АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ПРОМЫСЛА И ДИНАМИКИ РОСТА СТАДА СЕВЕРНОГО МОРСКОГО КОТИКА (CALLORHINUS URSINUS) ОСТРОВА ТЮЛЕНИЙ В ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПОСЛЕ ЕЁ ЗАВЕРШЕНИЯ (2024)
На основе длинных временных рядов данных биологического мониторинга стада северных морских котиков о-ва Тюлений, а также подробной информации о характере промысла из этой популяции проанализированы тенденции ее роста. Представлены результаты исследования изменений величины среднего репродуктивного успеха секача и возрастной структуры самцов северного морского котика о-ва Тюлений как показателей влияния промысла на репродуктивный потенциал популяции. Получено достаточно убедительное обоснование гипотезы о том, что промысел носил селективный характер: из популяции изымались наиболее продуктивные производители. Это привело к существенной перестройке возрастной структуры популяции и резкому замедлению роста ее численности, даже на фоне небольшого увеличения естественной выживаемости практически всех возрастных групп. Выявленная достаточно затяжная в последние годы близость индикатора потенциального роста к критическому единичному значению приводит к неутешительному прогнозу. Дальнейший рост численности популяции северного морского котика если и произойдет, то будет не быстрым. Для его ускорения необходима новая естественная перестройка структуры популяции: улучшение ее качественного состава и увеличение доли самцов с высоким репродуктивным успехом.
Based on a long time series providing biological monitoring data of the Northern fur seal population on Tyuleny Island and detailed information on the harvesting characteristics of this population, we have analyzed trends in its growth. The research results of changes in the average reproductive success of bulls and the age structure of Northern fur seal males on Tyuleny Island are presented as indicators of harvesting impact on the reproductive potential of the population. Evidence has shown that selective harvesting was practiced, where most productive bulls were removed from the population. This led to a significant change in the age structure of the population and a significant reduction in the population growth. Despite a slight increase in the natural survival of almost all age groups, the population growth slowed down sharply. The proximity of the growth potential indicator to the critical unitary value revealed in recent years leads to a bleak forecast. Further growth in the Northern fur seal population, if any, will not be rapid. To accelerate it, it is necessary to provide a new natural restructuring of the population structure, improving its qualitative composition and increasing the proportion of males with high reproductive success.
Идентификаторы и классификаторы
- Префикс DOI
- 10.31433/2618-9593-2024-27-1-21-35
- eLIBRARY ID
- 64547211
Северный морской котик (Сallorhin usursinus), обитающий в северной части Тихого океана на островах Прибылова в Беринговом море, на Командорских и Курильских островах, а также острове Тюлений в Охотском море, долгое время был ценным промысловым объектом. Коммерческий промысел северных морских котиков значительно сократил их численность на всем ареале обитания. Охота на них началась в конце 18 века на Командорских островах и вскоре после этого распространилась на Прибыловские, а также о. Тюлений. История коммерческого промысла на северных морских котиков хорошо документирована [7, 10, 15, 27, 38–39 и др.] и демонстрирует значительно изменяющуюся тактику 22 эксплуатации, начиная от охоты без половой избирательности (промысел как самцов, так и самок) до экстренных мер по восстановлению катастрофически сокращающихся запасов. В 50–60-е гг. прошлого века на Прибыловских и Командорских островах в целях снижения плотности популяции котиков стратегия промысла позволяла изъятие части самок. Данное решение вскоре привело к резкому снижению численности популяции морского котика на этих островах [1, 7, 30, 35, 43]. Более щадящим режимом эксплуатации представлялось изъятие самцов-холостяков этого вида, которое начали практиковать на островах Прибылова с 1835 г. [36, 38], на Командорских островах с 1871 г. и на о. Тюленьем с 1891 г. [2].
