1: Динаміка населення
- Page ID
- 66644
Популяції збільшуються в розмірах, коли народжуваність перевищує рівень смертності. Томас Мальтус, в Есе про принцип населення (1798), використовував неконтрольоване зростання населення, щоб хвацько передбачити глобальний голод, якщо уряди не регулювали розмір сім'ї - ідея пізніше повторюється політикою однієї дитини материкового Китаю. Читання Мальтуса говорить Чарльз Дарвін у своїй автобіографії, щоб надихнути його відкриття того, що зараз є наріжним каменем сучасної біології: принцип еволюції шляхом природного відбору.
Мальтузіанська модель зростання є дідусем усіх моделей населення, і ми починаємо цю главу з простого виведення відомого закону експоненціального зростання. Неконтрольоване експоненціальне зростання, очевидно, не відбувається в природі, і темпи зростання населення можуть регулюватися обмеженими харчовими або іншими екологічними ресурсами, а також конкуренцією між особами в межах виду або між видами. Розробимо моделі для трьох типів регулювання. Перша модель - це добре відоме логістичне рівняння, модель, яка також з'явиться в наступних розділах. Друга модель — розширення логістичної моделі до видової конкуренції. І третя модель - це знамениті рівняння Лотки-Вольтерра хижак-здобич. Оскільки всі ці математичні моделі є нелінійними диференціальними рівняннями, будуть розроблені математичні методи аналізу таких рівнянь.
- 1.2: Логістичне рівняння
- Закон експоненціального зростання чисельності населення нереальний протягом тривалого часу. Зрештою, зростання буде перевірятися надмірним споживанням ресурсів. Ми припускаємо, що навколишнє середовище має внутрішню пропускну здатність, а населення, більші за цей розмір, відчувають підвищену смертність.