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

Моделирование континуальности и дискретности

Экология морского бентоса / Синэкология / Моделирование континуальности и дискретности

Страница 2

Распределение видов показывается в модели в окне, поделённом на две части. В верхней дано распределение видов А и В, в нижней — а и Ь.

Модель позволяет задавать два возможных начальных типа распределения (рис. 4.6) на поверхности тора (тор выбран для простоты моделирования, форма поверхности не важна). При одном (слева) получается случайное расположение. При втором (справа) распределение —максимально неслучайное и антагонистичное (совместно обитающие в исходном распределении виды взаимодействуют негативно): одна часть моделируемого пространства заселена видами А и Ь, другая — В и а, заселённые участки разделены незаселённым пространством. Случай, когда совместно обитают позитивно взаимодействующие виды, не рассматривается. Впрочем, как выяснилось при прогоне модели, влияние начального распределения видов быстро становится несущественным.

На рис. 4.7 показано, как меняется через 50 поколений исходно случайное (в центре) распределение в зависимости от разных значений (цифры) связи видов. Вверху представлено расположение видов А и В, внизу — а и Ь. Как и следует ожидать, в отсутствии связи между видами их распределение остается свободным друг от друга. Распределение пар видов А-а и В-Ь независимо. Однако уже при значении параметра связи 0,1 совпадение распределения положительно взаимодействующих видов становится очевидным. Напомним, что такая сила связи свидетельствует, что лишь одна из 10 особей при занятии участка руководствуется предпочтениями в выборе партнера. Дальнейшее увеличение силы связи сначала увеличивает скорость, с которой устанавливаются резкие границы, а затем приводит к возрастанию мозаичности. В пределе (при связи = 1) мозаичность столь высока, что производит впечатление случайного распределения. В действительности же все ячейки заняты либо Аа, либо ВЬ, но скорость, с которой образуется комплементарное распределение при изначально заданном случайном расположении, столь высока, что обширные однородные участки просто не успевают образоваться. Таким образом, результат не зависит от силы связи видов: при любой образуются участки, занятые той или иной парой видов.

Большее число потомков и меньший радиус расселения ускоряет формирование однородных участков, меньшее число потомков и больший радиус расселения — замедляют. Т. е. эти особенности биологии влияют лишь на скорость, но не на результат: рано или поздно ассоциации, образованные положительно взаимодействующими видами, занимают сплошные области.

Образующиеся между областями границы не просто устойчивы во времени, но более того их чёткость в ряду поколений только возрастает, при этом граница становится менее извилистой (рис. 4.8).

Рис. 4.6.

Два варианта исходных распределений видов.

Рис. 4.7.

Влияние силы связи видов на их раснределение.

Рис. 4.8.

Устойчивость границ во времени.

Рис. 4.9.

Влияние градиента.

Вверху: зависимость резкости границы от значения градиента, внизу — изменение положения границы вслед за изменением положения нейтрального значения градиента.

Таким образом, для возникновения неоднородности в распределении видов совершенно не нужна неоднородность среды, а достаточно лишь того, чтобы виды взаимодействовали друг с другом (влияли на распределение друг друга), т. е. происходило то, что в природе наблюдается довольно часто и является обычным. Эта неоднородность образуется в результате самоорганизации и устойчива во времени.