В середине прошлого века государства, на территориях которых простирается ареал обитания северного морского котика (это Канада, Япония, СССР и США), заключили четырехстороннюю международную Конвенцию по сохранению котиков северной части Тихого океана. В ходе её реализации проводились масштабные исследования биологии этих животных с ежегодной оценкой численности половых и возрастных групп на каждом из их крупных лежбищ, а также определялись условия и размер допустимой добычи. Однако на фоне многолетнего регулируемого промысла (несмотря на его предполагаемую биологическую обоснованность и оптимальность) в популяции морского котика о-ва Тюлений появились признаки депрессии [8, 9], наиболее явным проявлением которой стало уменьшение продукции новорожденных щенков к концу 80-х годов практически вдвое относительно средних значений предыдущего периода. Аналогичная картина наблюдалась и в других популяция морского котика северной части Тихого океана: Командорской и Прибыловской [7, 30, 35, 43, 45]. Промысел на о-ве Тюлений был значительно ограничен к 90-м годам, а после 2008 г. полностью прекращен, однако ожидаемого восстановления популяции не произошло, можно отметить только стабильный рост численности секачей, количество которых уже превысило максимум предыдущих периодов, при этом численность новорожденных щенков находится ниже уровня середины 60-х гг. прошлого века. Такая тенденция позволяет предположить, что на фоне промысла в популяции произошли значительные изменения, связанные с перестройкой внутрипопуляционных параметров, результатом которых стало снижение репродуктивного потенциала стада морских котиков. Более детально изучить имеющиеся данные наблюдений и выявить те внутрипопуляционные параметры, которые могут быть ответственны за стагнацию в этой популяции, является задачей настоящего исследования.
Список литературы
-
Болтнев А.И. Северный морской котик Командорских островов. М.: ВНИРО, 2011. 264 с. EDN: QKTXDN
-
Дорофеев С.В. Северные морские котики (Callorhinus ursinus L.) // Известия ТИНРО. 1964. Т. 54. С. 23-50.
-
Жданова О.Л., Кузин А.Е., Фрисман Е.Я. Динамика выживаемости самцов северного морского котика (Callorhinus ursinus) острова Тюлений (Охотское море) по данным многолетних наблюдений // Зоологический журнал. 2017. Т. 96, № 6. С. 720-739. EDN: ZDSOIL
-
Жданова О.Л., Кузин А.Е., Фрисман Е.Я. Математическое моделирование динамики выживаемости самок северного морского котика Сallorhinus ursinus (Linnaeus, 1758) стада острова Тюлений // Биология моря. 2017. Т. 43, № 5. С. 310-320. EDN: ZHYWEH
-
Жданова О.Л., Кузин А.Е., Фрисман Е.Я. Оценка ювенильной выживаемости самцов северного морского котика (Сallorhinus ursinus): математическое моделирование и анализ данных // Математическая биология и биоинформатика. 2018. Т. 13, № 2. С. 360-375. DOI: 10.17537/2018.13.360 EDN: YTUUPZ
-
Жданова О.Л., Кузин А.Е., Фрисман Е.Я. Динамика репродуктивных характеристик у самок северного морского котика Сallorhinus Ursinus (Linnaeus, 1758) острова Тюлений на фоне активного промысла самцов // Биология моря. 2022. Т. 48, № 6. С. 388-396. DOI: 10.31857/S013434752206016X EDN: DZWSLM
-
Корнев С.И., Блохин И.А., Генералов А.А., Семеринов А.П. Исторический тренд командорской популяции северного морского котика за 50 лет (1958-2007 гг.) // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки и северо-западной части Тихого океана. 2008. № 11. С. 105-120. EDN: KVPNIR
-
Кузин А.Е. Северный морской котик. М.: Совет по морским млекопитающим, 1999. 395 с.
