Физическое и математическое моделирование экосиситем
Автор(ы): | Алексеев В. В., Крышев И. И., Сазыкина Т. Г.
27.08.2013
|
Год изд.: | 1992 |
Описание: | Впервые в литературе дано систематическое изложение вопросов экспериментального обоснования экологических моделей и теоретических предпосылок, лежащих в их основе. Исследуются зависимости структуры сообществ от физико-химических факторов среды, модели сукцессии и эволюции видов, кинетические уравнения для описания многовидовых экосистем, процессы переноса радионуклидов и химических ингредиентов в окружающей среде. Особое внимание уделено имитационному моделированию и обратным задачам экологии. Исследуемые модели сопоставляются с экспериментальными и натурными данными. Представлены методы физического моделирования экосистем разного уровня сложности. Обобщен опыт использования физических моделей для решения практических задач экотоксикологии, экологического прогнозирования и оценки состояния окружающей среды. Предназначается для физиков, математиков, экологов, специалистов в области контроля и исследований состояния окружающей среды. |
Оглавление: |
Обложка книги.
Предисловие [3]Глава 1. Общее понятие о физике и химии биосферы [4] 1.1. Биосфера [4] 1.2. Особенности организации живых организмов [6] 1.3. Химическая структура живого вещества [7] 1.3.1. Углерод [7] 1.3.2. Элементарный химический состав живого вещества [9] 1.4. Биогеохимические круговороты элементов [11] 1.4.1. Биогеохимические циклы углерода и кислорода [12] 1.4.2. Круговорот азота [15] 1.4.3. Круговорот фосфора [16] 1.5. Использование энергии живыми организмами [18] 1.5.1. Фотосинтез [20] 1.5.2. Дыхание [24] 1.6. Особенности протекания биохимических реакций. Принцип «узкого места» [25] 1.7. Вещество и энергия в экосистемах [28] Глава 2. Экспериментальное и теоретическое изучение роста изолированной популяции [34] 2.1. Простейшие уравнения роста популяции [34] 2.2. Принцип Либиха [38] 2.3. Формула Моно [39] 2.4. Замкнутая система и хемостат [43] 2.5. «Принцип минимума» и смена факторов, лимитирующих рост популяции [46] 2.6. Потребление взаимозаменимых компонентов питания [54] 2.7. Влияние физических факторов среды на эколого-физиологические характеристики популяций [65] 2.8. Эффект группы в регуляции плотности популяции [74] Глава 3. Конкурентные отношения в сообществах организмов одного трофического уровня [83] 3.1. Принцип конкурентного исключения Вольтерра—Гаузе [83] 3.2. Модели конкуренции за незаменимые компоненты питания [89] 3.2.1. Модели Л-систем [89] 3.2.2. Конкуренция двух видов за два ресурса питания [89] 3.2.3. Конкуренция в проточной системе [102] 3.2.4. Сравнение теории с результатами долговременных экспериментов по конкуренции [106] Глава 4. Система с взаимодействиями типа «хищник—жертва» [110] 4.1. Элементарная система «хищник—жертва» [110] 4.2. Влияние хищников на видовое разнообразие жертв при фиксированных пищевых связях [121] 4.3. Модель экосистемы при гибкой пищевой стратегии хищников [125] Глава 5. Развитие и эволюция экосистем I [131] 5.1. Общие закономерности развития экосистем. Понятие о сукцессии [131] 5.2. Периодические (сезонные) сукцессии [134] 5.3. Многолетние сукцессии в биологических сообществах [140] 5.3.1. Модель олиготрофио-эвтрофной сукцессии в водоеме [140] 5.3.2. Сукцессия в экосистеме со смешанным питанием консументов. Парадокс обогащения [151] 5.3.3. Изменения структуры экосистемы при повреждающем воздействии [158] 5.4. Зависимость числа видов в биологических сообществах от температуры среды [161] 5.5. Автоколебательные и автостохастические процессы в модельных экосистемах [165] 5.5.1. Автоколебательный режим в замкнутой четырехвидовой экосистеме [165] 5.5.2. Автостохастический режим в замкнутой четырехвидовой экосистеме [171] 5.5.3. Дестохастизация системы со странным аттрактором посредством параметрического воздействия [182] 5.6. Эволюция видов в экосистеме [185] Глава 6. Популяции с возрастной структурой [199] 6.1. Экспериментальные исследования динамики популяций со сложным жизненным циклом [199] 6.2. Простейшие модели популяции с учетом запаздывания [204] 6.3. Динамические режимы в моделях популяций с запаздыванием [208] 6.4. Система «ресурс—потребитель» с запаздыванием [218] 6.5. Трофические системы с возрастным распределением [222] Глава 7. Распределенные экологические системы [231] 7.1. Общие сведения о динамических процессах в распределенных экологических системах [231] 7.2. Распространение фронта возмущения в популяции [236] 7.3. Сигнальные явления в распределенных популяциях [238] 7.4. «Пятнистые» структуры в биологических сообществах [246] Глава 8. Моделирование многовидовых экосистем [253] 8.1. Видовое разнообразие сообществ [253] 8.2. Статистическая механика вольтерровских систем [262] 8.3. Кинетические уравнения для описания макродинамики многовидных экосистем [269] 8.4. Кинетические уравнения для описания поведения многовидовых экосистем в пространстве [282] Глава 9. Физические модели экосистем [287] 9.1. Микрокосмы [287] 9.2. Водные макрокосмы [298] 9.2.1. Установка ЭТЭКОС [299] 9.2.2. Морские макрокосмы [304] Глава 10. Имитационные модели экосистем [313] 10.1. Основные принципы построения имитационных моделей экосистем [313] 10.2. Модель эвтрофирования водоема [315] 10.2.1. Первичный анализ экспериментальных данных [316] 10.2.2. Уравнения модели эвтрофирования озера [317] 10.3. Модель водоема-охладителя [323] 10.3.1. Комбинированное (синергическое) действие антропогенных факторов на динамику экосистем [330] 10.3.2. Перенос радионуклидов в экосистеме водоема-охладителя АЭС [332] 10.4. Учет пространственной структуры в имитационных моделях водных экосистем [337] 10.5. Идентификация параметров экологических моделей [340] Список литературы [350] |
Формат: | djvu |
Размер: | 2916922 байт |
Язык: | РУС |
Рейтинг: | 211 |
Открыть: | Ссылка (RU) |