t.me/knigoprovod Отправить другу/подруге по почте ссылку на эту страницуВариант этой страницы для печатиНапишите нам!Карта сайта!Помощь. Как совершить покупку…
московское время11.12.19 00:42:19
На обложку
Численные методы в экстремальных задачахавторы — Пшеничный Б. Н., Данилин Ю. М.
Облепиха. — 2-е изд., перераб. и доп.авторы — Букштынов Л. Д., Трофимов Т. Т., Ермаков Б. С., Койков Н. Т., Елисеев И. П., Авдеев В. И., Фаустов В. В., Шапиро Д. К.
Одиссеяавторы — Гомер
б у к и н и с т и ч е с к и й   с а й т
Новинки«Лучшие»Доставка и ОплатаМой КнигоПроводЗаказ редких книгО сайте
Книжная Труба   поиск по словам из названия
Авторский каталог
Каталог издательств
Каталог серий
Моя Корзина
Только цены
Рыбалка
Наука и Техника
Математика
Физика
Радиоэлектроника. Электротехника
Инженерное дело
Химия
Геология
Экология
Биология
Зоология
Ботаника
Медицина
Промышленность
Металлургия
Горное дело
Сельское хозяйство
Транспорт
Архитектура. Строительство
Военная мысль
История
Персоны
Археология
Археография
Восток
Политика
Геополитика
Экономика
Реклама. Маркетинг
Философия
Религия
Социология
Психология. Педагогика
Законодательство. Право
Филология. Словари
Этнология
ИТ-книги
O'REILLY
Дизайнеру
Дом, семья, быт
Детям!
Здоровье
Искусство. Культурология
Синематограф
Альбомы
Литературоведение
Театр
Музыка
КнигоВедение
Литературные памятники
Современные тексты
Худ. литература
NoN Fiction
Природа
Путешествия
Эзотерика
Пурга
Спорт

/Наука и Техника/Физика

Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии — Свирежев Ю. М.
Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии
Свирежев Ю. М.
год издания — 1987, кол-во страниц — 368, тираж — 4000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 400 гр., издательство — Физматлит
цена: 700.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Р е ц е н з е н т ы:
д-р ф.-м. наук В. В. Алексеев
д-р ф.-м. наук В. Ф. Крапивин

Формат 84x108 1/32. Бумага типографская №1. Печать офсетная
ключевые слова — эволюц, бифуркац, дарвин, популяц, волн, таксис, автомодельн, ресурс-потребитель, трофическ, диссипатив, хищник-жертв, самовозбужден, экосистем, хаос, аттрактор, дестохастизац, стохастическ

Рассматриваются математические проблемы экологии и охраны окружающей среды. Вскрываются основные механизмы, управляющие сложными экологическими системами. Приводится их описание с помощью математических моделей, а также качественное исследование моделей и оценка областей применимости.

Для научных работников в области прикладной математики, информатики, биологии и охраны окружающей среды.


Сейчас уже никто не спорит с тем, что биология намного сложнее, чем физика, но с точки зрения формализма намного меньше развита. К тому же физика гораздо раньше «сделала заказ» на математический метод и развитие многих областей математики стимулировалось потребностями физики. Ещё несколько десятилетий тому назад физика была «королевой» наук, но сейчас она вынуждена уступить свою корону биологии. И вполне естественно, что один из самых мощных методов современного естествознания — математический метод — всё чаще стал применяться в решении биологических проблем. Когда же возникла потребность в математизации биологии, то довольно быстро выяснилось, что многие математические методы, разработанные для физики, здесь неприменимы. Возникла потребность и в новых методах (или нетрадиционном применении старых), возникли и новые постановки задач. И если математическая физика оформилась как наука в XIX веке, то XX век можно считать датой рождения математической биологии. Конечно, «взрывное» нарастание числа работ по математической биологии можно объяснить массовым увлечением и острым интересом к биологическим проблемам, но это ещё не вся правда. Дело в том, что на наших глазах возник новый синтез — синтез математики и биологии. Что же в этом синтезе даёт математике биология? Во-первых, это новые области приложения классических математических методов. Во-вторых, биология пробудила интерес к многим старым математическим проблемам, интерес к которым был утерян либо из-за отсутствия интересных результатов, либо из-за отсутствия интересных приложений. В-третьих, биология в этом синтезе даёт новые постановки математических задач. А математика даёт метод исследования, без которого многим работам по теоретической биологии грозила бы опасность попросту впасть в туманное многословие. Она даёт новые методы обработки биологической информации, без которых можно было бы захлебнуться в её потоке. И наконец, она даёт методы, позволяющие за частным увидеть общее, за деревьями увидеть лес, и не только увидеть, но и понять, как он «устроен», увидеть его структуру и понять механизмы его функционирования.

