'язки - це основний механізм, який відповідає за здатність природних систем до саморегуляції і підтримання рівноваги і стійкості. Система В«гумус грунту - рослинний покривВ» регулюється зазвичай позитивним зворотним зв'язком. Особливо така зв'язок характерна на початкових стадіях формування екосистем. На цьому етапі з'явилася рослинність стимулює накопичення органіки в грунті. Це, у свою чергу, підвищує її родючість, а отже, стимулює зростання продуктивності рослинності, що призводить до додаткового накопичення органіки. Надалі цей зв'язок може переходити в негативну зворотний зв'язок, оскільки жоден процес не може протікати в одному напрямку нескінченно довго. p align="justify"> У системах зворотний зв'язок може проявлятися у двох напрямках. Якщо зворотний вплив підсилює вхідний вплив, то говорять про позитивного зворотного зв'язку. Якщо зворотний вплив зменшує вхідний вплив і тим самим уповільнює процес зміни системи, то говорять про негативного зворотного зв'язку. p align="justify"> Розглянемо нелінійну модель гумусонакопленія. Ця модель якраз і враховує позитивний зворотний зв'язок, тобто обставина, що не тільки кількість рослинних залишків впливає на темпи і рівень гумусонакопленія, але і від вмісту гумусу залежить багато в чому продуктивність фітоценозу.
Результати численних досліджень говорять про тісний зв'язок між продуктивністю і вмістом гумусу на ранніх стадіях формування біогеоценозу і про її ослабленні із зростанням вмісту гумусу в міру того, як грунт наближається до свого рівноважного стану. Це може розглядатися як придбання системою деякої стійкості. Для аналітичного подання такої залежності в цій моделі використано вираз виду рівняння Міхаеліса-Ментен (Додаток А):
M = Mmax * s/(Km + s),
де M - продуктивність рослинного покриву; Mmax - потенційна продуктивність рослинного покриву (параметр, що відображає потенційні можливості місцевості для створення органічної речовини вищими рослинами; в деякому роді - відповідає реальної екологічної ніші); Km - параметр, який чисельно дорівнює запасу гумусу в грунті, при якому досягається половина потенційної продуктивності фітоценозу; s - запас вуглецю гумусу в нас цікавить грунті.
Як бачимо, це гіперболічна функція. Вона якраз і дозволяє відобразити значну залежність продуктивності від вмісту гумусу на ранніх стадіях грунтоутворення і ослаблення цієї залежності у міру наближення системи до стабільного стану. br/>
6. Математичне моделювання продуктивності агроекосистем
У XX столітті за рахунок меліорації, хімізації, впровадження нових сортів, використання більш досконалої техніки врожайність зернових культур збільшилася в розвинених країнах в 3-3,5 рази. Енергетичні витрати на виробництво однієї тонни зерна при цьому зросли у багато десятків разів. В умовах такого потужного в...
