Вопрос 27. Охарактеризуйте популяцию как сложную систему.

Популяция промысловых рыб как сложная система состоит из ряда элементов, например возрастных групп рыб или групп рыб, объединенных по половому признаку. Между элементами системы существуют связи, обусловленные кормовыми или нерестовыми взаимоотношениями, миграциями рыб, действием различных абиотических факторов.

Популяция рыб относится к открытым системам, так как находится в постоянном взаимодействии со средой. Как всякая другая система, она имеет входы и выходы.

Входами системы являются различные внешние воздействия на популяцию. К таким воздействиям относятся влияние на популяцию абиотических факторов, кормовой базы, хищников, промысла. Воздействия делят на управляемые и неуправляемые. С помощью управляемых воздействий можно целенаправленно влиять на численность и состав популяций. Одним из важнейших управляемых воздействий принято считать промысел.

Вопрос 28. Изобразите и поясните блок – схему популяции промысловых рыб.

Популяцию промысловых рыб при системном подходе удобно изображать графически в виде блок – схемы. На рис 1.1 как пример приведена простейшая блок – схема промысловой популяции из трех возрастных групп. Каждая возрастная группа в нашем случае характеризуются только численностью N₁ – численность сеголеток, N₂ – численность рыб в возрасте 1+, N₃ – численность в возрасте 2+.

Кроме прямоугольников как символов элементов системы, на схеме указаны некоторые внешние факторы и стрелки как связи между элементами системы, а также между элементами системы и внешней средой.

Элементы системы, обозначенные прямоугольниками, со связями между ними образуют замкнутый контур с обратной связью. На самом деле, сеголетки (0+) вырастают в особи возраста 1+, а те в свою очередь – в особи возраста половой зрелости 2+. Последние дают потомство и формируют численность сеголеток.

0+

N₁

Обратные связи в системах могут быть положительными. На рис 1.1 связи между элементами 0+ и 1+ и между 1+ и 2+ обычно являются положительными, так как например, с увеличением численности рыб в возрасте 0+ растет численность рыб в возрасте 1+. Связь между 2+ и 0+ может быть как положительной, так и отрицательной. Так, при достаточном количестве нерестили92щ и корма для молоди увеличения числа отнерестившихся рыб (2+) приводит к увеличению числа сеголеток (0+), и связь будет положительной. При ограниченной площади нерестилищ и недостатке корма для молоди увеличение численности отнерестившихся рыб иногда приводит к сокращению числа выживших мальков (отрицательная связь).

Выделения и трупы

Абиотические факторы

Хищники

1+

N₂

Кормовая база

Промысел

2+

N₃

Рис. 1.1 Элементарная блок – схема промысловой популяции рыб.

Если между элементами системы все связи положительные, то система неустойчива. В неустойчивой системе переменные, определяющие состояние системы, или неограниченно увеличивают свои значения, или стремятся к нулю. В биологических системах возможен лишь второй случай, так как рост численности популяции ограничен различными внешними причинами.

Если в рассматриваемой системе связи положительные и отрицательные, то при определенных условиях наблюдается устойчивое состояние системы, когда она приходит в стационарное состояние после некоторых возмущающих воздействий.

Благодаря обратным связям популяция как система обладает свойствами саморегулирования. Система с такой способностью при помощи различных регуляторных механизмов изменяться при изменении условий жизни или сохранять стабильность, если условия жизни остаются неизменными. Саморегулирование обеспечивает существование видов рыб, несмотря на значительные колебания условий жизни. Чаще всего при помощи регуляторных механизмов численность рыб приходит в соответствие с кормовой базой водоема и нерестовыми площадями.