Анализ динамики северного морского котика (Callorhinus ursinus) острова Тюлений на основе простейшей математической модели локальной популяции
Автор: Жданова О.Л., Бондрова О.В., Кузин А.Е., Фрисман Е.Я.
Журнал: Региональные проблемы @regionalnye-problemy
Рубрика: Математическое моделирование. Биология
Статья в выпуске: 3 т.27, 2024 года.
Бесплатный доступ
Северный морской котик (Сallorhin usursinus), обитающий в северной части Тихого океана, долгое время был ценным промысловым объектом. Данная работа продолжает серию исследований, направленных на анализ динамики и репродуктивных характеристик популяции северного морского котика о. Тюлений. Анализируется влияние внутрипопуляционных параметров на соотношение полов в популяции и продукцию щенков.
Динамика популяции, соотношение полов, утойчивость, северный морской котик, промысел
Короткий адрес: https://sciup.org/143183159
IDR: 143183159 | УДК: 591.526:51 | DOI: 10.31433/2618-9593-2024-27-3-32-34
Analysis of the northern fur seal (Callorhinus ursinus) dynamics on the Tyuleniy island based on a simple mathematical model of local population
The northern fur seal (Callorhin usursinus), inhabiting North Pacific, has long been a valuable commercial target. This work continues a series of studies aimed at analyzing the dynamics and reproductive characteristics of the northern fur seal population on the Tyuleniy Island. The paper provides analyzes of intrapopulation parameters influence on the population sex ratio and pups production.
Текст научной статьи Анализ динамики северного морского котика (Callorhinus ursinus) острова Тюлений на основе простейшей математической модели локальной популяции
О.Л. Жданова1,2,4, О.В. Бондрова2, А.Е. Кузин3, Е.Я. Фрисман4 1Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, улица Радио 5, г. Владивосток, 690041, e-mail: , ; 2Дальневосточный федеральный университет, поселок Аякс 10, г. Владивосток, Русский остров, 690922; e-mail: , ; 3Тихоокеанский филиал ФГБНУ «ВНИРО» («ТИНРО»), пер. Шевченко 4, г. Владивосток, 690091, e-mail: , ; 4Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, ул. Шолом-Алейхема 4, г. Биробиджан, 679016, e-mail: ,
причины могли бы повлиять на популяционные процессы так, что рост популяции оказался неравномерным у разных полов, можно получить, рассматривая модель популяции, включающую всё котиковое стадо.
Простейшая модель популяции с половозрастной структурой, способная описать жизненный цикл северного морского котика, предложена в [3] и включает разбиение котикового стада на 4 группы: х1 – щенки; х2 – самки одного года и старше; х3 – неполовозрелые самцы одного года и старше; х4 – секачи.
Аналитическое и численное исследование устойчивости неподвижных точек модели в области биологически содержательных значений параметров показало, что нетривиальное равновесие системы при достаточном репродуктивном потенциале всегда устойчиво. Бифуркация Ней-марка-Сакера, сопровождающаяся возникновением квазипериодических колебаний численности поло-возрастных групп популяции, возможна лишь при значении параметра ( k ), характеризующего вероятность самки забеременеть, значительно превосходящих единицу. Поэтому численность популяции должна выходить на стационарный уровень, что и подтверждают данные наблюдений.
Оказалось, что стационарное соотношение полов в значительной степени определяется соотношением выживаемостей самцов и самок. С ростом выживаемости холостяков ( v 3) и секачей ( v 4) количество самок на одного секача снижается. При этом параметр, характеризующий репродуктивные способности самцов р (р), действительно влияет на количество новорожденных щенков, приходящихся на одного секача, но не влияет на стационарное соотношение полов. Крайне высокие выживаемости самцов на разных стадиях жизненного цикла приводят к равновесному соотношению полов порядка 5:1 (5 самок на 1 самца). Меньшие значения этих коэффициентов, соответствующие оценкам из наших расчётов [2], дают стационарное соотношение полов: более 50:1, при этом снижение репродуктивной способности секачей (что соответствует увеличению параметра) действительно может привести к резкому снижению продукции щенков даже при достаточном количестве самок в популяции.
Работа выполнена в рамках государственных заданий Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (тема № FWFW 2021-0004) и Института комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН (тема FWUG 2024-0005).
Список литературы Анализ динамики северного морского котика (Callorhinus ursinus) острова Тюлений на основе простейшей математической модели локальной популяции
- Жданова О.Л., Кузин А.Е., Фрисман Е.Я. Анализ структуры промысла и динамики роста стада Северного морского котика (Callorhinus ursinus) острова Тюлений в период эксплуатации и после её завершения // Региональные проблемы. 2024. Т. 27, № 1. С. 21-35. DOI: 10.31433/2618-9593-20224-27-1-21-35 EDN: ASVZCU
- 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
- Фрисман Е.Я., Скалецкая Е.И., Кузин А.Е. Математическое моделирование динамики численности северного морского котика. Простейшая модель локальной популяции // Журнал общей биологии. 1980. Т. 41, № 2. С. 270-277.
- 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.
- Maestri M.L., Ferrati R., Berkunsky I. Evaluating management strategies in the conservation of the critically endangered Blue-throated Macaw (Ara glaucogularis) // Ecol. Model. 2017. Vol. 361. P. 74-79.
