Růstový koeficient populace
Najdeme vlastní hodnoty matice Označme
Determinant rozvineme podle posledního sloupce,
(33) |
Odtud je vidět, že pro je
pokud předpokádáme a tedy matice v souladu s Perronovou-Frobeniovou větou nemá nulové vlastní hodnoty.
Rovnost Modely s konstantní projekční maticí (33) lze považovat za lineární diferenční rovnici (rekurentní formuli) prvního řádu pro neznámou posloupnost Jejím řešením je
Poněvadž dostaneme
Vlastní hodnoty matice tedy jsou řešením rovnice
(34) |
Levou stranu této rovnice můžeme považovat za funkci proměnné
Při tomto označení je podle Modely s konstantní projekční maticí (31). Dále a
pro To znamená, že na intervalu funkce klesá od nekonečna k nule, takže rovnice Modely s konstantní projekční maticí (34) má jediné kladné řešení, označme ho Hodnota je dominantní vlastní hodnotou matice , tedy Malthusovským koeficientem růstu populace. Pokud pak pokud pak Situace je znázorněna na obrázku Modely s konstantní projekční maticí 1.
Obr. 1. Grafické řešení rovnice Modely s konstantní projekční maticí (34) - charakteristické rovnice Leslieho matice. Vlevo: čistá míra reprodukce R0<1 (vymírající populace), vpravo: R0>1 (rostoucí populace).
|
Můžeme tedy formulovat závěr:
Je-li pak populace roste, je-li pak populace vymírá. Pokud a populace je strukturně stabilizovaná, pak se její velikost nemění.
Tento výsledek, k němuž jsme dospěli s využitím Perronovy-Frobeniovy teorie, je stejný, jako závěr pravděpodobnostní úvahy provedené v oddíle Čistá míra reprodukce.
Délka generace je definována jako doba, po jejímž uplynutí jsou rodiče vystřídáni potomky stejně starými, jako byli rodiče při jejich narození. Tedy poměr velikosti generace potomků a generace rodičů je roven Tento poměr je však u strukturně stabilizované populace s růstovým koeficientem roven hodnotě Z rovnosti pro délku generace dostaneme vyjádření