Экологическая игра 'Хищник-жертва'
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИГРА “ХИЩНИК-ЖЕРТВА”
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ЗАДАНИЯ
Цель работы: исследовать эволюцию экологической системы при различных
условиях, научиться прогнозировать развитие популяции.
1. Ознакомиться с работой программы “Экологическая игра
“хищник-жертва””.
2. Используя значения коэффициентов g1=2, g2=1, b1=0.1, b2=0.1, определить стационарные
значения численности популяций хищников и жертв.
. Исследовать эволюцию экологической системы при начальных
условиях, близких к стационарному значению. Для этого выбрать начальные
численности популяций в пределах: X=12¸16, Y=20¸22. Получить два варианта эволюции
(при одинаковых начальных условиях):
а) вымирание популяции Х;
б) выживание популяции Х.
Построить фазовые траектории и временные зависимости X(t), Y(t) для полученных сценариев.
4. Определить начальные условия, при которых возможно вымирание
популяции Y. Построить фазовую траекторию и
временные зависимости X(t), Y(t).
5. Определить начальные условия, при которых возможно вымирание
популяции Х. Построить фазовую траекторию и временные зависимости X(t), Y(t).
. Осуществить экологическое планирование:
а) определить начальные условия, при которых система может совершать
циклические колебания. Построить фазовую траекторию и временные зависимости X(t), Y(t);
б) осуществить неправильное управление экосистемой. Определить начальные
условия, при которых эволюция системы приводит к демографическому взрыву обеих
популяций. Построить фазовую траекторию и временные зависимости X(t), Y(t).
. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы по работе.
. Ответить на контрольные вопросы.
популяция вымирание
экологический
ОТЧЕТ
1. Стационарные значения численности
хищников и жертв:
2. Эволюция экологической системы при
начальных условиях, близких к стационарному значению:
X= 14 Y=21
а) вымирание популяции Х
б) выживание популяции Х
3. Эволюция экологической системы при
произвольных начальных условиях:
X= 5 Y=5
а) вымирание популяции Y
б) вымирание популяции Х
4. Экологическое планирование:
X= 15 Y= 22 X= 5 Y= 10
а) циклические колебания системы
б) демографический взрыв обеих
популяций
ВЫВОДЫ
Зная начальные значения численности популяций, можно определить развитие
популяций в будущем. Если начальные значения численности популяций не известны,
то их можно определить, используя значения коэффициентов.
. Каким образом задаются значения коэффициентов g1, g2, b1, b2?
. Какими причинами может быть обусловлен демографический взрыв популяции
жертв, популяции хищников?
. Каким образом можно избежать неуправляемого роста численности популяций
жертв и хищников?
. Каким образом учитывается действие на систему случайных факторов?
. Каковы недостатки рассмотренной модели?
. Как можно использовать модели подобного типа при экологических
исследованиях?
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
2. Обычно в системе отношений хищник-жертва со временем устанавливаются
постоянные незатухающие колебания численности хищников и жертв. Отсутствие
хищника для какой-либо популяции может вызвать “демографический взрыв” численности
популяции “жертв”, который подрывает кормовую базу данной популяции и вызывает
к жизни какие-то иные механизмы корректировки численности, чаще всего в виде
болезней или таких поведенческих механизмов, которые связаны с пренебрежением к
жизни каждой отдельной особи.
3. Неуправляемый рост численности популяций жертв и хищников можно
избежать при равномерном распределении жертв и хищников в пространстве.
4. Численность жертв и хищников изменяется благодаря рождаемости и
смертности. Случайные факторы не задействованы.
. Численности популяций жертв и хищников зависят только от времени и не
зависят от пространственного распределения популяции на занимаемой территории;
естественная смертность жертв не учитываются;
скорость роста численности жертв уменьшается пропорционально численности
хищников, а темп роста хищников увеличивается пропорционально численности
жертв; эффект «насыщения» у хищника не наступает, т. е. хищник всегда голоден.
. Модели подобного типа позволяют оценить возможные последствия
воздействия человека на природу и организовать его деятельность так, чтобы не
допустить «экологической катастрофы».