خطوات الاستخدام
قم بإدخال سعة التحمل للأنواع الأولى (k1) وسعة التحمل للأنواع الثانية (k2). سعة التحمل هي أقصى عدد أفراد يمكن للبيئة دعمه من كل نوع في غياب المنافسة. تختلف هذه القيم حسب الموارد المتاحة مثل الغذاء أو المساحة.
أدخل معاملات التنافس: α (ألفا) هو تأثير النوع الثاني على النوع الأول، و β (بيتا) هو تأثير النوع الأول على النوع الثاني. تشير القيم الأكبر من 1 إلى أن النوع الآخر له تأثير كبير على النمو، بينما القيم الأصغر من 1 تعني تأثيرًا ضعيفًا.
تقوم الحاسبة بحساب خطوط التساوي (isoclines) لكل نوع: N1 = k1 - α * N2 للنوع الأول، و N2 = k2 - β * N1 للنوع الثاني. تمثل هذه الخطوط حالات توازن النمو السكاني الصفري.
تحدد الحاسبة نتيجة المنافسة بناءً على مقارنة القيم: إذا كان k1 > α * k2 و k2 > β * k1 يحدث التعايش المستقر. إذا كان k1 > α * k2 و k2 < β * k1، يتفوق النوع الأول. إذا كان k1 < α * k2 و k2 > β * k1، يتفوق النوع الثاني. إذا كانت كلا المتراجحتین معكوسة (k1 < α * k2 و k2 < β * k1) فإن النتيجة تعتمد على الأعداد الأولية (نقطة سرج).
تعرض الحاسبة معاملات التنافس ونتائج التوازن وأعداد الأفراد المتوقعة عند التوازن إن أمكن. يمكنك استخدام هذه المعلومات لفهم ديناميكيات الأنواع التنافسية في النظام البيئي.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على معامل التنافس بخطوات الحل كاملة.
الحل
نحسب شروط المنافسة: أولاً، نتحقق من k1 > α * k2 → 100 > 0.5 * 80 = 40 (صحيح). ثانياً، k2 > β * k1 → 80 > 1.2 * 100 = 120 (خطأ). إذن الشرط الأول صحيح والثاني خطأ، مما يعني أن النوع الأول سيتفوق على النوع الثاني ويؤدي إلى استبعاده. لحساب أعداد التوازن، نستخدم المعادلات: N1* = (k1 - α * k2) / (1 - α * β) و N2* = (k2 - β * k1) / (1 - α * β). نلاحظ أن المقام 1 - (0.5*1.2) = 1 - 0.6 = 0.4 > 0. البسط لـ N1* = 100 - 0.5*80 = 100 - 40 = 60، إذاً N1* = 60 / 0.4 = 150. أما البسط لـ N2* = 80 - 1.2*100 = 80 - 120 = -40، وبما أن المقام موجب، يكون N2* = -40 / 0.4 = -100، وهو عدد سالب غير منطقي بيولوجياً، مما يؤكد أن النوع الثاني سينقرض. وبالتالي، في التوازن النهائي سيبقى النوع الأول فقط بعدد 150 نبات؟ لكن هذا يتجاوز سعة التحمل، وهذا لأن النموذج يفترض أن النوع الأول يستفيد من غياب النوع الثاني. في الواقع، سعة التحمل الأصلية هي 100، ولكن في غياب النوع الثاني يمكن أن يصل العدد إلى k1 = 100 فقط، وليس 150. التناقض يحدث لأن النموذج يفترض عدم وجود حدود أخرى. لذا التفسير الصحيح هو أن النوع الأول سيسيطر ويصل إلى سعة تحمله 100، بينما يختفي النوع الثاني.
الحل
نطبق شروط التعايش: k1 > α * k2 → 200 > 0.6 * 150 = 90 (صحيح). k2 > β * k1 → 150 > 0.7 * 200 = 140 (صحيح). إذاً الشرطان صحيحان، لذا يمكن التعايش. نحسب أعداد التوازن: المقام 1 - αβ = 1 - (0.6*0.7) = 1 - 0.42 = 0.58. N1* = (200 - 90)/0.58 = 110/0.58 ≈ 189.66، N2* = (150 - 140)/0.58 = 10/0.58 ≈ 17.24. إذن عند التوازن، سيكون هناك حوالي 190 زوجاً من النوع الأول و17 زوجاً من النوع الثاني. لاحظ أن النوع الأول قريب من سعة تحمله (200)، بينما النوع الثاني محدود بشدة بسبب المنافسة. هذا مثال واقعي حيث يهيمن نوع واحد مع بقاء الآخر بأعداد قليلة.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة معامل التنافس.
قيم مُدخَلة قياسية
- K1
- 100
- K2
- 80
- معامل المنافسة (α)
- 0.5
- معامل المنافسة (β)
- 0.6
قيم مُدخَلة مرتفعة
- K1
- 170
- K2
- 136
- معامل المنافسة (α)
- 5
- معامل المنافسة (β)
- 5
قيم مُدخَلة منخفضة
- K1
- 20
- K2
- 16
- معامل المنافسة (α)
- 0.1
- معامل المنافسة (β)
- 0.1