RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Владикавказский математический журнал // Архив

Владикавк. матем. журн., 2019, том 21, номер 1, страницы 51–61 (Mi vmj684)

Сценарии критической вспышки численности инвазионного вида в модификации уравнения Гомпертца

А. Ю. Переварюха

Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН, Россия, 199178, Санкт-Петербург, 14 линия, 39

Аннотация: В работе обсуждается проблема моделирования вариантов развития ситуаций экстремального характера в популяционном процессе, способных возникать из-за активного размножения чужеродных видов. Для математической формализации явлений использованы уравнения с отклоняющимся аргументом. В данном экологическом контексте интересно рассмотреть не возникновение циклов или свойств устойчивых колебательных режимов в решениях уравнений, а проведение поиска специфических переходных сценариев популяционной динамики. Предлагается последовательно ряд модификаций на основе уравнения Гомпертца, как оказалось, подходящего для совершенствования не менее обоснованно, чем модели Хатчинсона или Николсона. В вариантах с учетом функции сопротивления биотического окружения получены сценарии гибели популяции после вспышки и образования устойчивой малочисленной группы с прохождением предельно допустимой барьерной численности. Полученные вычислительные сценарии имеют практическую интерпретацию при анализе развития событий после вселения опасных новых видов в консервативные экосистемы. Усовершенствована оригинальным дополнением модель для случая существования явного критически низкого $L$-порога численности, гибко корректирующая свойства популяционной динамики при интервально проявляющемся действии эффекта Олли. Полученные модельные сценарии сходны для группы инвазионных и опасных инфекционных процессов, что подтверждает нашу идею о том, что кибернические механизмы регуляции превалируют над видовой экологической специфичностью чужеродных популяций.

Ключевые слова: уравнения с запаздыванием, экстремальные состояния популяций, переходные режимы, циклы, моделирование инвазионных процессов, чужеродные виды, кибернетика биологического противоборства.

УДК: 519.6, 517.926

MSC: 37N25, 92C42, 81T80

Поступила в редакцию: 11.05.2018

DOI: 10.23671/VNC.2019.1.27734



© МИАН, 2024