-
Кузин А.Е. Интрапопуляционная структура северного морского котика острова Тюленьего в годы выхода из депрессии (1993-2009 гг.) // Известия ТИНРО. 2010. Т. 161. С. 53-67. EDN: MVRYRX
-
Кузин А.Е. Анализ промысла северного морского котика (Callorhinus ursinus) на о. Тюленьем // Известия ТИНРО. 2015. Т. 183, № 4. С. 71-80. DOI: 10.26428/1606-9919-2015-183-71-80 EDN: UXZXKD
-
Логофет Д.О., Белова И.Н. Неотрицательные матрицы как инструмент моделирования динамики популяций: классические модели и современные обобщения // Фундаментальная и прикладная математика. 2007. Т. 13, № 4. С. 145-164. EDN: ILVZOG
-
Логофет Д.О. Матричные модели в популяционной биологии / Д.О. Логофет, Н.Г. Уланова. М.: МАКС Пресс, 2017. 128 с. EDN: YOBJUM
-
Романов М.С., Мастеров В.Б., Курилович Л.Я. Анализ кривых выживания белоплечего орлана. Стареют ли самцы быстрее самок? // Russian Journal of Ecosystem Ecology. 2019. Т. 4, № 4. DOI: 10.21685/2500-0578-2019-4-3 EDN: NDYPDO
-
Фрисман Е.Я. Математическое моделирование динамики численности северного морского котика и оптимальное управление котиковым хозяйством / Е.Я. Фрисман, Е.И. Скалецкая, А.Е. Кузин. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. 156 с.
-
Atkinson C.E. Fisheries management: an historical overview // Marine Fisheries Review. 1988. Vol. 50. P. 111-123.
-
Birkeland C., Dayton P.K. The importance in fishery management of leaving the big ones // Trends in Ecology & Evolution. 2005. Vol. 20. P. 356-358.
-
Brusa J.L., Rotella J.J., Banner K.M., Hutchins P.R. Challenges and opportunities for comparative studies of survival rates: An example with male pinnipeds // Ecology and Evolution. 2021. Vol. 11, N 12. P. 79801-7999. DOI: 10.1002/ece3.7627 EDN: MREAND
-
Carey J.R. Longevity Records: Life Spans of Mammals, Birds, Reptiles, Amphibians and Fish /j.R. Carey, D.S. Judge. Odense: Odense University Press, 2000. 241 p.
-
Caswell H. Matrix population models: construction, analysis, and interpretation. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates, 2000. 722 p.
-
Clutton-Brock T.H., Isvaran K. Sex differences in ageing in natural populations of vertebrates // Proc. Biol. Sci. 2007. Vol. 274. P. 3097-3104.
-
Duffy T.A., Picha M.E., Borski R.J., Conover D.O. Circulating levels of plasma IGF-I during recovery from size-selective harvesting in Menidia menidia // Comparative Biochemistry and Physiology. Part A. 2013. Vol. 166. P. 222-227.
-
Fenberg P.B., Roy K. Ecological and evolutionary consequences of size-selective harvesting: how much do we know? // Molecular Ecology. 2008. Vol. 17. P. 209-220. DOI: 10.1111/j.1365-294x.2007.03522.x EDN: MEVONZ
-
Frisman E.Ya., Skaletskaya E.I., Kuzin A.E. A mathematical model of the population dynamics of a local northern fur seal with seal herd // Ecological Modelling. 1982. Vol. 16. P. 151-172. EDN: UWIXET
-
Heppell S., Caswell H., Crowder L.R. Life histories and elasticity patterns: Perturbation analysis of species with minimal demographic data // Ecology. 2000. Vol. 81. P. 654-665.
-
Horn R.A. Matrix analysis / R.A. Horn, C.R. Johnson. New York: Cambridge university press, 1990.
-
Gentry R.L. Behavior and ecology of the northern fur seal. Princeton, New Jersey: Princeton University Press, 1997. 392 p.
-
Kokko H., Lindstrom J., Ranta E. Life histories and sustainable harvesting // Conservation of Exploited Species / eds. J.D. Reynolds, G.M. Mace, K.H. Redford, J.G. Robinson. London: Cambridge University Press, 2001. P. 301-322.
-
Le Boeuf B.J. Piiniped mating systems on land, ice, and in the water: Emphasis on the Phocidae // The Behaviour of Pinnipeds / ed. D. Renouf. Springer Science & Business Media, 1991. P. 45-65.
-
Leclerc M., Zedrosser A., Pelletier F. Harvesting as a potential selective pressure on behavioural traits // Journal of Applied Ecology. 2017. Vol. 54. P. 1941-1945.
