Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Мая 2011 в 18:11, реферат
На разных уровнях развития живой материи продукционные процессы проявляют себя по-разному, но их феноменологическое описание всегда включает рождение, рост, взаимодействие с внешней средой, в том числе с другими особями своего вида или других видов, смерть особей. Именно это обстоятельство позволяет применять сходный математический аппарат для описания моделей роста и развития у таких, казалось бы, удаленных друг от друга по лестнице уровней организации живой материи, как клеточная популяция и сообщество видов в экосистеме.
Стабилизация
численности населения будет
происходить по сценарию "демографического
перехода", который уже осуществился
во многих развитых странах.
Демографический переход
Рис.13.
Распределение населения мира по
возрасту и полу в развитых (а) и развивающихся
(б) странах. В 1975 и 2000 годах. (Садык Н., Народонаселение
мира. ЮФПЛА, 1990).Развитые страны прошли
демографический переход, развивающиеся
- еще нет.
После
демографического перехода коренным образом
меняется соотношение между старым и молодым
поколением. Происходит эволюция структуры
населения от пирамиды, характерной для
периода роста. К столбообразному распределению,
при котором рост населения практически
прекращается. Рассмотрение в рамках предложенной
модели предсказывает, что гиперболический
рост численности населения Земли сменится
тенденцией к стабилизации численности,
как это уже произошло в развитых странах.
Математические модели - не только средство для количественного описания явлений. Модель сложной системы - это математический образ, позволяющий формализовать и обобщить в терминах теории представления о многочисленных свойствах и характеристиках сложной системы. Расширение понятийного и образного круга не меньше чем количественные расчеты представляет собой ценный результат междисциплинарных исследований с применением аппарата математики и физики для изучения живых систем. В этом смысле популяционная динамика занимает особое место. При всей ограниченности "числа особей", как характеристики вида или сообщества, значение термина "численность" имеет четкий и универсальный смысл.
Популяционная динамика представляет
собой область математической биологии,
описывающая с помощью моделей типы динамического
поведения развивающихся систем, представляющих
собой одну или несколько взаимодействующих
популяций или внутрипопуляционных групп.
Отличительной чертой биологических популяций,
как и всех живых систем, является их удаленность
от термодинамического равновесия, использование
для своего роста и развития энергии внешних
источников. Это обуславливает необходимость
использования для описания таких систем
нелинейных моделей, позволяющих отразить
основные характерные черты популяционной
динамики лабораторных и природных популяций.
Это - ограниченность роста, вызванная
совокупностью факторов. Возможность
нескольких стационарных исходов в зависимости
от начальных условий роста популяции.
"Зависание" системы вблизи критической
границы и ее чувствительность в этой
области к малым флуктуациям и индивидуальным
усилиям. Запаздывание реакции системы
на изменение внешних факторов. Возможность
колебательных и квазистохастических
режимов.. Математические результаты,
полученные при изучении моделей популяционной
динамики служат для практических целей
управления биотехнологическими и природными
системами и, дают пищу для развития собственно
математических теорий.
1) А.Д.Базыкин. Математичесакая биофизика взаимодействующих популяций. М., Наука, 1985, 165 с.
2) М.Бигон, Дж.Харпер., К. Таунсенд. Экология. Особи, популяции и сообщества. М., Мир. 1989, Том 1, 657 с.
3) Пайтген Х.-О., Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. М., Мир, 1993, 176 с.
4) Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б. Математические модели биологических продукционных процессов. М., Изд. МГУ, 1993, 301 с..
5) Ю.М.Свирежев, О.Д.Логофет. Устойчивость биологических сообществ. М., Наука, 1978, 352 с.
6) С.П.Капица, С.П.Курдюмов, Г.Г.Малинецкий. Синергетика и прогнозы будущего. М., Наука, 1997.