-во С.-Петербург. гос. технол. ун-та, 1997.

6.Ляпунов А. А. Биогеоценозы и их математическое моделирование // Природа. – 1971. – ¹ 10.

7.Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. – М.: Наука, 1982.

8.Меншуткин В. В. Математическое моделирование популяций

èсообществ водных животных. – Л.: Наука, 1971.

9.Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа. – М.: Наука, 1981.

10.Уильямсон М. Анализ биологических популяций. – М.: Мир,

1975.

Дополнительная

11.Джиллер П. Структура сообществ и экологическая ниша. – М.: Мир, 1988.

12.Маргалеф Р. Облик биосферы. – М.: Наука, 1992.

13.Математические модели в экологии и генетике. – М.: Наука,

1981.

14.Михайловский Г. Е. Жизнь и ее организация в пелагиали Мирового океана. – М.: Наука, 1992.

124

15.Моделирование морских экосистем. – Л.: Гидрометеоиздат,

1978.

16.Недорезов Л. В. Курс лекций по математической экологии. – Новосибирск: Изд-во «Сибирский хронограф», 1997.

17.Петросян Л. А., Захаров В. В. Введение в математическую экологию. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1986.

18.Пианка Э. Эволюционная экология. – М.: Мир, 1981.

19.Проблемы анализа биологических систем / под ред. В. Н. Максимова. – М.: Èçä-âî ÌÃÓ, 1983.

20.Пэнтл Р. Методы системного анализа окружающей среды. – М.: Мир, 1979.

21.Розенберг Г. С. Модели в фитоценологии. – М.: Наука, 1984.

22.Рубин А. Б. Термодинамика биологических процессов. – М.: Изд-во МГУ, 1984.

23.Свирежев Ю. М. Нелинейные волны, диссипативные структуры

èкатастрофы в экологии. – М.: Наука, 1987.

24.Свирежев Ю. М., Логофет Д. О. Устойчивость биологических сообществ. – М: Наука, 1978.

25.Системные исследования. – М.: Наука, 1970.

26.Страшкраба М., Гнаук А. Пресноводные экосистемы. Математическое моделирование. – М.: Мир, 1989.

27.Фрисман Е. Я., Шапиро А. П. Избранные математические модели дивергентной эволюции популяций. – М.: Наука, 1977.

28.Фролов Ю. П. Введение в математическое моделирование биологических процессов: в 2 ч. – Самара: Изд-во Самар. ун-та, 1994. – Ч. 2. Организмы и популяции.

29.Чистохволов В. Н. Охрана окружающей среды: прогнозирование и методы принятия решений. – М.: Изд-во РУДН, 1992.

30.Шеннон Р. Имитационное моделирование систем – искусство

èнаука. – М.: Мир, 1978.

125

Оглавление

Введение.........................................................................................

3

1. ЭКОЛОГИЯ КАК СИСТЕМНАЯ НАУКА......................................

4

2. СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ СИСТЕМНЫХ ИДЕЙ

 

В ЭКОЛОГИИ.............................................................................

7

3. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ЭКОСИСТЕМЕ

 

И БИОСФЕРЕ...........................................................................

12

4. МЕТОДЫ СИСТЕМНОЙ ЭКОЛОГИИ .........................................

16

4.1. Фундаментальные понятия и знаковая символика

 

системного подхода ........................................................

16

4.2. Полевые наблюдения...................................................

18

4.3. Эксперимент ..............................................................

19

4.4. Моделирование...........................................................

20

4.5. Классификация моделей..............................................

23

4.6. Способы визуального представления

 

результатов моделирования..........................................

29

4.7. Общая схема системного подхода к изучению

 

экосистем ...................................................................

29

5. ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПЕРЕМЕННЫЕ

 

В ФАКТОРИАЛЬНОЙ ЭКОЛОГИИ ...........................................

35

5.1. Классификация экологических факторов ......................

35

5.2. Пространство экологических факторов..........................

38

5.3. Функции отклика организмов на совокупность

 

экологических факторов ..............................................

39

5.4. Лимитирующие факторы и взаимодействие факторов.....

44

5.5. Экологическая ниша ...................................................

46

126

6. ПОПУЛЯЦИИ КАК КОМПОНЕНТ ЭКОСИСТЕМЫ ....................

57

6.1. Определение понятия «популяция» ..............................

57

6.2. Описание популяции на уровне полного

 

внутрипопуляционного агрегирования...........................

61

6.3. Дискретное описание динамики

 

возрастного состава популяции.....................................

71

7. БИОЦЕНОЗ ЭКОСИСТЕМЫ. УТОЧНЕНИЕ ПОНЯТИЯ

 

«БИОЦЕНОЗ» ..........................................................................

73

7.1. Характеристики стационарных биоценозов....................

78

8. ДИНАМИКА БИОЦЕНОЗА КАК РЕЗУЛЬТАТ

 

МЕЖВИДОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ......................................

87

8.1. Классификация биотических взаимодействий................

88

8.1.1. Нейтрализм (0, 0) .........................................................

90

8.1.2. Аменсализм (–, 0) ........................................................

91

8.1.3. Комменсализм (+, 0) .....................................................

94

8.1.4. Конкуренция в широком смысле,

 

или интерференция (–, –) .............................................

97

8.1.5. Отношения типа «жертва – эксплуататор» (+, –) ..............

101

8.1.6. Мутуализм (+, +)........................................................

107

8.2. Динамика многовидовых сообществ............................

109

9. ЦЕЛОСТНОЕ ОПИСАНИЕ ЭКОСИСТЕМЫ...............................

113

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ .........................................

117

ГЛОССАРИЙ ..................................................................................

119

Литература.......................................................................................

124

Учебное издание

ПЕЛИПЕНКО Ольга Федоровна

СИСТЕМНАЯ ЭКОЛОГИЯ

Редактор Л. Г. Зайцева Корректор Е. Н. Шаповалова, М. И. Ширинова

Технический редактор Д. В. Свавицкая Компьютерная верстка С. П. Николаева Оформление обложки О. В. Чурбанова

.

Лицензия ЛР ¹ 65-41 от 01.09.1999.

Подписано в печать 14.11.2008.

Формат 60Ч841/ . Бумага офсетная. Гарнитура School.

Лицензия16 ЛР № 65-41 от 01.09.1999

Печать офсетная. Усл. печ. л. 7,44. Уч.-изд. л. 6,80.

Подписано в печать 11.08.2008.

Тираж1 100 экз. Заказ ¹ 142.

Формат 60х84 /16. Бумага офсетная. Гарнитура Школьная. Печать офсетная. Усл.печ.л. 8,06. Уч.-изд.л. 7,49.

Тираж 100 экз. Заказ № 105

ИздательствоИздательствоЮжногоЮжного федеральногофедеральногоуниверситетауниверситета. .

344006,344006,г. Ростовг. Ростов-íà-на-Äîíó,-Дону улóë.Пушкинская. Пушкинская,160. 160.

Тел.:(863) 264 -00-19.

Òåë. (863) 264-00-19.

Отпечатано в типографии ЮФУ.

344090, г. Ростов -на-Дону, пр. Стачки, 200/1.

Отпечатано в типографии ЮФУ. 344090, Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 200/1.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]