my. Ze w danej chwili czasu n populacja liczy sobie Pm osobników. Nazwijmy szybkością wzrostu populacji wielko# okrc<loną wzorem:
Najprostszy model rozwoju populacji zakłada. Ze szybko# wzrostu populacji jest stała. Wówczas przyrost wielkości populacji jest wprost proporcjonalny do aktualnej wielkości populacji. Ten model oznacza jednak stały wzrost populacji. Vcr-hulst załoZył natomiast. Ze wielko# populacji jest proporcjonalna do różnicy między maksymalną możliwą wielkością populacji S (wielko# populacji może być na przykład ograniczona zasobami pokarmowymi) a aktualną wielkością. Innymi słowy. populacja rozwija się szybciej, jeśli msza ekologiczna do opanowania jest duża. Możemy zatem napisać:
(10.2) | |
Po odpowiednich przekształceniach otrzymujemy: | |
(10.3) | |
Po podzieleniu przez N równanie przyjmuje postać: | |
A..I = '/».<! -Pj- |
(10.4) |
fdjJć pm • 4? otmcł.a ułarark maktymiinei »telkotfci pofut»cii |
Otrzymane równanie, zwane równaniem logistycznym, pozwala wyliczyć rok po roku stan populacji na podstawie jej wyjściowej wielkości, liczby osobników w roku ubiegłym oraz stakj r. Zwróćmy uwagę. Ze stan układu jest dany dwoma zmiennymi p9 oraz p„t. Tak więc przestrzeń fazowa lego układu da się przedstawić na płaszczy źnie.
Ten prosty model rządzący wielkością populacji, choć znany był od dawna, nie ma analitycznego rozwiązania, jednak wielko# populacji w następnym roku można łatwo obliczyć nawet za pomocą kieszonkowego kalkulatora na podstawie wielkości populacji w danym roku. Nikt me podejrzewał. Ze równanie to może kryć w sobie jakieś niespodzianki. Spodziewano się. Ze w każdym przypadku układ bądź wpadnie w regularne oscylacje, bądź też dojdzie do stanu stacjonarnego Nikt więc nie podejmował żmudnych obliczeń. Zęby się o tym przekonać. Pierwszym uczonym. który zaczął systematyczne badania tego prostego równania, był Rohen M. May. Szybko /rozumiał on znaczenie szczególnych chaotycznych własności tego równania różnicowego i jest obecnie uznawany za jednego z pionierów teoni cha-
Zbadajmy zatem zachowanie takiej populacji dla wybranej wielko#! początkowej p0 ora/ kilku różnych parametrów r.
273