"Последнее обращение к человечеству" - читать интересную книгу автора (Левашов Николай Викторович)Приложение 2.Вывод формулы экологической системы Рассмотрим, какие природные факторы влияют на формирование и сложность экологической системы. Растительные организмы, поглощая часть падающего солнечного света на площадь, на которой они произрастают, посредством фотосинтеза создают растительную биомассу. Причём, более совершенные растительные организмы в состоянии усвоить больше из падающего солнечного света, что приводит к синтезу большего количества растительной биомассы в единицу времени. Другими словами, разные типы растительных организмов имеют свой, присущий именно этому типу биологический КПД. Таким образом, количество растительной биомассы зависит от следующих параметров: а) Плотности потоков солнечного света, падающего на единицу площади в единицу времени. б) Биологического КПД растительных форм. в) Количества растительных организмов каждого типа. Переводя всё изложенное в математические знаки, получаем выражение: s i j ∫ ∫ ∫ Wsχ(ij)n(ij)dsdidj = M(ij)p(t) (1) o o o Mijp(t) — количество растительной биомассы, синтезируемой в единицу времени всеми растительными организмами, растущими на единице поверхности. Ws — плотность потока солнечного света, падающего на единицу площади поверхности планеты в единицу времени. χ(ij) — биологический КПД, показывающий, какая часть Ws поглощается и преобразуется каждым растением (i) данного вида (j). n(ij) — количество растительных организмов (i) данного вида (j), растущих на единице поверхности. Причём: 0 lt; j ≤ nj0 0 lt; i ≤ n0i где: noi — оптимальная численность растений каждого вида (j) на единице поверхности, соответствующая экологическому равновесию. njo — количество растительных видов, произрастающих на единице поверхности. Часть растительной биомассы поглощают травоядные животные. Из этой части, после соответствующего расщепления и преобразования, синтезируется биомасса травоядных животных. s a b ∫ ∫ ∫ M(ij)p(t) χab nab dsdadb = Mabp(t) (2) ooo где: Mabp(t) — биомасса травоядных живых организмов синтезируется в единицу времени на единице поверхности. χab — биологический КПД травоядных животных, показывающий, какая часть поглощённой растительной биомассы преобразуется в биомассу травоядного организма (a) каждого вида (b). nab — количество травоядных животных (а) данного вида (b), живущих на единице поверхности. Причём: 0 lt; а lt; nао 0 lt; b lt; nоb где: nао — оптимальная численность популяции травоядных животных каждого вида (b) на единице поверхности, соответствующая экологическому равновесию. nоb — оптимальное количество видов травоядных животных на единице поверхности, соответствующее экологическому равновесию. Часть травоядных животных поедают плотоядные животные. После соответствующего расщепления и преобразования из этой части синтезируется биомасса плотоядных животных. s c g ∫ ∫ ∫ Mabp(t) χcg ncg dsdcdg = Mcgp(t) (3) ooo где: Mcgp(t) — биомасса плотоядных животных, синтезируемая в единицу времени на единице площади. χcg — биологический КПД плотоядных животных, показывающий, какая часть поглощённой биомассы травоядных животных преобразуется в биомассу плотоядного организма (с) каждого плотоядного вида (g). ncg — количество плотоядных организмов (с) данного вида (g), живущих на единице поверхности. Причём: 0 lt; с lt; nсо 0lt; g lt;nog где: nсо — оптимальная плотность популяции плотоядных животных каждого вида (g) на единице поверхности, соответствующая экологическому равновесию. nog — оптимальная плотность плотоядных видов на единице поверхности, соответствующая экологическому равновесию. Используя введённые математические обозначения (1), (2), (3) можно записать математическую модель сформировавшейся экологической системы: Mijp(t) + Mabp(t) + Mcgp(t) = const. (4) После подстановки значений слагаемых в выражение (4) получаем: s a b s a b s a b Mijp(t){1+ ∫ ∫ ∫ χab nab dsdadb + ∫ ∫ ∫ χab nab [ ∫ ∫ ∫ χcg ncg dsdcdg ] dsdadb } = const. (5) ooo ooo ooo Если подставить в это уравнение значение Mijp(t) получаем: s i j ∫ ∫ ∫ Wsχijn(ij) [1+…+…] dsdidj = const. ooo Мы получили уравнение экологической системы. |
||
|