-
Lee O.A., Burkanov V., Neill W.H. Population trends of northern fur seals (Callorhinus ursinus) from a metapopulation perspective // Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 2014. Vol. 451. P. 25-34. EDN: SPLXRF
-
Lemaître J.F., Ronget V., Tidière M., Allainé D., Berger V., Cohas A., Gaillard J.M. Sex differences in adult lifespan and aging rates of mortality across wild mammals // Proc. Nat. Acad. Sci. 2020. Vol. 117, N 15. P. 8546-8553. DOI: 10.1073/pnas.1911999117
-
Loveridge A.J., Searle A.W., Murindagomo F., Macdonald D.W. The impact of sport-hunting on the population dynamics of an African lion population in a protected area // Biol. Conserv. 2007. Vol. 134. P. 548-558. EDN: MEVOKN
-
Maestri M.L., Ferrati R., Berkunsky I. Evaluating management strategies in the conservation of the critically endangered Blue-throated Macaw (Ara glaucogularis) // Ecological Modeling. 2017. Vol. 361. P. 74-79.
-
Milner J., Nilsen E., Andreassen H. Demographic side effects of selective hunting in ungulates and carnivores // Conserv. Biol. 2007. Vol. 21. P. 36-47. EDN: MEVOLH
-
Northern fur seal (Callorhinus ursinus): Eastern Pacific Stock // Angliss R.P., Lodge K.L. Alaska Marine Mammal Stock Assessments, 2003. NOAA Technical Memorandum NMFS-AFSC-144. Washington, DC: US Department of Commerce, 2004. P. 18-24.
-
Osgood W.H. The fur seals and other life of the Pribilof Islands, Alaska, in 1914. № 820 / W.H. Osgood, E.A. Preble, G.H. Parker. Washington: Government Printing Office, 1915.
-
Promislow D.E. Costs of sexual selection in natural populations of mammals // Proc. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 1992. Vol. 247. P. 203-210.
-
Roppel A.Y., Davey S.P. Evolution of fur seal management on the Pribilof Islands //j. Wildl. Manage. 1965. Vol. 29. P. 448-463.
-
Roppel A.Y. Management of northern fur seals on the Pribilof Islands, Alaska, 1786-1981. NOAA Technical Report NMFS-4. Washington: US Department of Commerce, 1984.
-
Saether B., Bakke Ø. Avian life history variation and contribution of demographic traits to the population growth rate // Ecology. 2000. Vol. 81. P. 642-653.
-
Tidière M., Gaillard J.-M., Müller D.W.H., Lackey L.B., Gimenez O., Clauss M., Lemaître J.-F. Does sexual selection shape sex differences in longevity and senescence patterns across vertebrates? A review and new insights from captive ruminants // Evolution. 2015. Vol. 69. P. 3123-3140. DOI: 10.1111/evo.12801
-
Tidière M., Gaillard J.M., Berger V. et al.Comparative analyses of longevity and senescence reveal variable survival benefits of living in zoos across mammals // Sci. Rep. 2016. Vol. 6. P. 36361. DOI: 10.1038/srep36361 EDN: XUPLXH
-
Trites A.W., Larkin P.A. The decline and fall of the Pribilof fur-seal (Callorhinus Ursinus) - a simulation study // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1989. Vol. 46. P. 1437-1445.
-
Uusi Heikkilä S., Whiteley A.R., Kuparinen A., Matsumura S., Venturelli P.A., Wolter C. et al. The evolutionary legacy of size selective harvesting extends from genes to populations // Evol. Appl. 2015. Vol. 8. P. 597-620. DOI: 10.1111/eva.12268
-
Wickens P., York A.E.Comparative population dynamics of fur seals // Mar. Mammal Sci. 1997. Vol. 13, N 2. P. 241-292. EDN: YAUVDZ
-
Whitman K., Starfield A.M., Quadling H.S., Packer C. Sustainable trophy hunting of African lions // Nature. 2004. Vol. 428. P. 175-178. EDN: MEVOGR
-
Walsh M.R., Munch S.B., Chiba S., Conover D.O. Maladaptive changes in multiple traits caused by fishing: impediments to population recovery // Ecology letters. 2006. Vol. 9, N 2. P. 142-148.
