• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Моделирование континуальности и дискретности

Экология морского бентоса / Синэкология / Моделирование континуальности и дискретности

Страница 1

Обитающие совместно виды взаимодействуют друг с другом. Взаимодействия эти могут быть как связанными с переносом энергии (трофическими), так и не связанными. Последние весьма разнообразны и могут быть не менее важными для популяций, чем трофические, хотя на современной стадии своего развития экология изучает прежде всего пути переноса вещества и энергии (цепи питания, конкуренция за ресурс, динамику биогенов и т. д.). Предложено большое число классификаций взаимодействий видов по самым разным логическим основаниям или вовсе без них. Ещё больше классификаций может быть представлено. Если же начать систематизировать не только парные, но и множественные взаимодействия, число возможных классификаций возрастёт почти до бесконечности. Для дальнейшего изложения достаточно констатации факта сложности и многообразия взаимодействий отдельных видов.

Существенный вопрос, который даст весомые аргументы в пользу континуализма или структурализма, следующий: достаточно ли слабых позитивных взаимодействий видов для образования устойчивых в пространстве и времени ассоциаций? Положительный ответ на данный вопрос будет означать, что для объяснения наблюдаемого распределения видов в пространстве отнюдь не всегда нужно привлекать абиотические факторы, как это делают континуалисты. Отрицательный же — наоборот, будет свидетельствовать о том, что учитывать влияние среды необходимо для объяснения случаев совпадения пространственного распределения видов. В природе трудно найти убедительные примеры, поскольку неоднородности биоты наблюдаются на фоне неоднородностей абиоты.

Но неоднородную абиотическую среду легко создать в модели. Рассмотрим другую модель (тоже клеточный автомат), которая позволит ответить на поставленный вопрос.

Представим простейшую систему:

— состоящую всего из двух пар видов А-а и В-b;

— совместно могут быть встречены только виды разных регистров (вид, обозначенный большой буквой с видом, обозначенным маленькой и наоборот);

— пусть между видами A-a и B-b существует позитивная связь, а между видами A-b и B-a - негативная.

Всё многообразие взаимодействий видов формально выразим в изменении вероятности совместного обнаружения: виды, взаимодействующие позитивно, имеют повышенную вероятность совместного нахождения, взаимодействующие негативно — отрицательную. В модели этот параметр (Ass) варьирует от -1 до +1. При значении Ass = 0 связь между видами отсутствует, при Ass = -1 или 1 связь функциональна.

В каждом поколении модели каждая особь размножается (простым делением), продуцируя подобных себе потомков (число потомков задаётся). Каждая дочерняя особь расселяется в случайно выбранном направлении на случайную дистанцию (радиус расселения задаётся) и производит попытку занять выбранное место. В зависимости от населения последнего, расселяющаяся особь занимает участок или вымирает согласно следующей матрице вероятностей (как пример в табл. 4.1 рассмотрен вид а). Если место занято видом А, то особь а займёт его и разделит впоследствии с особью А. Если место пусто, то а займёт его с вероятностью 0,5 + А88/2. с такой же вероятностью а вытеснит Ь, если Ь занимает место совместно с А. В случае, если Ь является единственным хозяином участка, а вытеснит его с вероятностью 0,5. Если участок занят В, либо В в паре с Ь, то а становится совладельцем участка с В с вероятностью 0,5 - А88/2. Судьба вытесненных особей для конечного результата несущественна. Для простоты представим, что все вытесненные особи погибают. В каждом поколении модель сканирует особи в случайном порядке.