空間生態(tài)控制與預(yù)測的研究：數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用.pdf

1、近年來，有關(guān)空間生態(tài)的研究受到生態(tài)學(xué)家的廣泛關(guān)注，尤其空間自組織作用在一定尺度上形成斑圖和綴塊的問題。研究表明許多動(dòng)植物在一定空間尺度上都或多或少表現(xiàn)出自組織行為。在生態(tài)系統(tǒng)中，空間自組織原理能夠很好的解釋干旱一半干旱地區(qū)植被空間異質(zhì)模式的形成。本文第二章利用Klausmeier最早提出的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合空間植物根系和水資源之間的正向反饋原理推導(dǎo)了斑圖形成條件的解析表達(dá)，并結(jié)合特殊的物種參數(shù)f灌木植物和禾本植物）研究了它們對反饋強(qiáng)度的敏感

2、性。結(jié)果表明在干旱一半干旱生態(tài)退化地區(qū)，種子禾本植物能夠有效降低生態(tài)退化速度，提高植物正向反饋效應(yīng)。同時(shí)，研究結(jié)果表明正向反饋能夠有效的增加植被空間斑圖形成和斑圖移動(dòng)的速度。因此，空間植被生態(tài)系統(tǒng)中對這些反饋機(jī)制的研究是一個(gè)不能忽略的重要成分。
　　在第三章中，通過空間拓展的浮游植物一浮游動(dòng)物生態(tài)模型，研究了空間螺旋波在該系統(tǒng)下產(chǎn)生的數(shù)值條件和參數(shù)空間。通過對該模型進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)存在由空間周期模式向空間不規(guī)則模式轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。

3、通過空間系統(tǒng)解的譜分析，證實(shí)了該系統(tǒng)在不同參數(shù)下對應(yīng)空間失穩(wěn)與理論計(jì)算相一致。最后，將該系統(tǒng)擴(kuò)展到更加廣泛的環(huán)境周期力和噪聲隨機(jī)模型，通過對不同因素的系列數(shù)值計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在環(huán)境周期力作用下能夠發(fā)生周期爆發(fā)鎖頻現(xiàn)象，切隨著外界噪聲強(qiáng)度的增強(qiáng)，該鎖頻由4:1向I:I轉(zhuǎn)變。
　　潮中帶地區(qū)貝類的分布呈現(xiàn)出不同尺度上的規(guī)則空間斑圖。第四章中，我們通過利用線性理論和非線性分支分析描述了貝類空間生存模式的多樣性，這些不同尺度上的共存模