-
Zhdanova O.L., Kuzin А.Е., Skaletskaya E.I., Frisman Е.Y. Why the population of the northern fur seals (Callorhinus ursinus) of Tyuleniy Island does not recover following the harvest ban: analysis of 56 years of observation data // Ecological Modelling. 2017. Vol. 363. P. 57-67. DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2017.08.027 EDN: UYBCCD
Выпуск
Другие статьи выпуска
Туристическая привлекательность - это оценка потенциальными туристами возможности региона удовлетворить их потребности. Еврейская автономная область - специфический район, непохожий на другие и потому привлекательный для туристов. Для того чтобы глубже представить, что же привлекает туристов, приезжающих в Еврейскую автономную область кроме ее названия, необходимо себя поставить на место людей, которые что-то слышали, что-то читали об автономии, но не бывали в ней и желают получить более полную информацию об этом регионе. В настоящей статье автор раскрывает туристический потенциал области, делится с потенциальными экскурсоводами интересными фактами из истории создания автономии, появления ее отдельных объектов, проблемами и задачами по созданию еще большей привлекательности. Привлекательность Еврейской автономной области кроется в ее самобытной истории, разнообразных природных ресурсах, в том числе редких и с большими запасами полезных ископаемых, термальных минеральных лечебных источниках, фантастических пейзажах. Без сомнения, туристов привлекает культура народов, проживающих на ее территории, и в первую очередь еврейская культура.
Задачи в области устойчивого развития городов и населенных пунктов обусловливают актуальность оценки состояния инфраструктуры городского озеленения в современных урбанистических исследованиях. Широкое распространение в таких работах получило использование геоинформационных систем и данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Целью исследования являлся анализ представленности зеленых насаждений малого города Облучье (Еврейская автономная область) по мультиспектральным данным с оценкой индикаторов его устойчивого развития. Источниками информации выступили мультиспектральные продукты Sentinel-2A, Правила землепользования и застройки г. Облучье, материалы полевых исследований, фондовые материалы ИКАРП ДВО РАН, литературные источники. Выявление и анализ пространственного распределения зеленых насаждений г. Облучье основаны на результатах расчета нормализованного вегетационного индекса растительности (NDVI). Определено, что значение NDVI 0,55 и более является граничным для выделения зеленых насаждений г. Облучье, 0,75 и более - для древесной растительности. С NDVI в диапазоне 0,55…0,74 выделяются травянисто-кустарниковая растительность на газонах, неблагоустроенных участках, а также естественные и производные луга. Значениями NDVI 0,75 и более на снимке определяются лесная растительность рекреационной зоны г. Облучье, древесно-кустарниковые заросли вдоль русел рек и пойменные леса, древесные массивы в застроенной части города. Распределение зеленых насаждений по участкам функциональных зон в городе неравномерное. Территории с высоким и очень высоким уровнем озеленения приурочены к периферии г. Облучье и соответствуют зонам рекреационной и жилой застройки. Древесные насаждения в большинстве случаев расположены в рекреационной зоне, преимущественно за пределами городской застройки. Однако все градостроительные зоны имеют высокие значения среднего уровня озеленения (от 71 до 93%). Расчет индикаторов устойчивого развития, отражающих обеспеченность малого города Облучье зелеными насаждениями, показывает, с одной стороны, что уровень озеленения заметно превышает установленные нормы (не менее 40%) и составляет в пределах городской застройки 53%. С другой стороны, доля озелененных территорий общего пользования в суммарной площади зеленых насаждений г. Облучье очень низкая - всего 1,6%. Таким образом, для города актуально качественное совершенствование зеленой инфраструктуры.
