生態(tài)系統(tǒng)中鼠群密度動(dòng)態(tài)復(fù)雜性研究.pdf

1、自然界中各種生物的繁衍、生老更替均有各自的內(nèi)在規(guī)律；同時(shí)生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈結(jié)構(gòu)，種群的遷入和遷出、環(huán)境噪聲等都會(huì)引起種群密度變化，增加種群系統(tǒng)研究的復(fù)雜性。種群動(dòng)態(tài)復(fù)雜性的研究對(duì)生產(chǎn)管理、害蟲防治具有重要指導(dǎo)依據(jù)作用。而當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的兩個(gè)主要途徑：抽樣試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析和系統(tǒng)擬和模型研究，都不能很好地處理這種復(fù)雜情況。抽樣統(tǒng)計(jì)分析只能依賴經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的主觀上的趨勢(shì)性分析，不能提取系統(tǒng)的內(nèi)在復(fù)雜規(guī)律；而對(duì)系統(tǒng)仿真模型研究，一般

2、模型的擬和效果與模型復(fù)雜度成正比，要比較精確的研究系統(tǒng)內(nèi)部規(guī)律性，只能依賴復(fù)雜的系統(tǒng)模型，而這又大大降低了模型的可計(jì)算性和可操作性。 系統(tǒng)混沌性是持續(xù)性和隨機(jī)性在同一系統(tǒng)中相互矛盾統(tǒng)一的結(jié)果，在一定程度上體現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)態(tài)復(fù)雜特性。時(shí)間序列混沌識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，包括Poincare截面分析、關(guān)聯(lián)維分析、Lyapunov指數(shù)混沌性分析等從多個(gè)側(cè)面反映了系統(tǒng)的復(fù)雜規(guī)律特性，且均建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，可操作性強(qiáng)。另一方面當(dāng)前迅速興

3、起的小波分析技術(shù)將系統(tǒng)的復(fù)雜性分解到不同的時(shí)間尺度下，討論了不同采樣時(shí)間間隔對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜性的影響。同時(shí)小波去噪技術(shù)則能夠消除系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中由于試驗(yàn)操作等一些非系統(tǒng)因素引起的誤差，從而使研究結(jié)果能夠更加真實(shí)的反映系統(tǒng)的內(nèi)在復(fù)雜特性。因此混沌識(shí)別以及小波分析技術(shù)拓寬了復(fù)雜系統(tǒng)研究思路，使研究更加精確有效。 基于當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究及復(fù)雜系統(tǒng)分析技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，本文的主要做了如下幾方面的工作： 1）首先將時(shí)間序列混沌識(shí)別和小波分析技術(shù)

4、引入到生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性分析中，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)學(xué)研究中理論分析與實(shí)際操作的有機(jī)結(jié)合，豐富了研究思路，且大大提高了研究的可操作性； 2）構(gòu)造出多分辨混沌性分析技術(shù)。首先利用小波變換的多尺度分解特性將數(shù)據(jù)序列的復(fù)雜性分解到不同時(shí)間尺度下，然后對(duì)各尺度下的分解數(shù)據(jù)進(jìn)行混沌性分析。用以比較分析不同采樣時(shí)間間隔對(duì)系統(tǒng)混沌性研究的影響； 3）提出了小波去噪混沌性分析方法。先利用小波去噪技術(shù)對(duì)系統(tǒng)原統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，然后對(duì)去噪后的干凈數(shù)據(jù)