|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Динамика популяции фитопланктона в северных морях – агентная модельтезисы доклада
- Авторы: Фурсова П.В., Ризниченко Г.Ю., Погосян С.И.
- Сборник: ДВАДЦАТЬ ДЕВЯТАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ
- Тезисы
- Год издания: 2022
- Издательство: Научно-издательский центр "Регулярная и хаотическая динамика"
- Местоположение издательства: Ижевск
- Первая страница: 81
- Последняя страница: 81
- Аннотация: В ряде северных морей, например, в Карском море, под влиянием географических особенностей складываются специфические условия обитания фитопланктона: в верхнем слое для микроорганизмов доступен солнечный свет, а в нижнем – необходимые элементы минерального питания. Полученные во время рейсов 2016-2021 гг исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» данные по изучению фотосинтетических характеристик микроводорослей указывают на сложную пространственно-временную динамику популяции фитоплактона. Так, исследование проб флуоресцентными методами показывает, что среди клеток фитопланктона из верхнего слоя присутствуют организмы, адаптированные к темноте, и, наоборот, часть клеток, поднятых с глубины, демонстрируют адаптированность к свету. что свидетельствует об интенсивных вертикальных перемещениях микроводорослей.Для изучения и анализа динамики возможных механизмов установления подобного распределения популяции фитопланктона создается агентная модель в среде NetLogo. Среда обитания представляет собой двумерную целочисленную решетку, разделенную на 2 слоя. Каждая ячейка решетки характеризуется двумя величинами: интенсивностью света и содержанием питательных веществ. В верхнем слое содержание питательных веществ принимается равным нулю, интенсивность света падает по вертикали в соответствии с экспоненциальным законом. В нижнем слое освещенность отсутствует, питательные вещества распределены равномерно. Популяция клеток водоросли разбита на 2 субпопуляции – клетки, находящиеся в верхнем слое среды и нижнем. Состояние каждого агента описывается двумя характеристиками, ограниченными сверху: удельной массой и внутриклеточным содержанием минеральных веществ. Кроме того, агенту присваивается особая характеристика «адаптация к свету/темноте», определяющая эффективность работы фотосинтетического аппарата клетки. Для каждой клетки прописываются возможные действия и правила перехода из одной субпопуляции в другую.Модель демонстрирует качественное согласие с экспериментальными данными. Можно наблюдать различные соотношения клеток в водных слоях – преимущественное расположение популяции в верхнем или нижнем слое, а также распределение численности клеток с двумя максимумами. Со временем в каждой субпопуляции устанавливается некоторый уровень доли «иначе» адаптированных клеток.В дальнейшем в описании клетки-агента будет учитываться ее физиологическое состояние (молодая клетка после деления, клетка в процессе адаптации к новым условиям среды, адаптированная клетка). В соответствии с этим будут уточнены и параметризованы функциональные зависимости для каждого процесса модели. Исследование выполнено в рамках научного проекта государственного задания МГУ №121032500060-0.
- Добавил в систему: Фурсова Полина Викторовна