Численная модель динамики роста рыб (на примере южного одноперого терпуга Pleurogrammus azonus)

Предлагается комплексная модель системы, динамическими переменными которой выступают длина, вес рыбы и вес ее пищевого комка. Математическая формализация модели выполнена в терминах аппарата обыкновенных дифференциальных уравнений. Решение задачи параметрической идентификации модели выполнено на основании авторской репрезентативной выборки многолетних наблюдений. Вычислительные эксперименты показывают, что представление динамики указанных показателей длины, веса рыбы и веса пищевого комка определяется некоторыми функциями составляющих из этого набора. Структура этих функций определяется иерархией связей между показателями. Оказалось, что динамика длины практически не зависит от веса пищевого комка, который в данном случае является внешним энергетическим источником жизнедеятельности организма.
В качестве энергетического “посредника” выступает вес тела. Динамику веса тела определяют вес пищевого комка и собственно вес тела. Вычисленный при решении задачи параметрической идентификации отрицательный коэффициент при весе тела снижает интенсивность его динамики. Представляется, что этот коэффициент отражает траты организма на процессы его метаболизма. Динамика длины имеет кумулятивный характер (только положительные приросты). Динамика веса тела определяется накоплением и потерями на жизнедеятельность органического вещества (положительные и отрицательные приросты). Скачкообразность динамики веса обусловлена высокими энергетическими затратами рыб для интенсивного формирования половых продуктов в преднерестовый период и энергетических затрат последующего нереста. Динамика пищевого комка зависит от веса рыбы и регулируется сезонными эндогенными и экзогенными ритмами жизненного цикла рыбы. Весовой прирост в большей степени обусловливает интенсивность питания, чем рацион определяет темпы весового роста. Мерой адекватности между модельными и выборочными распределениями здесь выступает коэффициент корреляции между ними. В рассматриваемом случае он близок к своему максимальному (единичному) значению, что указывает на их высокую близость.