Так уж исторически сложилось, что первыми областями биологии, куда математические методы проникли так глубоко, что стали её неотъемлемой частью, были генетика и теория эволюции. Другой стала экология — наука о нашем с вами доме, доме, в котором мы все живём. Проникновение математических методов в эту область породило новую науку — математическую экологию, которую можно считать сейчас одной из самых бурно развивающихся областей математической биологии.

Почти десять лет назад была написана наша книга [Свирежев Ю. М., Логофет Д. О., Устойчивость биологических сообществ, М.: Наука, 1978], посвящённая анализу концепции устойчивости в экологии. И действительно, интуитивно ясно, что сохраняться и выживать в течение достаточно длительного времени могут только устойчивые системы. Но в то же время эти системы не могут эволюционировать, а эволюционная парадигма — это основа основ биологии. Мы живём в эволюционирующем мире, в котором одни системы разрушаются, другие возникают; процесс эволюции необратим (вряд ли сейчас можно ожидать появления динозавров), но он и непредсказуем. Я не думаю, что много найдётся сейчас сторонников наивного антропоцентризма, которые считали бы человека венцом и конечной целью биологической эволюции, а когда нет цели, невозможен и прогноз. Эволюция — это бесконечная смена одних устойчивых состояний другими через неустойчивости. Когда же система проходит через неустойчивость, через бифуркацию, предсказать направление её дальнейшей эволюции так же невозможно, как нельзя сказать, в каком направлении упадёт вертикально стоящий на столе карандаш, когда мы уберём палец, его придерживающий.

Любая живая система, будь то организм, экосистема или биосфера, живёт конечное время; она устойчива лишь на этом промежутке времени; умирая или разрушаясь, она теряет устойчивость, и на её месте появляется другая. Она может называться по-старому, можно говорить, что она перешла в другое состояние, но другое состояние старой системы означаёт лишь одно — возникла новая система.

Классическая физика приучила нас к мысли об устойчивости, постоянстве окружающего мира. Классическая биология после появления дарвиновской теории эволюции показала, что устойчивость — это, скорее, исключение, чем правило. И если имеет смысл говорить об устойчивости, неизменности, то при этом всегда нужно говорить о масштабах времени, о временных интервалах, на которых это свойство наблюдается.

Можно говорить, что окружающий нас мир — это совокупность устойчивых, гармоничных форм, и его развитие представляет собой смену этих форм с краткими периодами переходных процессов между ними. А можно считать и по-другому: мир — это постоянное развитие, вечная неустойчивость, и периоды стабилизации — лишь краткие остановки на этом пути…

ПРЕДИСЛОВИЕ
Ю. М. Свирежев

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ8
 
Глава I. ВОЛНЫ В ИЗОЛИРОВАННЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ11
 
§ 1. Экологическое введение11
§ 2. Модель популяции, учитывающая миграцию особей по ареалу12
§ 3. Типы локального роста популяции13
§ 4. Кооперативные эффекты и популяция с гиперболическим законом
роста16
§ 5. Волна в логистической популяции (модель
Колмогорова-Петровского-Пискунова)18
§ 6. Соображения в пользу выбора минимальной скорости23
§ 7. О начальных распределениях плотности, порождающих волну,
и скорости её распространения24
§ 8. О форме волны в логистической популяции27
§ 9. Волна в популяции типа Олли с одним устойчивым равновесием32
§ 10. О форме волны36
§ 11. Волна в популяции типа Олли с критическим порогом плотности36
§ 12. Об одном точном решении задачи о распространении волны
в популяции с критическим порогом плотности40
§ 13. Когда затухает локальная вспышка?41
§ 14. Возникновение и разрушение волны в популяции с выраженным
таксисом44
§ 15. Типы автомодельных решений для изолированной популяции47
§ 16. Случай «седло — топологический узел — седло»50
§ 17. Случай m стационарных точек54
§ 18. Немонотонные волны56
§ 19. Заключение59
§ 20. Библиография и комментарии60
 
