БИОФИЗИКА, 2019, том 64, № 6, с. 1169–1192 1169 ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИЙ: МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И РЕАЛЬНОСТЬ © 2019 г. А.Б. Медвинский*, Б.В. Адамович**, А.В. Русаков*, Д.А. Тихонов* ***, Н.И. Нуриева*, В.М. Терешко* **** *Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142290, Пущино Московской области, ул. Институтская, 3 **Биологический факультет Белорусского государственного университета, 220030, Минск, просп. Независимости, 4, Белоруссия ***Институт математических проблем биологии РАН – филиал Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 142290, Пущино Московской области, ул. Профессора Виткевича, 1 ****Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси, 220012, Минск, ул. Сурганова, 6, Белоруссия E-mail: alexander_medvinsky@yahoo.com Поступила в редакцию 05.09.2019 г. После доработки 05.09.2019 г. Принята к публикации 06.09.2019 г. Присущий математическому моделированию редукционистский подход к анализу природных явле- ний неизбежно ставит вопрос о соответствии результатов моделирования реальным процессам. Статья посвящена анализу проблем, возникающих при сопоставлении результатов математическо- го моделирования популяционных процессов и данных, полученных в ходе мониторинга природ- ных экосистем. Эти проблемы обусловливаются тем, что далеко не всегда вид зависимостей между переменными, описывающими динамику популяционных процессов, равно как и выбор числен- ных значений параметров математических моделей, удается обосновать, опираясь на результаты мониторинга конкретной экосистемы. В статье предлагается подход, позволяющий в ходе матема- тического моделирования учитывать воздействие всего комплекса биотических и абиотических факторов на динамику популяций. Такой подход базируется на принятии во внимание данных мо- ниторинга экосистем и прямом включении этих данных в математические модели популяционной динамики. Реализация этого подхода позволяет, в частности, оценивать степень влияния отдельных факторов среды обитания как на вариации популяционного обилия, регистрируемые в ходе мони- торинга, так и на такие характеристики популяционных процессов, которые непосредственно не измеряются в ходе мониторинга, но являются результатом математического моделирования. Ключевые слова: популяционная динамика, математическое моделирование, анализ временных рядов. DOI: 10.1134/S0006302919060176 Популяция как динамический объект. Пред- ставление о популяции как о динамическом объ- екте является теоретической идеализацией. В рамках этой идеализации обычно отвлекаются от индивидуальных особенностей отдельных особей (организмов), формирующих популяцию, подоб- но тому, как часто пренебрегают свойствами от- дельных молекул при исследовании динамики жидкостей или газов. Подобно газу и жидкости, популяция может характеризоваться плотностью (популяционным обилием), т.е. числом особей или массой на единицу площади или объема. Плотность природных популяций подвержена изменениям как в пространстве, так и во време- ни. В основе таких изменений лежат биологиче- ские процессы (рост организмов, их размноже- ние и гибель), а наряду с ними – экологические процессы (миграции, межпопуляционные тро- фические взаимодействия, изменения условий обитания). Сложная мозаика факторов, обуслов- ливающих колебания популяционного обилия, во многих случаях нерегулярные, существенно затрудняет попытки выделить основные движу- щие факторы, ответственные за наблюдаемые в природе колебания плотности популяций. Для того чтобы обойти это затруднение, при- бегают к редукции. Такая редукция, в частности, реализуется в механистических моделях, в рамках которых динамика популяций описывается как результат суммирования независимых процессов (например, размножения и смертности). При этом в предположении, что модельная популяция УДК 57.055 БИОФИЗИКА CЛОЖНЫX CИCТЕМ