Дослідимо систему (1) з підрозділу 11.2. Для перших трьох змінних виконується закон збереження речовини, тому:
a + n + s = A = const.
Тоді цю систему можна звести до системи трьох рівнянь, вилучивши з розгляду друге рівняння:
=
,
= r× a – s m(x), (1)
= k (xn – x) + b a – g s m(x),
де B = a A – r A – rd.
Ця система має дві стаціонарні точки:
1) = 0;
= 0;
= xn;
= A; (2)
2) ;
; (m = m(
)),
є розв’язком рівняння
k (xn – x)(r + m(x))(a – r) + B m(x)(b – gr) = 0; .
Для того, щоб друга стаціонарна точка мала біологічний зміст, природно вимагати, щоб ,
,
та
були невід’ємними. Легко збагнути, що
> 0 і
> 0 при А >
;
> 0 при a > r. Строго кажучи, Vn (n) слід визначити таким чином:
Vn (n) =
– і рівняння для знаходження стаціонарного розв’язку n *: Vn (n) = r, яке випливає з першого рівняння системи (1), взагалі не має розв’язку при n < 0. Єдина стаціонарна точка при цьому буде задаватися співвідношеннями (2).
Аналіз стійкості стаціонарних точок за лінійним наближенням показує, що при a > r i А < перша точка є стійкою, друга – нестійкою. При a > r i А >
, навпаки, перша точка стає нестійкою, а друга – стійкою. Таким чином, умова стійкості другої точки збігається з однією з умов її існування.
При a < r єдиною стаціонарною точкою залишається перша, і вона буде стійка. Можна вважати, що цей випадок відповідає загибелі озерної екосистеми, котра є неминучою, коли зменшення біомаси фітопланктону r перевищує максимальну швидкість його приросту a.
Отже, розглянуто найпростішу модель евтрофікації водоймища, яка дає якісну картину екодинаміки прісноводної системи. Найважливішим керуючим параметром виявилася сумарна кількість речовини А; власне, саме цей параметр визначає швидкість і ступінь евтрофікації.
Внаслідок сильної агрегованості моделі всі результати мають суто якісний характер і не дуже придатні для конкретних прогнозів. Однак розглянута модель презентує доволі адекватний теоретичний опис усього процесу евтрофікації прісноводних водоймищ.