Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НЕКТАРОПРОДУКТИВНЫХ ЭКОСИСТЕМ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР) 11
1.1. Структура экосистемы и факторы продуктивности 11
1.2. Целевые принципы оптимальности живых систем 13
1.2.1. Целевые принципы функционирования семей медоносных пчел 14
1.3. Модели популяционного и колониального развития семей 15
1.4. Модели фуражировки 18
1.5. Процессы цветения и нектаровыделения в нектароносных фитоценозах 22
1.6. Методы оценки продуктивности 23
1.7. Выводы к главе 1 (постановка задач) 25
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ КЛАССА НЕКТАРОПРОДУКТИВНЫХ (АГРО)ЭКОСИСТЕМ 27
2.1 Иерархическая структура модели 27
2.2 Общий метод оценки многокомпонентной продуктивности (агро)экосистемы 28
2.3 Модель популяции семей медоносных пчел и среды обитания 30
2.4 Модель семьи 32
2.4.1. Общие требования к модели 32
2.4.2. Концептуальная модель 33
2.4.2.1. Сезонная регуляция внутриколониальной репродукции 35
2.4.2.2. Принцип социального разделения труда 36
2.4.2.3. Сбор и регуляция запасов корма 37
2.4.2.4. Регуляция каннибализма 40
2.4.2.5. Структура нижележащего уровня 44
2.4.3. Формальное описание 46
2.4.4. Идентификация параметров 51
2.5. Модель фуражировки 57
2.5.1. Постановка требований к модели 57
2.5.2. Концептуальная модель фуражировки (анализ задачи) 58
2.5.3. Формальное описание 62
2.5.3.1. Структура модели 62
2.5.3.2. Модель коллективной фуражировки 64
2.5.3.3. Модель индивидуальной фуражировки 67
2.5.3.4. Модель взаимодействия фуражиров с источниками нектара 70
2.5.4. Идентификация параметров 73
2.6. Модель нектароносного фитоценоза 76
2.6.1. Феноменологическое описание процессов цветения и нектаровыделения 76
2.6.2. Оценка характеристик нектароносных видов 77
2.7. Модель погода (средней дневной температуры воздуха) 78
2.7.1. Анализ температурных данных. 78
2.7.2. Выбор модели. 82
2.7.3. Идентификация модели для разных климатических регионов 83
2.8. ВЫВОДЫ КГЛАВЕ2 84
ГЛАВА 3. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОДЕЛИ ЭКОСИСТЕМЫ 85
3.1. Инструментальная среда моделирования Anylogic 85
3.2. Имитационная модель 88
3.2.1. Структура модели 88
3.2.2. Организация вычислительного процесса 90
3.2.3. Численные методы 93
3.3. Методика проведения имитационных экспериментов и обработки результатов моделирования 96
3.4. Выводы к главе 3 98
ГЛАВА 4. СТРАТЕГИИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕМЕЙ КАК ФАКТОРЫ ПРОДУКТИВНОСТИ. 99
4.1. Стратегии внутриколониального развития 99
4.1.1. Естественное развитие семьи 100
4.1.1.1. Функционально-возрастной состав семьи 100
4.1.1.2. Внутренний режим развития 102
4.1.2. Сезонная регуляция интенсивности репродукции 104
4.1.2.1. Оптимальная интенсивность репродукции 104
4.1.2.2. Роль погодных факторов в выборе репродуктивных стратегий (обсуждение)
4.1.3. Стратегия каннибализма 109
4.1.3.1. Выгодность каннибализма 109
4.1.3.2. Принятие решения об инициации каннибализма 111
4.1.3.3. Стратегия возрастного предпочтения при каннибализме 112
4.1.4. Стратегия сбора и запасания пыльцы 113
4.1.5. Анализ чувствительности модели семьи 115
4.2. Стратегии фуражировки в окружающей среде 119
4.2.1. Коллективная фуражировка 119
4.2.1.1. Адаптивное перераспределение трудовых ресурсов по территории 119
4.2.1.2. Динамичность фуражирной активности 121
4.2.2. Сравнение альтернативных стратегий 122
4.2.2.1. Оптимизации индивидуальной фуражировки 124
4.2.3. Анализ чувствительности модели фуражировки 124
4.2.3.1. Оптимальная стратегия вербовки в нестабильной среде 128
4.3. Принцип функционирования семей (обсуждение результатов) 130
4.4. Выводы к главе 4 135
ГЛАВА 5. ВНЕШНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОДУКТИВНОСТИ 136
5.1. Объективные факторы 136
5.1.1. Погодно-климатические условия 136
5.1.2. Расстояние до массива нектароносных растений 138
5.1.3. Плотность числа цветков. 140
5.1.4. Концентрация Сахаров в нектаре. 142
5.2. Управление со стороны человека 143
5.2.1. Оптимальный выбор числа семей в локальной популяции 143
5.2.2. Интенсивность эксплуатации по отбору пыльцы 146
5.3. Обсуждение результатов 147
5.4. Выводы к главе 5 151
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 154
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 157