Глава II. ВОЛНЫ В СИСТЕМАХ «РЕСУРС-ПОТРЕБИТЕЛЬ»64
 
§ 1. Экологическое введение64
§ 2. Волна в системе «неподвижный невозобновимый ресурс-потребитель»66
§ 3. О сходимости к волне и «реальных» начальных распределениях69
§ 4. Форма волны в системе «неподвижный невозобновимый
ресурс-потребитель»70
§ 5. Трофическая функция, возникновение волны, её скорость71
§ 6. Распространение волны в микробной популяции73
§ 7. О новой форме уравнений, описывающих распространение волны
в системе «ресурс-потребитель»77
§ 8. Волна в системе «ресурс-потребитель» с возобновимым ресурсом81
§ 9. Оценка периода между последовательными вспышками86
§ 10. «Аннигиляция» волн. Характер преодоления «мёртвой зоны»
(результаты машинных экспериментов)88
§ 11. Оценка скорости волны в «мёртвой зоне»92
§ 12. Взаимодействие подвижного ресурса с неподвижным потребителем94
§ 13. Библиография и комментарии96
 
Глава III. ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ НЕЛИНЕЙНЫХ ПОПУЛЯЦИОННЫХ
ВОЛН К ЗАДАЧАМ ЭКОЛОГИИ, ЭПИДЕМИОЛОГИИ И ГЕНЕТИКИ98
 
§ 1. Введение98
§ 2. Распространение вспышек елового почкоеда (Choristoneura
fumiferana) по лесам востока Канады99
§ 3. Распространение большого елового лубоеда (Dendroctonus
micans) по Боржомскому ущелью в Грузии104
§ 4. Эпидемические волны. Распространение волны безыммунной эпидемии106
§ 5. «Генные» волны113
§ 6. Распространение волны популяции Drosophila funebris
(экспериментальное исследование)117
§ 7. Заключение120
§ 8. Библиография и комментарии120
 
Глава IV. УСТОЙЧИВОСТЬ ПОПУЛЯЦИОННЫХ ВОЛН. НЕРЕГУЛЯРНЫЕ
ВОЛНЫ. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ВОЛНОВЫХ АВТОМОДЕЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ123
 
§ 1. Введение123
§ 2. Линейная устойчивость популяционных волн по отношению к малым
возмущениям124
§ 3. Устойчивость по отношению к постоянно действующим локальным
возмущениям127
§ 4. Миграция, зависящая от плотности. Нерегулярные волны129
§ 5. Волновые автомодельные решения общего вида. I. Волны малой
амплитуды133
§ 6. Волновые автомодельные решения общего вида. II. Волны
произвольной амплитуды137
§ 7. Устойчивость волн малой амплитуды138
§ 8. Заключение141
§ 9. Библиография и комментарии141
 
Глава V. ДИФФУЗИОННАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ
ДИССИПАТИВНЫХ СТРУКТУР144
 
§ 1. Введение144
§ 2. Диффузионная неустойчивость. Сообщество типа «хищник-жертва»145
§ 3. Пример системы «хищник-жертва» с диффузионной неустойчивостью147
§ 4. Различные типы граничных условий и их экологическая
интерпретация. Возможные динамические режимы149
§ 5. Линейный анализ устойчивости стационарного однородного решения.
Диффузионная неустойчивость в сообществе из двух видов150
§ 6. Ещё раз о модели «хищник-жертва»156
§ 7. Пространственное взаимодействие популяции с веществом161
§ 8. Библиография и комментарии163
 
Глава VI. ДИССИПАТИВНЫЕ СТРУКТУРЫ В МОДЕЛЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ
СИСТЕМ165
 
§ 1. Введение165
§ 2. Пространственная структура изолированной популяции.
I. Выпуклый ареал166
§ 3. Пространственная структура изолированной популяции.
II. Невыпуклый ареал169
§ 4. «Мягкие» диссипативные структуры174
§ 5. «Мягкие» диссипативные структуры в системе «хищник-жертва»178
§ 6. Диссипативные структуры в системе «хищник-жертва» (численный
эксперимент)182
§ 7. Диссипативные структуры в системе «ресурс-потребитель»184
§ 8. Заключение190
§ 9. Библиография и комментарии191
 
