Развитие вычислительной модели воспроизводства осетровых из анализа структурных связей в экосистемных процессах

Abstract

В статье представлено формирование динамической видоспецифичной модели репродуктивного цикла популяции, разработанной по результатам анализа концептуальной графовой модели. Структурный орграф интерпретировал кумулятивное воздействие набора факторов на благополучие промысловых запасов осетровых рыб Каспийского моря. Показано, что традиционные функции расчета эффективности воспроизводства не содержат предпосылок для реализации критически опасных ситуаций при незначительном превышении от допустимого изъятия. Исходя из решающей роли завышения оценки репродуктивного потенциала промысловыми прогнозами, новая модель включает взаимосвязанную динамику убыли численности поколений и темпов индивидуального развития в соответствии с известным снижением продуктивности. На основе численного решения системы дифференциальных уравнений получена функциональная зависимость, дискретные итерации которой показывают присутствие устойчивого цикла коротких флуктуаций при сосуществовании неустойчивого «репеллерного» состояния равновесия. Достижимая в возмущенной антропогенным воздействием итерационной системе пороговая точка реализует ситуацию непропорционально значительного снижения эффективности воспроизводства, которое может не компенсироваться искусственным выпуском молоди. Характеристики полученной итерационной системы позволяют описывать характер стремительной деградации популяции, ранее длительное время выдерживавшей значительную промысловую нагрузку. Запаздывающее решение по остановке промысла приводит к длительной деградации биоресурсов. Восстановление запасов возможно в отдаленном будущем за счет наименее уязвимой в новых условиях относительно изолированной субпопуляционной группировки, так как у таксономически близких осетровых кривые воспроизводства различны. Учет искусственной интродукции молоди импульсным воздействием в модели показывает сугубо ограниченную эффективность.