Принципы управления искусственными популяциями животных

Шаров А.А. Принципы управления искусственными популяциями животных// Первое всесоюзное совещание по проблемам зоокультуры. Тезисы докладов. Часть первая. Москва, 1986. С. 90-92.

ПРИНЦИПЫ УПРАВЛ

ЕНИЯ искусственных популяций ЖИВОТНЫХ

Выдвигаются три базовых принципа управления искусственными популяциями животных: 1) принцип жизненной системы; 2) принцип стохастичности динамики популяции и 3) принцип оптимальности.

Жизненной системой называется система, состоящая из данной популяции и ее эффективной среды, то есть той части экосистемы, которая прямо или косвенно влияет на эту популя цию (Clask et al, 1967). Концепция жизненной системы утверждает необходимость использования системного подхода в популяционной экологии. Роль любого экологического процесса в динамике популяции определяется не только свойствами этого процесса, но и жизненной системой в целом. Жизненная система - основной объект популяционной экологии. Основным методом анализа жизненных систем является метод математического моделирования, позволяет интегрировать сведения о закономерностях течения отдельных экологических процессов.

Особенность структуры жизненных систем искусственных попу ляции, о которых идет речь на Совещании, состоит в том, что важным компонентом этих жизненных систем является направленное воздей ствие человека. Антропогенный фактор включается в единую систему с природными факторами, влияющими на динамику популяции. Его нельзя считать внешним по отношению к жизненной системе, поскольку характер воздействия человека должен закономерно ме няться в зависимости от состояния жизненной системы. Итак, принцип жизненной системы гласит: управление популяцией возможно только с учетом всех важнейших как искусственных, так и ес тественно экологических процессов, входящих в жизненную систему.

Благодаря влиянию абиотических и других плохо предсказуем мых факторов, динамика любой популяции представляет собой сто хастический, а не детерминированный процесс. Поэтому при управле ния необходимо учитывать случайные флуктуации состоян

ия популяции. В этом заключается сущность второго принципа, который впервые был выдвинут Чессон (Chesson, 1978). Задача управления искусственной популяцией состоит в том, чтобы удержать состояние популяции в определенных пределах. Управление следует считать удовлетворительным, если вероятность выхода состояния популяции за указанные пределы меньше некоторой заданной величины, например, 1%.

Для решения задачи управления необходимо спроектировать, а затем создать такую ​​жизненную систему популяции, чтобы доверительный интервал ее состояния не выходил за установленные границы. Такое направленное изменение жизненной системы популяции будем называть экологической инженерией. Цель экологической инженерии, в отличие от традиционных методов управления, состоит не в том, чтобы постоянно корректировать изменения состояния популяции, а в том, чтобы так видоизменить структуру жизненной системы, она уже не будет требовать корректировки или потребует лишь минимальное корректировки.

Доверительный интервал для любой характеристики популяции можно определить, исходя из среднего уровня и дисперсии. В жизненной системе есть регулирующие механизмы, препятствующие изменению среднего уровня и дисперсии любой стабильной характе ристики популяции. Мы предложили выделять два типа регулирующих механизмов: буферные механизмы, препятствующие изменению средне го уровня некоторой характеристики популяции, и гомеостатические, препятствующие изменению дисперсии этой характеристики (Ша ров, 1985, 1986). Эффективность этих механизмов можно киль венно оценить коэффициентами буферности и гомеостаза, которые вычисляются на основе имитационной модели. По величине этих коэффициентов можно прогнозировать изменение среднего уровня к дисперсии данной характеристики популяции в ответ на изменение параметров жизненной системы, дает ключ к решению задачи экологической инженерии.

Поддержка определенной структуры жизненной системы популяции обычно требует экономических затрат. При управлении популяцией эти затраты должны быть минимальными - в этом заключается прин цип оптимальности. Задача оптимизации управления решается раз нообразними математическими методами на основе имитационной по дели (Уатт, 1971; Got, 1980). Оптимизации подлежит не только зоокультуры как таковая, но и способ использования продукции этой зоокультуры. Примером служит культура энтомофагов, разводимых в целях биометода. Оптимальная стратегия выпуска энтомофагов зависит от их биологических особенностей, а следовательно, и от методов разведения. Поэтому желательно общая оптимизации ция методов разведения и выпуска энтомофагов.

При оптимизации следует учитывать два типа затрет: 1) о производственной расходы, включающие затраты на сырье, на уход за культурой и т.д. и 2) расходы на мониторинг за состоянием жиз ненной системы искусственной популяции. Необходимость мониторин га вытекает из стохастичности динамики популяции. Если в техни ке затраты на контроль продукции часто бывают пренебрежимо малы по сравнению с производственными затратами, то при зоокультивировании эти два типа расходов обычно бывают сравнении и требуют совместной оптимизации. В области оптимума увеличение затрат на мониторинг должен точно компенсироваться снижением производственных них расходов. Такое соотношение будет верным при оптимальных стратегиях использования производственных расходов и расходов на Мони Торинг.