Глава VII. ДИССИПАТИВНЫЕ СТРУКТУРЫ: ТЕОРИЯ И РЕАЛЬНОСТЬ.
«ШРЁДИНГЕРОВСКИЕ» СИСТЕМЫ193
 
§ 1. Введение193
§ 2. Построение модели, описывающей рельеф верхового болота194
§ 3. Стационарная форма болота. Модель и реальность196
§ 4. Зависимость рельефа болота от его диаметра: имитация и эмпирика198
§ 5. Еще о системе «ресурс-потребитель». «Шрёдингеровские» системы201
§ 6. Исследование некоторых «шрёдингеровских» систем.
I. Линейный анализ204
§ 7. Исследование некоторых «шрёдингеровских» систем.
II. Нелинейный анализ207
§ 8. Экологическая интерпретация результатов анализа
«шрёдингеровских» систем214
§ 9. Заключение215
§ 10. Библиография и комментарии216
 
Глава VIII. ЭКОЛОГИЯ И ТЕОРИЯ КАТАСТРОФ.
СИСТЕМА «ХИЩНИК-ЖЕРТВА»218
 
§ 1. Введение218
§ 2. Мягкое самовозбуждение в системе «хищник-жертва»219
§ 3. Жесткое самовозбуждение в системе «хищник-жертва»223
§ 4. Об интегрируемости и периодических колебаниях в системе
«хищник-жертва»228
§ 5. Релаксационные колебания в системе «хищник-жертва». Переход
к моделям теории катастроф231
§ 6. Катастрофа типа сборки в системе «хищник-жертва» 233
§ 7. «Глупый» хищник и катастрофы с ограничениями238
§ 8. Заключение240
§ 9. Библиография и комментарии241
 
Глава IX. СЛОЖНОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МОДЕЛЯХ ПРОСТЫХ
ЭКОСИСТЕМ. ЦИКЛЫ242
 
§ 1. Введение242
§ 2. Трофические цепи243
§ 3. Вольтерровские трофические цепи длины четыре246
§ 4. Периодические режимы в цепях длины четыре249
§ 5. Существование циклов в цепях длины, большей чем четыре251
§ 6. Цепь с трофическими функциями общего вида. Динамика цепи длины
два258
§ 7. Возникновение циклов в цепях длины, большей двух261
§ 8. О существовании периодических режимов в открытых и частично
замкнутых трофических цепях262
§ 9. Вольтерровская трофическая цепь с четырьмя видами.
«Квантуемость» общего количества вещества и длина цепи.
Возникновение циклов и проблема эксплуатации266
§ 10. Библиография и комментарии268
 
Глава X. СЛОЖНОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МОДЕЛЯХ ПРОСТЫХ
ЭКОСИСТЕМ. ХАОС271
 
§ 1. Введение271
§ 2. Странный аттрактор в модели трофической цепи длины три.
Механизмы образования хаоса273
§ 3. Энтропия Колмогорова и мера странного аттрактора275
§ 4. Странный аттрактор в модели замкнутой экосистемы с двумя
трофическими цепями, связанными через ресурс281
§ 5. Существование странного аттрактора в замкнутых трофических
цепях длины, большей чем три285
§ 6. Дестохастизация в эксплуатируемых популяциях288
§ 7. Заключение291
§ 8. Библиография и комментарии293
 
Глава XI. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В СЛУЧАЙНОЙ СРЕДЕ.
СТОХАСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ297
 
§ 1. Введение297
§ 2. Флуктуации численности природных популяций298
§ 3. Переход к стохастическим моделям301
§ 4. Особенности исследования моделей со случайными параметрами.
Ито или Стратонович?303
§ 5. Популяция в экстремальных условиях. I. Некоторые вводные
определения и понятия305
§ 6. Популяция в экстремальных условиях. II. Характер нулевой
границы и вырождение популяции308
§ 7. Поведение популяции при больших численностях310
§ 8. Стохастическая модель логистической популяции311
§ 9. Классификация границ в логистической модели314
§ 10. Динамика численности популяции на больших интервалах времени317
§ 11. Проблема критической численности популяции и размера
заповедной территории320
§ 12. Поведение популяции с множественными положениями равновесия324
§ 13. Библиография и комментарии328
 
Глава XII. СООБЩЕСТВА В СЛУЧАЙНОЙ СРЕДЕ. СТОХАСТИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ
И СТОХАСТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ334
 
§ 1. Введение334
§ 2. Вырождение конкурентного сообщества в случайной среде335
§ 3. Ещё раз о циклах в системе «хищник-жертва»337
§ 4. Воздействие случайных факторов на систему «хищник-жертва»340
§ 5. Устойчивость биологических сообществ в случайной среде.
I. Явление вырождения344
§ 6. Явление стохастической устойчивости в математической экологии347
§ 7. Устойчивость биологических сообществ в случайной среде.
II. Вольтерровские сообщества349
§ 8. Заключение. Заметки по поводу стохастических моделей в
математической экологии352
§ 9. Библиография и комментарии355
 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ359