Гнейсовидные габбро, габбродиориты, гранодиориты и граниты позднепротерозойского нятыгранского комплекса, вскрытые эрозией в восточной части Буреинского массива, слагают небольшие и малые интрузивы в бассейне р. Бурея и ее крупных притоков. Геохимические особенности пород комплекса установлены нами на основе анализа микроэлементного и химического составов пород комплекса. Рассчитанные показатели агпаитового индекса для габброидов очень низкие, они составили 0.11-0.33. У гранодиоритов значения индекса несколько выше - 0.38-0.50 и только гнейсограниты имеют плюмазитовые значения агпаитности - 0.45-0.75. По показателям агпаитности и габброиды, и гранитоиды относятся к известково-щелочным породам. Гнейсовидные габбро, в которых преобладают темноцветные минералы (лабрадор, роговая обманка), имеют повышенную для габбро щелочность (4%); в них магнезиальность преобладает над железистостью. Для них характерна высокая глиноземистость (15-18%), достигающая 20,38%. Геохимически они интерпретируются как магматические породы I-типа. Гнейсовидные гранитоиды с небольшим преобладанием железистости над магнезиальностью менее глиноземистые (Al2O3 12-15%). Интерпретируются они как гранитоиды S-типа (sedimentary) и I-типа (igneous), которые сформировались в осадочном и гранитном слоях земной коры. Габброиды и гранитоиды нятыгранского комплекса по данным петрохимических диаграмм относятся к вулканическим дугам активной континентальной окраины.
Произведен анализ геолого-структурных особенностей и золотоносности Соловьевского золотороссыпного центра, расположенного на западном фланге Приамурской золотоносной провинции и приуроченного к сочленению Алдано-Станового, Монголо-Охотского и Амурского геоблоков. Центр состоит из девяти рудно-россыпных узлов (Березитовый, Соловьевский, Уркиминский, Джелтулакский, Талгинский, Успеновский, Иликано-Унахинский, Золотогорский и Моготский). В геолого-структурном плане рудно-россыпным узлам отвечают интрузивно-купольные поднятия (Березитовый, Соловьевский и Уркиминский узлы) или тектонические блоки метаморфических пород основания Алдано-Станового геоблока, насыщенные интрузивными образованиями с возрастом от архея до позднего мезозоя (Джелтулакский, Талгинский, Успенский, Иликано-Унахинский, Золотогорский и Моготский узлы). На площади центра находится 383 россыпи золота и 9 месторождений рудного золота - Березитовое, Шахта Мосина, Кировское, Соловьевское, Малоурканское, Одолго, Успеновское, Золотая Гора, Уганское, а также десятки проявлений золота. Из россыпей центра начиная с 1867 года добыто около 500 т золота, в среднем около 3,3 т в год. Золоторудные месторождения дали около 53 т рудного золота. Отношение количества извлеченного из недр россыпного и рудного золота равно 9,4:1. Это указывает на высокие перспективы центра на выявление новых золоторудных месторождений. Определены перспективы дальнейшей эксплуатации россыпей, заключающиеся во внедрении новых технологий, обеспечивающих извлечение мелких и тонких фракций золота и вовлечение за счет этого в эксплуатацию бедных и техногенных россыпей. Показано, что будущее Соловьевского золотороссыпного центра зависит от выявления и эксплуатации новых золоторудных месторождений золото-полиметаллической, золото-сульфидно-кварцевой, золото-кварцевой, золото-сурьмяной и золото-ртутной формаций.
