Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Апреля 2013 в 17:15, курсовая работа
Целью данной работы является составить аналитический обзор по теме математические методы в экологии и рассмотреть и исследовать мнения отечественных и зарубежных ученых о внедрении математических методов в экологию и способах их реализации. Была предпринята попытка решить следующие задачи:
осветить основные понятия экологии, выявить ее объект, предмет, методы и задачи с разных точек зрения;
рассмотреть историю внедрения математических методов в экологию, обобщить статистические методы и математические модели у разных ученых;
рассмотреть наиболее интересные статистические и математические исследования и модели, проведенные в экологии и полученные результаты.
Введение…………………………………………………………………………...7
Глава 1. Экология как наука…………………….………………………………..9
Понятие экологии……………………………………………………9
Объект экологии…………....…………………………….………...11
Предмет экологии…………………………………………………..12
Задачи экологии………………………………………………….…13
Методы экологии…………………………………………………...15
Глава 2. Математические методы и модели в экологии……………………....18
История внедрения математических методов и моделей в
экологию……………………………………………………............18
Статистические методы……………………………………………19
Моделирование экологических систем и процессов………….…22
Сущность моделирования, направления экологического моделирования………………………………………………22
Классификация моделей…………………………………….25
Дифференциальные уравнения в экологических
исследованиях……………………………………………………...26
Глава 3. Конкретные математические исследования в экологии.……..……..29
Исследования, основанные на статистических методах……………………………………………………………...29
Модели, основанные на дифференциальных уравнениях….…....34
Прочие модели……………………………………………………..37
Заключение………………………………….……………………………………38
Список используемой литературы и документации…………………………..39
Список сокращений……………………………………………………………...43
Указатель авторов………………………………………………………………..44
Указатель таблиц………………………………………………………………...46
Указатель иллюстраций…………………………………………………………47
Приложение 1. Charles Hall. Ecology…………………………….…………..48
Список сокращений
Большая Советская Энциклопедия – БСЭ
Высшее учебное заведение – ВУЗ
Средства массовой информации – СМИ
Теплоэлектроцентраль – ТЭЦ
Указатель авторов
Абросов Н. С. 1 – 26, 27
Абушенко В. Л. 37 – 13
Акимова Т. А 2 – 21
Андреев М. В. 3 – 13, 16, 18, 23
Антоновский М. Я. 4 – 18
Березина А. Н. 5 – 18, 19, 24
Брусиловский П.М. 41 – 37
Былова А. М. 43 – 10, 19, 24, 25, 29
Вонсовский С. В. 9 – 10, 15, 17
Гнаук А. 40 – 25
Горелов А. А. 12 – 14, 23, 27
Гринин А. С. 13 – 21, 23
Грицанов А. А. 37 – 13
Гусейнов А. Н. 14 – 31
Джефферс Дж 15 – 20
Евдокимов Е. В. 16 – 28, 34
Евелькин Г. М. 37 – 13
Заславский Е. М. 17 – 10, 21
Зинченко Т. Д. 45 – 22, 23, 26
Киселёв В. Н. 18 – 10, 19, 20, 21
Ковров Б. Г 1 – 26, 27
Кузьмин А. П. 2 – 21
Латышев В. 19 – 32
Латышев Л. 19 – 32
Лукьянихин В. А. 20 – 11, 12
Лукьянихина Е. А. 20 – 11, 12
Маглыш С. С. 21 – 9, 13, 14
Майоров И. С. 32 – 11, 12, 21, 23
Медоуз Д. Х. 22 – 37
Медоуз Д. Л. 22 – 37
Мэгарран Э. 23 – 29, 30
Налимов В. В. 24 – 26
Новиков В. Н. 13 – 21, 23
Одум Ю. 26 – 33
Ожегов С. И. 27 – 9, 11
Орехов Н. А. 13 – 21, 23
Пайтген Х. –О. 28 – 35, 36
Пасхин Е. Н. 29 – 20, 23
Перчук Е. Е. 29 – 20, 23
Плотинский Ю. М. 30 – 27
Пузаченко Ю. Г. 31 – 22, 23, 24, 31
Пушкарь В. С. 32 – 11, 12, 21, 23
Радкевич В. А. 33 – 10, 16, 17, 19, 20
Рандерс Й. 22 – 37
Ризниченко Г. Ю. 10, 11, 34, 35 – 18, 22, 25, 27, 28, 32, 37
Рихтер П. Х. 28 – 35, 36
Розенберг Г.С. 41, 45 – 22, 23, 26, 37
Романов М. Ф. 36 – 16, 20, 21, 24, 26, 28
Семенов С. М. 4 – 18
Соколова Г. Н. 37 – 13
Степановских А. С. 39 – 9, 13, 15, 16, 20
Страшкраба М. 40 – 25
Терещенко О. В. 37 – 13
Торнли Дж. Х. М. 42 – 20, 21
Федоров Н. П. 36 – 16, 20, 21, 24, 26, 28
Флейшман Б.С. 41 – 37
Франс Дж 42 – 20, 21
Хаскин В. В. 2 – 21
Чернова Н. М. 43 – 10, 19, 24, 25, 29
Шведова Н. Ю. 27 – 9, 11
Шилов И. А. 44 – 10, 11
Шитиков В. К. 45 – 22, 23, 26
Шмаль А. Г. 46 – 11, 12
Указатель таблиц
Таблица 1. Видовая структура сообществ птиц в сыром жестколистном лесу Австралии 29-30
Таблица 2. Содержание экологически
высокоопасных элементов в
Таблица 3. Данные об изменении численности популяции водорослей в каждом пруду 34
Указатель иллюстраций
Рисунок 1. Ранговое распределение обилия видов птиц в сыром жестколистном лесу Австралии 30
Рисунок 2. Кривые выживания 32
Рисунок 3. Динамика численности трех видов китов в мировом океане. По оси ординат отложен индекс численности - число убитых китов на 1 тыс. судо-тонно-суток 32
Рисунок 4. Листья на стебле располагаются по спирали так, чтобы, не мешая друг другу, воспринимать солнечный свет. Сумма двух предыдущих шагов спирали, начиная с вершины, равна величине последующего шага, т. е. А + В = С, В + С = Д и т. д. 33
Рисунок 5. Экспоненциальная
зависимость численности
Рисунок 6. Ограниченный рост. Динамика численности жука Rhizopertha dominica в 10-граммовой порции пшеничных зерен, пополняемых каждую неделю. Точки – экспериментальные данные, сплошная линия - логистическая кривая 35
Рисунок 7. Динамика численности водоросли Chlorella в культуре 36
Рисунок 8. Данные о заготовке пушнины в Северной Америке с 1845 по 1925 годы
