Qualitative Analysis and Stability of the Dynamics of Photosynthesis in Autotrophic Systems

В работе исследуется нелинейная система обыкновенных дифференциальных уравнений,описывающая фотосинтез в автотрофных системах. Выделена область,инвариантная относительно движения вдоль траектории системы привозрастании времени. В этой области установлено существованиеединственного стационарного решенияи исследованы вопросы его устойчивости. В настоящее время в связи с экспоненциальным ростомчисленности населения, индустриальным прогрессом и,как следствие, увеличением общего загрязнения биосферы,исследование устойчивости растительных организмовк антропогенным загрязнениям приобретают важнейшеепрактическое и теоретическое значение. Вместе с тем сталачрезвычайно актуальной проблема качественного исследованияпроцессов фотосинтеза. В задачах, связанных с фотосинтезом, большой интереспредставляет определение законов функционирования системы,а также выбор методов математического и компьютерногомоделирования. Фотосинтез является значимым процессом нашей планеты.Это процесс преобразования поглощенной энергии света вхимическую энергию органических соединений - единственныйпроцесс в биосфере, ведущий к увеличению энергии биосферы засчёт внешнего источника - Солнца, обеспечивающего существованиекак растений, так и всех гетеротрофных организмов.Наиболее важными среди внешних факторов, влияющих напроцессы фотосинтеза и фотодыхания, являются температура,фотосинтетически активная радиация, водный режим, режимминерального питания растения, а также содержание вокружающем пространстве углекислого газа и кислорода.В последние десятилетия наблюдается рост концентрацииуглекислого газа в атмосфере и изменение теплового режимав масштабах планеты. В связи с этим актуальной являетсязадача прогнозирования изменения интенсивности фотосинтезарастений, обусловленного изменением концентрацииатмосферного углекислого газа и температуры.