В статье приведены новые сведения о составе диатомовых водорослей государственного природного заповедника «Бастак». Ранее в материалах опубликованной коллективной монографии отдел диатомовых водорослей (Bacillariophyta) содержал 204 вида (вместе с разновидностями и формами - 248). Дополнительно к имеющимся данным определено 102 вида (включая разновидности и формы водорослей). Были обследованы озеро Забеловское, реки Забеловка, Лосиный Ключ, Глинянка, Бастак, Малый Сореннак, две протоки Амура (протока Крестовая и протока Чертовая), безымянное озеро в долине р. Лосиный Ключ, заболоченный водоем в устье р. Глинянка. Приводится аннотированный список обнаруженных таксонов с указанием места и времени сбора, а также частоты встречаемости. Наибольшим видовым разнообразием характеризуются роды Gomphonema - 13 и Pinnularia - 10 видов. Обнаружен ряд интересных и редких видов водорослей, характеризующихся своеобразными экологическими особенностями и обладающих ограниченным распространением: Eunotia circumborealis Lange-Bertalot et Nörpel, E. zygodon Ehrenberg, Caloneis pulchra Messikommer, Cavinula pusio (Cleve) Lange-Bertalot, Gomphonema elongatum W. Smith, Gomphosphenia grovei var. lingulata (Hustedt) Lange-Bertalot, а также некоторые представители рода Pinnularia: P. eifelana (Krammer) Krammer, P. erratica Krammer, P. turbulenta (A. Cleve) Krammer. Найдено 4 таксона, новых для территории российского Дальнего Востока: Cymbopleura subaequalis (Grunow) Krammer, Gomphonema gracile f. turris Hustedt, Hippodonta subcostulata (Hustedt) Lange-Bertalot, Metzeltin et Witkowski, Placoneis cuneata (Möller ex Foged) Potapova. По-видимому, видовое разнообразие флоры диатомовых водорослей является следствием наличия большого количества разнообразных по экологическим условиям водоемов.
Работа посвящена изучению динамики открытого локального сообщества «хищник-жертва» при постоянной миграции особей с сопредельных территорий. Изучено несколько моделей, учитывающих постоянный приток особей как в популяцию хищника, так и в популяцию жертвы. Показано, что значение миграции хищников в значительной мере влияет на изменение общей динамики, при этом большой их приток приводит к быстрому и почти полному истреблению жертв. Модель, учитывающая только постоянный приток жертв, успешно применяется при моделировании различных процессов, основанных на принципах популяционных взаимодействий по типу «хищник-жертва», например, при изучении потребления трудновозобновляемых или невозобновляемых природных ресурсов. Исследование такой модели позволяет получить оценки эффективности использования ресурсов и степени модернизации отрасли потребления. Показано, что двумерные модели, являющиеся модификацией базовых моделей Вольтерры и Базыкина, приводят к структурно устойчивым колебательным режимам, соответствующим фокусу и предельному циклу. Обнаружено, что эти модели также содержат в себе и быстро-медленную колебательную динамику, соответствующую максимальному предельному циклу, состоящему из резких скачков и более плавного падения численностей. Появление подобных режимов соответствует чередованию периодов активного истребления жертвы, сопровождаемого ростом численности хищников, и периодов длительного восстановления численности жертв, в течение которого их добыча практически не осуществляется. При исследовании модели используются методы анализа динамических систем. Построение двумерных параметрических портретов позволило показать, что для получения устойчивой динамики базовые модели двух взаимодействующих биологических видов не нуждаются в усложнении, например, с помощью добавления нелинейных членов. Подобные устойчивые режимы наблюдаются и в более простых моделях, например, в исходных моделях Лотки-Вольтерры или Базыкина, где скорость восстановления популяции жертвы является постоянной величиной.
Статья посвящена исследованию синхронизации колебаний (циклов) в системе трех популяций, связанных с помощью миграции в кольцо. Рассматривается модель динамики численности с дискретным временем, представляющая собой систему трех идентичных логистических отображений, которые диссипативно связаны между собой. Построены одномерные бифуркационные диаграммы (деревья), дополненные показателем захвата фаз колебаний (циклов) численностей популяций на смежных участках. Проведен ряд численных экспериментов, которые демонстрируют фазовую мультистабильность - сосуществование циклов с разными фазами. Используя качественные методы исследования динамических систем, построен полный фазовый портрет модели, показывающий, что в фазовом пространстве существует несколько периодических точек, соответствующих элементам синхронных и несинхронных циклов. Исследуются условия устойчивости 2- и 3-цикла. Показано, что два этих цикла представлены тремя возможными вариантами: 1) полностью синхронный режим, когда значения численностей в трех популяциях совпадают в любой момент времени; 2) частично синхронный режим, когда значения численностей совпадают только для двух популяций, 3) несинхронный (несинфазный), когда все три численности принимают различные значения. Для 2-цикла третий вариант неустойчив и возможен как часть длительного переходного процесса. Обнаружено, что для 3-цикла помимо синхронного и частично синхронного режима возможно устойчивое несинфазное поведение сразу трех популяций. Показано, что устойчивые и неустойчивые периодические точки лежат на определенных поверхностях (инвариантных многообразиях), которые отделяют друг от друга области притяжения режимов с разной степенью фазовой синхронизации.
