УДК 532.22, 004.94
МОДЕЛЮВАННЯ СЦЕНАРІЮ КОЛАПСУ ПРОМИСЛОВИХ ПОПУЛЯЦІЙ
БІЛЯ БЕРЕГІВ КАНАДИ І АЛЯСКИ
Анотація. У популяційних процесах стрімко розвиваються особливі ситуації, які важко прогнозувати і моделювати традиційними методами.
Одним з найважливіших для економіки нелінійних явищ в екосистемах, крім спалахів шкідників лісу,
є раптовий колапс запасів популяцій промислових риб. Проведений системний аналіз статистичних даних
промислових виловів виявив подібність етапів переходу стрімкої деградації у зовсім різних видів риб і водних безхребетних.
Виділено найбільш характерні етапи походження явища колапсу ресурсів. На основі методу динамічно переозначеної гібридної
обчислювальної структури розглянуто ситуації колапсів, які відбувалися з популяціями крабів біля узбережжя
Аляски і тріски біля берегів канадської провінції Ньюфаундленд і Лабрадор.
Наведено отримані обчислювальні сценарії реалізації колапсу, що складаються з трьох етапів, аж до деградації біоресурсів.
Біфуркації реалізуються цілеспрямовано. Узагальнено метод моделювання для випадків з стаціонарними харчовими ресурсами
і з динамікою коливань обсягів кормової бази.
Ключові слова: гібридні системи, біфуркації, криза атрактора, моделювання порогових ефектів, переозначені обчислювальні структури, колапс атлантичної тріски, деградація водних біоресурсів.
ПОВНИЙ ТЕКСТ
Переварюха Андрей Юрьевич,
кандидат техн. наук, cтарший научный сотрудник Санкт-Петербургского института информатики и автоматизации РАН, Санкт-Петербург, Россия,
temp_elf@mail.ru
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
- Perevaryukha A.Yu. Continuous model for the devastating oscillation dynamics of local forest pest populations in Canada. Cybernetics and Systems Analysis. 2019. Vol. 55, N 1. P. 141–152.
- Hennigar R. Applying a spruce budworm decision support system to maine: Projecting spruce-fir volume impacts under alternative management and outbreak scenarios. Journal of Forestry. 2011. N 9. P. 332–342.
- Perevaryukha A.Yu. Modeling abrupt changes in population dynamics with two threshold states. Cybernetics and Systems Analysis. 2016. Vol. 52, N 4. P. 623–630.
- Zayats V.M. Construction and analysis of a model of a discrete oscillatory system. Cybernetics and Systems Analysis. 2000. Vol. 36, N 4. P. 610–613.
- Catsigeras E., Enrich H. Persistence of the Feigenbaum attractor in one-parameter families. Communications in Mathematical Physics. 1999. Vol. 207, Iss. 3. P. 621–640.
- Skobelev V.V., Skobelev V.G. Some problems of analysis of hybrid automata. Cybernetics and Systems Analysis. 2018. Vol. 54, N 4. P. 517–526.
- Reznik S.Ya. The influence of density-dependent factors on larval development in native and invasive populations of Harmonia axyridis (Pall.) (Coleoptera, Coccinellidae). Entomological Review. 2017. Vol. 97, Iss. 7. P. 847–852.
- Selezov I.T. Hopf bifurcation in coastal ecogeosystems. Cybernetics and Systems Analysis. 2016. Vol. 52, N 4. P. 546–554.
- Ricker W.E. Stock and recruitment. Journal of the Fisheries Research Board of Canada. 1954. Vol. 11, N 5. P. 559–623.
- Frolov A.N. The beet webworm Loxostege sticticalis l. (Lepidoptera, Crambidae) in the focus of agricultural entomology objectives: The periodicity of pest outbreaks. Entomological Review. 2015. N 2. P. 147–156.
- Veshchev P.V., Guteneva G.I. Efficiency of natural reproduction of sturgeons in the lower Volga under current conditions. Russian Journal of Ecology. 2012. Vol. 43, N 2. P. 142–147.
- Singer D. Stable orbits and bifurcations of the maps on the interval. SIAM Journal of Applied Math. 1978. Vol. 35. P. 260-268.
- Feigenbaum M.J. The transition to aperiodic behavior in turbulent systems. Communications in Mathematical Physics. 1980. Vol. 77, N 1. P. 65–86.
- Roughgarden J., Smith F. Why fisheries collapse and what to do about it. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. Vol. 93. P. 5078–5083.
- Myers R.A. Why do fish stocks collapse? The example of cod in Atlantic Canada. Ecol. Appl. 1997. Vol. 7. P. 91–106.
- Larkin P.A. An epitaph for the concept of Maximum sustained yield. Transac. Amer. Fish. Soc. 1977. Vol. 106, N 1. P. 1–11.
- Barrett R. Population dynamics of the Peruvian anchovy. Mathematical Modelling. 1985. Vol. 6, Iss. 6. P. 525–548.
- Guckenheimer J. Sensitive dependence on initial conditions for one dimensional maps. Communications in Mathematical Physics. 1979. Vol. 70. P. 133–160.
- Sergienko I.V. Main directions in the development of informatics. Cybernetics and Systems Analysis. 1997. Vol. 33, N 6. P. 757–827.
- Nikitina A.V., Semenyakina A.A. Mathematical modeling of eutrophication processes in Azov Sea on supercomputers. Computational Mathematics and Information Technologies. 2017. N 1. P. 82–101.
- Ponomarev V.I., Andreeva E. M., Shatalin N.V. Group effect in the gypsy moth (Lymantria dispar, Lepidoptera, Lymantriidae) related to the population characteristics and food composition. Entomological Review. 2009. Vol. 89, Iss. 3. P. 257–263.
