введение в математическую экологию

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени А. А. ЖДАНОВА Л. А. ПЕТРОСЯН, В. В. ЗАХАРОВ ВВЕДЕНИЕ В МАТЕМАТИЧЕСКУЮ ЭКОЛОГИЮ . ЛЕНИНГРАД ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛЕНИНГРАДСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 1986 Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета Ленинградского университета УДК 518.9 П е т р о с я н Л. А., З а х а р о в В. В. Введение в математическую экологию.— Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1986. 224 с. В книге рассматриваются актуальные вопросы математической экологии: исследуются математические модели популяционной динамики, проблемы оптимального управления в биологических системах, задачи охраны атмосферы от загрязнения, включающие задачи размещения и ограничения выбросов источников загрязняющих веществ, сохранения биоценозов островных и высокогорных систем, оптимизации структуры сельскохозяйственного производства по отраслям и регионам, проводится теоретико-итовой анализ конфликтных управляемых экологических процессов. Книга предназначена для широкого круга специалистов в области прикладной математики, биологии, экономики, географии, интересующихся применением математических методов в исследовании экологических проблем. Библиогр. 58 назв. Табл. 1. Ил. 19. Р е ц е н з е н т ы : проф. В. Г. Суздаль (Ленингр. ин-т текст, и легк. пром-сти им. С. М. Кирова), доц. Г. Г. Ткаченко (Сев.-зап. заочн. политехи, ин-т, Ленинград). 1502000000—114 076(02)—86 5 9 ~ 8 5 .«, ^ Издательство Ленинградского университета, 1986 г. ПРЕДИСЛОВИЕ Математическая экология как наука начала формироваться в начале XX столетия. Ее возникновению способствовали труды выдающегося математика Вито Вольтерра и его современников Л. Лотки и В. А. Костицина. Дальнейшее развитие математической экологии связано с именами Г. Ф. Гаузе, А. Н. Колмогорова, Ю. Одума, Ю. М. Свирежева, Р. А. Полуэктова и др. Наиболее глубоко математические методы проникли в исследование вопросов динамики численности биологических популяций, занимающих центральное место в задачах экологии и популяционной генетики. Вместе с тем внимание многих исследователей привлекают проблемы взаимодействия человека и биосферы в современных условиях, когда возможности человека влиять на изменение процессов в биосфере стали сравнимы с энергией естественного происхождения. В настоящее время трудные сами по себе проблемы экономики и социального развития тесно переплелись с проблемами загрязнения окружающей среды, эволюции климата, устойчивого существования экосистем, истощения природных ресурсов и т. д. В связи с загрязнением окружающей среды и усилившимся воздействием человека на природу экология приобрела особое значение. Экология — это наука об отношениях растительных и животных организмов между собой и с окружающей средой. Ее объектами являются популяции организмов, биологические виды, сообщества, экосистемы п биосфера в целом. Особое направление — экология человека — состоит в изучении общих закономерностей взаимоотношений природы и общества. Именно поэтому экология сильно отличается от других наук, здесь мы не обнаруживаем единой основы, которая в других науках подобно мощному стволу дерева порождает более специализированные направления исследований. Как раз наоборот, многие науки: ботаника, зоология, климатология, физическая география, почвоведение, биохимия, микро- биология, прикладная математика, социология, география населения, экономика, образующие как бы массу ее корней, сливаясь воедино, формируют могучий ствол. Необходимость решения экологических проблем требует от математиков разработки специальных методов построения и исследования математических моделей экологических процессов. Основой для разработки таких методов служат фундаментальные исследования в области теории управления, теории игр, теории систем и т. д. Целью настоящей монографии является привлечение внимания математик