Приложение 1
Charles Hall
Ecology
«Ecology is the study of environmental systems, or as it is sometimes called, the economy of nature. «Environmental» usually means relating to the natural, versus human-made world; the «systems» means that ecology is, by its very nature, not interested in just the components of nature individually but especially in how the parts interact. Ecology is technically an academic discipline, such as mathematics or physics, although in public or media use, it is often used to connote some sort of normative or evaluative issue as in something is «ecologically bad» or is or is not «good for the ecology». More properly ecology is used only in the sense that it is an academic discipline, no more evaluative than mathematics or physics. When a normative or evaluative term is needed then it is more proper to use the term «environmental», i.e., environmental quality or «environmentally degrading». Most professional ecologists are not terribly unhappy when ecology is used in the normative sense, preferring the wider public awareness of environmental issues today compared to the widespread ignorance of three decades ago.
The subject matter of ecology is normally divided onto four broad categories: physiological ecology, having to do with the response of single species to environmental conditions such as temperature or light; population ecology, usually focusing on the abundance and distribution of individual species and the factors that cause such distribution; community ecology, having to do with the number of species found at given location and their interactions; and ecosystems ecology, having to do with the structure and function of the entire suite of microbes, plants, and animals, and their abiotic environment, and how the parts interact to generate the whole. This branch of ecology often focuses on the energy and nutrient flows of ecosystems, and when this approach is combined with computer analysis and simulation we often call it systems ecology. Evolutionary ecology, which may operate at any of these levels but most commonly at the physiological or population level, is a rich and dynamic area of ecology focusing on attempting to understand how natural selection developed the structure and function of the organisms and ecosystems at any of these levels…. <…>»
Чарльз Холл
Экология
Экология – это изучение экологических систем, или, как ее иногда называют, экономика природы. «Экологический» означает, касающийся естественного, противоположный миру, который создал человек; «системы» означают, что экология, по своей природе, не заинтересована частями природы по отдельности, а в большей степени тем, как эти части взаимодействуют. Экология – научно-техническая дисциплина, как математика или физика, хотя публично или через средства массовой информации, часто используется для обозначения какого-то нормативного или оценочного вопроса, например «плохо с экологической точки зрения» или «хорошо в экологическом смысле». Более правильно экологии используется только в том смысле, как и научно-технические дисциплины, не более оценочная, чем математика или физика. Когда нормативный или оценочный термин необходим, то более правильным использовать термин «экологический», как «экологическое качество» или «экологическая деградация». Большинство профессиональных экологов очень недовольны, когда экология используется в нормативном смысле, предпочитая более широкую осведомленность общественности о проблемах охраны окружающей среды сегодня по сравнению с широко распространенным невежеством три десятилетия назад.
Предмет экологии, как правило, подразделяется на четыре основные категории: физиологическая экология , имеющая отношение к реакции отдельных видов к условиям окружающей среды, таких как температура и свет, популяционная экология , которая обычно сконцентрирована на изобилии и распределении отдельных разновидностей и факторов, которые вызывают такое распределение; экология сообщества, имеющая отношение к числу разновидностей, найденных в данном местоположении и их взаимодействиях, а также экосистемная экология, имеющая отношение к структуре и функции всего набора микробов, растений, и животных, и их неживой окружающей среды, и как части взаимодействуют, чтобы произвести целое. Эта отрасль экологии часто сосредотачивается на энергии и питательных потоках экосистем, и, когда этот подход объединен с компьютерным анализом и моделированием, мы часто называем это системной экологией. Эволюционная экология, которая может работать на любом из этих уровней, но чаще всего на физиологическом или популяционном уровне, является богатой и динамической областью экологии сосредоточенной на попытке понять, как естественный отбор развивал структуру и функции организмов и экосистем в любом из этих уровней.
Ecology – Encyclopedia of Earth [электронный ресурс].
– электрон. дан. – Вашингтон, 2001-. –
Режим доступа: http://www.eoearth.org/
1 Эвтрофикация - процесс ухудшения качества воды из-за избыточного поступления в водоем так называемых «биогенных элементов», в первую очередь соединений азота и фосфора.
Информация о работе Использование математических методов в экологических исследованиях