Экологические цепочки и их математико-компьютерные модели
Просмотры: 139 / Загрузок PDF: 180
Ключевые слова:
экологические цепочки, математические и компьютерные модели, пакет Mathcad, биомасса бактерий, концентрации субстратов и простейших, система «продуцент - консумент»Аннотация
В статье рассматривается проблема изучения структур и эволюций экологических цепочек на уровне микроорганизмов с помощью математических и компьютерных моделей. На основе законов биологической кинетики было построено несколько математических моделей, описывающих экологические цепочки, и с помощью этих моделей были разработаны компьютерные эксперименты. Разработаны математические модели, описывающие зависимость концентрации бактериальной биомассы, субстратов и простейших от времени. С помощью пакета Mathcad были получены и проанализированы графические решения математических моделей.
Были созданы графики состояний экологических цепочек с изменением скорости проникновения питательного субстрата в систему и изучены эти состояния. В среде Mathcad были разработаны математические модели, описывающие взаимную конкуренцию 6 различных бактерий. Установлены параметры, характеризующие концентрацию биомассы каждой бактерии. К этому параметру относятся: постоянная насыщения бактерий, постоянная насыщения простейших, максимальная величина удельной скорости роста бактерий, максимальная величина удельной скорости роста простейших, экономический коэффициент роста простейших. Проанализировано графическое решение математических моделей, характеризующих динамику концентрации биомассы бактерии, и сделан вывод.
Был разработан компьютерный эксперимент, представляющий конкуренцию между видами бактерий. Результаты взаимной конкуренции десяти различных колоний бактерий были получены на основе численного и графического методов. Компьютерная программа составлена в среде Microsoft Visual Basic 6.0.
