,

В основу моделі закладено гіпотезу за якою приріст маси рослин дорівнює сумі мас приросту сухої речовини, утвореної в результаті фотосинтезу та води, яка забезпечує зволоження приросту. Приміром, рослини масою m та з масовою часткою води ю засвоїли воду. При цьому масова частка води зросла на Дю, тобто в рослини поступила вода масою

mДю. Частина води масою kДm використана рослиною на фотосинтез безводної біомаси (k – коефіцієнт пропорційності), а залишок масою юДm забезпечив зволоження приросту.. Тобто

Перейшовши до границь запишемо це у вигляді диференційованого рівняння з відокремленими змінними:

після інтегрування запишемо

або

С – постійна інтегрування. Враховуючи, що при ю=ю0 та m=m0, знайдемо

Це рівняння прямої і його можна записати

а і b – сталі.

Рівняння засвідчує, що підвищення вологості рослин, які цікавлять мене як еколога, супроводжуються зниженням урожайності. В умовах покращення засвоєння води, знижується спроможність конкурувати цінній рослині з оточуючими травами. Важливою причиною небажаних зрушень дослідник вважає заміну сприятливого навколишнього середовища на несприятливу для багатьох цінних рослин.

4.2. Визначення інтенсивності взаємного впливу лучних рослин.

Вимагається визначити показник, що характеризує інтенсивність впливу лучного ценозу на розвиток окремого виду рослин тобто лікарських. У процесі формування луки організми піддані сприятливим або конкурентним взаємовідносинам: взаємодія з оточуючими травами, комахами, мурашками, черв'яками, мікроорганізмами які живуть на цій території тощо. Для спрощення дослідження під увагу береться тільки взаємодія між рослинами. Застосування моделей екологічних ситуацій дозволяє вивчати ці взаємовідносини без розуміння їхніх механізмів. Завданням експерименту є виявленням залежності росту рослин виду А від урожайності виду Б тобто лікарських. Для кількісної характеристики такого показника зручно скористатись масовою часткою рослин виду А (ю) по відношенню до сумарної маси рослин видів А і Б (m). Шукана нами модель, це залежність масової частки рослин виду А від загальної урожайності травостою:

f(m)

В основу математичної моделі покладемо гіпотезу, за якою незначне зростання маси травостою супроводжується зміною масової частки рослин виду А. При мізерно малих змінах названих величин між ними існує лінійна залежність: зміна масової частки рослин виду А в травостої Дю є прямо пропорціональна масовій частці цієї рослини на луці ю в момент спостережень та приросту загальної маси рослин Дm:

,

k – коефіцієнт пропорціональності.

Перейшовши до границь, переписують складніше рівняння у виді диференціального з відокремленими змінними:

Розв’язавши та провівши відповідні розрахунки, одержують модель:

В і k – сталі величини.

Для знаходження цих сталих проводять спостереження біогеоценозу. Польові заміри ведуть

C=f()

Провівши відповідні перетворення та розрахунки прийдемо до висновку, що продукування рослинами цінної сировини перебуває у експоненціальній залежності від масової частки рослин у травостої.

C=

Заклали на луці п’ять облікових ділянок. Збирають проби – наземну частину, корені, окремі органи або цілі рослини досліджуваного виду, а також оточуючі. Все це зважують. Потрібний матеріал упаковують в паперові торбинки і доставляють в лабораторію. Концентрацію цінної речовини в рослинах визначають хімічними або біологічними методами і виражають в одиницях, зручних для дослідника. Завершивши обстеження та первинні розрахунки кожну облікову ділянку характеризують двома величинами: масовою часткою досліджуваного виду рослин у травостої і і концентрацію цінної сполуки Сі знаходять кореляційну залежність.

Умовну концентрацію С цінної речовини в екстрактах виражають у відсотках клітин злоякісного росту, які екстракт здатний вбитий в одній пробі протягом інкубаційного часу: 0<C<100. Екстракти готують з 2г продуктивних висушених рослин. Вираховують також масову частку продуктивних рослин і по відношенню до загальної маси рослин m3 на облікових ділянках, площею 1 м2 кожна:

m3 – загальна маса рослин на ділянці. Обстежили 5 облікових ділянок.

Одержаний результат дозволяє зробити висновки: оточуюча трава та загальний стан біосистеми істотно впливає на розвиток досліджуваних рослин. Можна передбачити, що цінна речовина, яку продукують рослини є засобом лікування. У випадках пониженої урожайності досліджуваних рослин вона посилено синтезує цінну для здоров’я людей і розвитку науки речовину, яка протидіє захопленню життєвого простору оточуючими травами і є засобом самозбереження.

Ми зацікавлені одержати максимальний вихід цінної речовини для лікувальних цілей, а не високу урожайність продуктивної рослини. Модель дозволяє прогнозувати умови за яких ця вимога достатня.

Висновок

Дослідження різноманітних предметів і явищ живої і неживої природи на замінниках – моделювання – ще з античної епохи є потужним засобом пізнання. Воно відіграє важливу роль у розвитку екології. Вміння користуватись моделями визначає рівень кваліфікації фахівця, його здатність вирішувати проблеми сьогодення. Швидкісно росте потреба у таких спеціалістах.

Професія еколога є новою і мало відомою для загалу. Пересічні громадяни України не орієнтуються щодо користі, яку можна одержати від такого фахівця. Серед населення домінує переконання, що діяльність екологів обмежується охороною природою. У суспільстві найчастіше виникає потреба раціональної експлуатації природних ресурсів, підпорядкування взаємовідносин організмів і середовища своїй вигоді для одержання прибутків. Вважають, що ці проблеми не стосуються екологів. Тому, замовлення адресують фахівцям в галузі медицини, ґрунтознавства і ін. Через слабку обізнаність з моделюванням якість їхньої продукції не завжди задовільна, а дослідження обходяться занадто дорого. При добрій рекламі ці роботи належить виконувати екологам.

Розглянуто загальновизнані моделі, якими можна користуватись для дослідження рекреаційних феноменів, унікальних природних утворень, а це потрібне для розширення різновидностей послуг подорожуючим. Враховано, що в останні роки почастішали замовлення