В работе предложена и исследована математическая модель с дискретным временем, которая описывает динамику численности и частот генотипов в одномерной кольцевой цепочке миграционно связанных популяций. Рассматривается панмиктичная популяция с менделевскими правилами наследования и монолокусным отбором, направленным против гетерозигот. Модель состоит из двух слоев связанных отображений (ансамблей). Первый слой описывает динамику численностей в каждом локальном участке с учетом миграции со смежных участков. Скорости роста каждой субпопуляции зависят от частот генотипов, которые изменяются в ходе эволюции при движении к одной из предельных генетических структур. Второй слой описывает динамику частот генотипов с учетом того, что миграционный приток генов зависит от соотношения численностей связанных популяций. В этом случае поток генов оказывается тем сильнее, чем более многочисленна популяция, откуда исходит поток мигрантов (или менее малочисленна принимающая популяция). Рассмотрено два варианта миграции: постоянная (детерминированная), при которой доля мигрантов фиксирована, а также случайная миграция, при которой число особей, покидающих локальную популяцию, выбирается случайно (случайный дрейф) и непостоянно. В предложенной модели исследуются условия и механизмы дифференциации по генотипам между разными участками однородного ареала (дивергенция). Показано, что при пониженной приспособленности гетерозигот пространственно-временная динамика характеризуется полосами, где преобладают гомозиготы. Между полосами с противоположными формами (аллелями) рассматриваемого признака расположены полосы с гетерозиготами, существование которых поддерживается миграцией из противоположных участков. При дететерминированной миграции такой узор существует непродолжительное время и чаще всего имеет форму вертикальных полос. При случайном дрейфе полосы имеют форму бегущих волн, которые сохраняются длительное время при определенных ограничениях роста численности. Показано, что из-за дивергенции неизбежно возникают существенные различия в численностях и характере динамики на разных участках ареала.
Среди биологических ресурсов особое место занимают охотничьи ресурсы, в том числе пушные животные. Изучение динамики численности охотничьих животных является важнейшим этапом при планировании заготовок пушнины и организации промысловой охоты. Целью работы является описание и анализ динамики численности пушных животных, обитающих на территории Еврейской автономной области, методом математического моделирования. Анализировалась динамика охотничьих животных, новорожденные особи которых достигают половой зрелости к следующему сезону размножения (белка, заяц-беляк, заяц маньчжурский, енотовидная собака, колонок). В работе используется дискретная во времени модель динамики численности популяции с простой возрастной (стадийной) структурой. Параметры модели (коэффициенты рождаемости или выживаемости младшего возрастного класса) представлены экспоненциальными функциями общей численности и таким образом осуществляется плотностно-зависимая регуляция роста популяции. Для оценки параметров модели использован подход, учитывающий данные только общей численности животных. Показано, что полученные на основе данного подхода точечные оценки располагаются в области биологически содержательных значений параметров и демонстрируют динамику численности популяций, подобную наблюдаемой в живой природе. В частности, согласно модельным оценкам, численности популяций белки и зайцев характеризуются неустойчивым типом динамики и подвержены резким ежегодным колебаниям. В целом предложенный для оценки параметров подход позволяет анализировать и моделировать возрастной состав популяции, а также определять демографические параметры, характеризующие динамику численности популяции по данным об общей ее численности.
Издательство
- Издательство
- ИКАРП ДВО РАН
- Регион
- Россия, Биробиджан
- Почтовый адрес
- ул. Шолом-Алейхема, 4
- Юр. адрес
- ул. Шолом-Алейхема, 4
- ФИО
- Фетисов Денис Михайлович (Директор)
- E-mail адрес
- carpi@yandex.ru
- Контактный телефон
- +7 (426) 2241671
- Сайт
- https://ras.ru