Принцип конкурентного исключения и модель Друпа

Исследуются ситуации выполнения или нарушения принципа конкурентного исключения. Принцип конкурентного исключения – это известный принцип Г.Ф. Гаузе. Принцип означает, что каждый вид имеет свою собственную экологическую нишу, и никакие два разных вида не могут занять одну и ту же экологическую нишу. В общем виде принцип конкурентного исключения говорит о невозможности длительного сосуществования видов, если их число превосходит число плотностнозависимых контролирующих рост факторов. Однако, принцип конкурентного исключения не является многократно подтвержденным законом типа физических, это всего лишь принцип-гипотеза. Факт его нарушения не является чем-то выделяющимся, сейчас известны многочисленные примеры таких нарушений. Но каждый такой случай привлекает внимание к возможным причинам нарушения. Ведь соблюдение принципа конкурентного исключения создает ясные характеристики экологических ниш, их сходства или различия. А нарушение, наоборот, размывает эти различия. Мы проследим соответствие этого принципа микробным сообществам в фитопланктоне. Исследование носит модельный характер, проведено на известной модели Друпа. Моделирование жизнедеятельности микроорганизмов занимает значительное место в исследованиях биологических процессов в культивируемых условиях. Соответствующие зависимости и уравнения применяются и для природных систем. Модель представляется системой нелинейных дифференциальных уравнений, в которой исследуются свойства решений. Эта модель применяется и к анализу фитопланктона в водоемах с использованием лабораторных методов экспериментального определения параметров. Рассматриваются уравновешенные стационарные решения, называемые равновесиями. Исследуется существование и устойчивость таких решений. Оказывается, что эти решения достаточно подробно характеризуют фазовый портрет системы дифференциальных уравнений. Вычислительные эксперименты в примерах иллюстрируют свойства решений.