Книги на ту же тему

  1. Саморегулируемые волны химических реакций и биологических популяций, Жижин Г. В., 2004
  2. Динамика численности лесных насекомых-филлофагов: модели и прогнозы, Исаев А. С., Пальникова Е. Н., Суховольский В. Г., Тарасова О. В., 2015
  3. Образование структур при необратимых процессах: Введение в теорию диссипативных структур, Эбелинг В., 1979
  4. Термодинамика и макрокинетика природных иерархических процессов, Гладышев Г. П., 1988
  5. Термодинамика и кинетика биологических процессов: Проблемы неравновесной термодинамики, кинетики переходных процессов, экстремальные принципы, переходные процессы в живых системах, Зотин А. И., ред., 1980
  6. Жизнеспособность популяций: Природоохранные аспекты, Сулей М., ред, 1989
  7. Основы физики биосферы, Хильми Г. Ф., 1966
  8. Популяционная динамика лесных насекомых, Исаев А. С., Хлебопрос Р. Г., Недорезов Л. В., Кондаков Ю. П., Киселев В. В., Суховольский В. Г., 2001
  9. Теория регулирования и биологические системы, Гродинз Ф., 1966
  10. Модели в экологии, Смит Д. М., 1976
  11. Режимы с обострением. Эволюция идеи: Законы коэволюции сложных структур, Макаров И. М., ред., 1998
  12. Моделирование экосистем больших стратифицированных озёр, Астраханцев Г. П., Меншуткин В. В., Петрова Н. А., Руховец Л. А., 2003
  13. Дарвинизм. Курс лекций по истории эволюционного учения и проблемам дарвинизма, Дворянкин Ф. А., 1964
  14. Что, если Ламарк прав? Иммуногенетика и эволюция, Стил Э., Линдли Р., Бландэн Р., 2002
  15. Популяционная биология и эволюция, Солбриг О., Солбриг Д., 1982
  16. Сообщества и популяции животных: морфологический и экологический анализ, Большаков В. Н., ред., 2010
  17. Ускользающий мир: Экологические последствия утраты местообитаний. — 2-е изд., Хански И., 2015
  18. Динамика населения позвоночных животных Заволжской полупустыни, Линдеман Г. В., Абатуров Б. Д., Быков А. В., Лопушков В. А., 2005
  19. Локальные механизмы глобальных изменений природных экосистем, Коломыц Э. Г., 2008
  20. Неоднородность среды и трофические отношения у рыб, Михеев В. Н., 2006
  21. Генетика популяций, Хедрик Ф., 2003
  22. Экосистема малой реки в изменяющихся условиях среды, Крылов А. В., Бобров А. А., ред., 2007
  23. Введение в нелинейную физику: От маятника до турбулентности и хаоса, Заславский Г. М., Сагдеев Р. 3., 1988
  24. Взаимодействие одномерных волн в средах без дисперсии, Васильева О. А., Карабутов А. А., Лапшин Е. А., Руденко О. В., 1983
  25. Нелинейная динамика гравитационных волн на глубокой воде, Юэн Г., Лэйк Б., 1987
  26. Синергетика: Сборник статей, Рязанов А. И., Суханов А. Д., сост., 1984
  27. Нелинейные волны, Лейбович С., Сибасс А., ред., 1977
  28. Бифуркация рождения цикла и её приложения, Марсден Д., Мак-Кракен М., 1980
  29. Взаимодействие волн в неоднородных средах, Заславский Г. М., Мейтлис В. П., Филоненко Н. Н., 1982
  30. От часов к хаосу: Ритмы жизни, Гласс Л., Мэки М., 1991
  31. Эволюционная кибернетика, Редько В. Г., 2001
  32. Солитоны и метод обратной задачи, Абловиц М., Сигур Х., 1987
  33. Нестандартные методы в стохастическом анализе и математической физике, Альбеверио С., Фенстад Й., Хеэг-Крон Р., Линдстрём Т., 1990

Напишите нам!© 1913—2013
КнигоПровод.Ru
Рейтинг@Mail.ru btd.kinetix.ru работаем на движке KINETIX :)
elapsed time 0.095 secработаем на движке KINETIX :)