Математическое моделирование пространственно-распределенных экосистем: На примере процессов «цветения воды» пресноводных водоемов
Диссертация
Второй подход лишен данного недостатка. Его авторы (А. Д. Базы кин, Ю. М. Свирежев, Д. О. Логофет, Н. А. Абросов, А.Г. Боголюбов), основываясь на представлении о водоеме как о замкнутой экосистеме, моделируют эвтрофирование с помощью системы обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка. Рассматриваются два случая: популяции конкурируют между собой за доступ к пище (модель «два… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Современное состояние математического моделирования динамики численности популяции (литературный обзор)
- 1. 1. Изолированная популяция
- 1. 2. Два вида, борющиеся за общую пищу
- 1. 3. Два вида, один из которых пожирает другой (хищник и жертва)
- 1. 4. Пространственно-распределенная модель
- 1. 5. Модель трансформации биогенных веществ
- Глава 2. Локальная модель процесса эвтрофирования водохранилища
- 2. 1. Модель «два конкурента и хищник»
- 2. 2. Модель развития синезеленых водорослей
- 2. 3. Численные эксперименты
- Глава 3. Одномерная модель процесса эвтрофирования водохранилища
- 3. 1. Модель «два конкурента и хищник»
- 3. 2. Модель развития синезеленых водорослей
- 3. 3. Численные эксперименты
- Глава 4. Двухмерная модель процесса эвтрофирования водохранилища
- 4. 1. Модель развития синезеленых водорослей
- 4. 2. Численные эксперименты
- Глава 5. Модель трансформации азотосодержащих веществ Куйбышевского водохранилища
- 5. 1. Описание модели
- 5. 2. Численные эксперименты
- Заключение и
- выводы
Список литературы
- Базыкин А.Д. Математическая биофизика взаимодействующих популяций. — М.: Наука, 1985. — 184 с.
- Базыкин А.Д. Модель динамики численности вида и проблема сосуществовании близких видов // Журн. общ. Биологии. 1969. — Т. 30, № 3, с. 259−264.
- Базыкин А. Д. Система Вольтерра и уравнение Михаэли-са-Ментен // Вопросы математической генетики. Новосибирск, 1974.-С. 103−143.
- Березин И.С., Жидков Н. П. Методы вычислений. Том 2. М.: Физматгиз, 1962. — 632 с.
- Боровкова Т.Н., Никулин П. И., Широков В. М. Куйбышевское водохранилище (краткая физико-географическая характеристика). -Куйбышев. 1962.
- Бреховских В.Ф. Гидрофизические факторы формирования кислородного режима водоемов. М.: Наука, 1988. — 168 с.
- Васильчикова Е.Н., Кошкин Н. И. Элементарная физика. М: Столетие, 1996.
- Винберг Г. Г. Первичная продуктивность водоемов. Минск: 1960. — 330 с.
- Воинов А.А., Тонких А. Н., Свирежев Ю. М. и др. Экосистема озера Плещеево. JI: Наука, 1989. — 222 с.
- Волга и ее жизнь / Под ред. Ф.Д. Мордухай-Болтовского. Л.: Наука, 1978. — 350 с.
- Вольтерра В. Математическая теория борьбы за существование. -М.: Наука, 1976.-288 с.
- Гаузе Г. Ф. Математический подход к проблемам борьбы за сосуществование // Зоол. журн. 1933. — т. 12, № 3. — С. 170−177.
- Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ СССР. Куйбышевское и Саратовское. Л.: Гидрометеоиздат. 1978.
- Данные Института экологии Волжского бассейна РАН. Фонды ИЭВБ РАН. Тольятти.
- Демидович Б.П. Лекции по математической теории устойчивости. М.:1969. — 472 с.
- Домбровский Ю.А., Маркман Г. С. Пространственная и временная упорядоченность в экологических и биохимических системах. Ростов: Издательство Ростовского университета, 1983.
- Драбкова В.Г., Сорокин И. Н. Озеро и его водосбор единая природная система. — Л.: Наука, 1979. -195 с.
- Ивлев B.C. Экспериментальная экология питания рыб. М.: Пшцепромиздат, 1955. — 252 с.
- Колмогоров А. Н. Качественное изучение математических моделей динамики популяций. // Проблемы кибернетики п/ред. Ляпунова А. А. выпуск 25. М.: Наука, 1972. — С. 101−106.
- Константинов А.С. Общая гидробиология. М.: 1972. — 472 с.
- Крестин С.В. Математическая модель трансформации соединений азота в водной среде // Третий Международный конгресс «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-98: Тез. докл. М.: Мин. природ, ресурсов РФ, 1998. — С. 153
- Крестин С.В. Двухмерная модель эвтрофирования водохранилища Тольятти, 2000. — 17 с. — Деп в ВИНИТИ 20.11.2000, № 2949-ВОО.
- Крестан С.В. Модель трансформации азотосодержащих веществ Куйбышевского водохранилища // Шитиков В. К., Розенберг Г. С., Зинченко Т. Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. — С. 420 — 425.
- Крестин С.В. Модель трансформации азотосодержащих веществ равнинного водохранилища Л Экологические проблемы бассейнов крупных рек 3: Тез. докл. Международной и Молодежной конференции — Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. — С. 136.
- Крестин С.В. О возможном механизме «цветения воды» // Материалы научной конф. «Совр. проблемы экологии». Тольятти, 1992.- С. 11 — Деп в ВИНИТИ 08.07.92 № 2213-В92.
- Крестин С.В. Одномерная модель эвтрофирования водохранилища Тольятти, 2000 -17 с. -Деп в ВИНИТИ 20.11.2000, № 2948-В00.
- Крестин С.В., Розенберг Г. С. Двухмерная модель «цветения воды» в водохранилище равнинного типа // Известия СамНЦ. -2002.- Т. 4, № 2. С. 276−279 .
- Крестин С.В., Розенберг Г. С. Модель «цветения воды» в водохранилище равнинного типа // Информатика на службе экологии и здоровья: Тез. докл. Междунар. Форума. Тольятти: МКК, 1991. -С. 46−47.
- Крестин С.В., Розенберг Г. С. Об одном механизме «цветения воды» в водохранилище равнинного типа // Биофизика. 1996. — Т.41, вып.З. — С. 650−654.
- Куйбышевское водохранилище (информационный справочник) / Отв. ред. Л. А. Выхристюк, Г. С. Розенберг. Тольятти: ИЭВБ РАН, 1994. — 44 с.
- Куйбышевское водохранилище. Л.: Наука, 1983. — 213 с.
- Курош А.Г. Курс высшей алгебры. М.: Наука, 1975. — 426 с.
- Ландау Л.Д., Лившиц Е. М. Курс теоретической физики, том 6. Гидродинамика. М: Наука, 1988.
- Леонов А.В. Математическая модель совместной трансформации соединений азота, фосфора и кислорода в водной среде: ее применение для анализа динамики компонентов в евтрофном озере// Водные ресурсы. 1989. — № 2 — С. 105−123.
- Леонов А.В. Математическое моделирование трансформации соединений фосфора в пресноводных экосистемах на примере озера Балотон. М.: Наука, 1986. — 152 с.
- Леонов А.В., Цхай А. А. Прогноз качества воды проектируемого водохранилища на основе модели трансформации соединений азота и фосфора// Водные ресурсы. 1995. — Т. 22, № 3. — С.261−272.
- Ляпунов А.А. Об изучении балансовых соотношений в биоценозе. // Журн. общ. биол. 1968. — Т.29, № 6. — С. 351−359.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1989. — 608 с.
- Мизандренцев И.Б. Химические процессы в донных отложениях водоемов. Новосибирск: Наука, 1991. — 176 с.
- Научно-прикладной справочник по климату СССР. // Ар. 3. Части 1−6, вып. 1−2. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
- Рекомендации по прогнозированию качества поверхностных вод. М.: Министерство транспортного строительства. Всесоюзныйнаучно-исследовательский институт транспортного строительства, 1984. -44 с.
- Россолимо JI.JI. Изменение лимнических экосистем под воздействием антропогенного фактора. М.: Наука, 1977. — 143 с.
- Самарский А.А., Гулин А. В. Устойчивость разностных схем. -М.: Наука, 1973.
- Свирежев Ю.М. Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии. М.: Наука, 1987. 366 с.
- Сиренко JI.A. Основные факторы естественного и антропогенного эвтрофирования // Водные ресурсы. 1979. — № 4. — С. 15−30.
- Уморин П.П. Оценка интенсивности выедания инфузориями водорослей и бактерий.// Зоологический журнал. 1983. — Т.62, № 3. — С.325−330.
- Хатчинсон Д. Лимнология. -М.: Мир, 1969. 591 с.
- Хендерсон-Селлерс Б., Маркленд Х. Р. Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования. Л.: Гидроме-теоиздат, 1990. — 279 с.
- Чигиринская К.П. Характеристика условий возникновения штормов на Куйбышевском водохранилище / / Материалы I науч.-техн. совещания по изучению Куйбышевского вдрх. Вып. 2. Куйбышев, 1963.
- Чигиринский П.Ф. Исследование гидрометеорологических условий образования воды и течений в Куйбышевском водохранилище // Сб. работ Комсомольской ГМО. Вып.9. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.
- Эвтрофирование мезотрофного озера (по материалам многолетних наблюдений на оз. Красном). Л.: Наука, 1980. — 248 с.
- Экология фитопланктона Куйбышевского водохранилища/Под ред. С. М. Коновалова, В. Н. Паутовой. Л.: Наука, 1989. — 302 с.
- Bahks R.B. // Ргос. ASCE. J. Enviroh. Eng. Div. 1975. v. 101, № EE5. — p. 813.
- Holling C.S. The functional response of predator to prey de nsity and its role in mimicry and population regulation. // Mem. Entomol. Soc. Canada. 1965. — vol.45. — p. 1−60.
- Leslie P.H. Some further notes of the use of matrices in population mathematics. // Biometrika. 1948. — vol.35. — p. 213−245.
- Lotka A.J. Elements of phisical biology. Baltimore: Williams and Wilkins, 1925. — 460 p.
- Monod I. Recherches sur la croissance des cultures, hacteriepnes. Paris: Hermann, 1942.
- ОЫе W. Die Ursachen der rasanten Seeneutrophierung // Verh. Intern. Verein Limnol. 1955. — Bd. 12. — s. 102−117.
- Riley G.A. Factors Controlling Phitoplankton Populations on Georges Bank. // J. Mar. Res. 1946. — № 6. — p. 54.
- Rodhe W. Crystallization of eutrophication concepts in northern Europe // Eutrophication: causes, consequences, correctives. Wisconsin, 1969. — P. 50−64.
- Volterra V. Variazone e fluttuazini del numero d’indiyid^ii in specie animali conviventi. // Mem. Accad. naz. Lincei. Ser. 6. 1926. -vol. 2.-P. 31−133.