物種多樣性對棲息地毀壞時空異質(zhì)性的響應(yīng)機制研究.pdf

1、生境喪失和破碎化是生物多樣性喪失的主要原因，并得到了廣泛的關(guān)注。在過去的200年里，生境毀壞和物種滅絕的速度已經(jīng)達(dá)到了史上最大。生境毀壞的日益增長使得生態(tài)系統(tǒng)對生境毀壞響應(yīng)的研究愈顯重要，并從理論和實踐中得到快速的發(fā)展。盡管國內(nèi)外利用集合種群模型大量模擬了生境毀壞對物種多樣性的影響，并取得了顯著成果。但該類研究，無論是空間隱含模式或者是空間顯含模式，主要開展的是人類活動所引起的瞬間毀壞對物種滅絕和集合種群動態(tài)的影響，而沒有綜合地考慮生境

2、毀壞的時間異質(zhì)性、空間異質(zhì)性和時空異質(zhì)性，并且沒有一個統(tǒng)一的物種多樣性指數(shù)來研究物種多樣性對生境毀壞的響應(yīng)。盡管已有研究揭示出物種滅絕與生境毀壞有一定聯(lián)系，然而并不能從機制上來研究物種滅絕究竟是由生境毀壞還是競爭引起。因此，本文通過修改Tilman的多物種競爭共存模式，提出了一個普適的多物種競爭共存的非自治動力模型，模擬了不同性質(zhì)和不同速度生境毀壞時間異質(zhì)性對物種多樣性的影響；并將元胞自動機與分形相結(jié)合模擬了物種多樣性對生境毀壞空間異質(zhì)

3、性和時空異質(zhì)性的響應(yīng)；在上述研究基礎(chǔ)上，用香農(nóng)多樣性指數(shù)來綜合研究物種多樣性對生境毀壞時空異質(zhì)性的響應(yīng)；同時，在元胞自動機模擬基礎(chǔ)上，研究了生境毀壞直接效應(yīng)，間接效應(yīng)和競爭效應(yīng)在生境毀壞時空異質(zhì)性的影響下，對物種滅絕的影響。通過以上研究，得出了以下幾個主要結(jié)論： 1)在生境毀壞下，除了存在強物種由強到弱的滅絕機制外，同樣也存在弱物種由弱到強的滅絕機制。同時，弱物種滅絕機制可以分為兩種，一種是弱物種瞬間集體滅絕，還有一種就是弱物

4、種較長時間由弱到強的滅絕。在考慮空間因素下，物種滅絕也分為強物種滅絕和弱物種滅絕，但是物種滅絕債務(wù)比較大，并且只有隨機毀壞下，物種多樣性的響應(yīng)特征與空間隱含模式下的相似。因此，物種滅絕的先后順序不僅受集合種群結(jié)構(gòu)的影響，還受生境毀壞時空異質(zhì)性的影響；2)生境毀壞速度越慢，在一定程度上越有利于弱物種的長期續(xù)存，尤其是在高度破碎的生境中：3)強物種滅絕主要由生境毀壞引起，而弱物種滅絕由競爭與生境毀壞共同決定；4)隨機毀壞不利于強物種的續(xù)存，

5、而邊緣毀壞和中心毀壞有利于q較小的集合種群群落中弱物種的續(xù)存，而不利于q較大的集合種群中的弱物種的續(xù)存：5)q大的群落主要發(fā)生的是最強物種的滅絕，而q小的群落則同時存在最弱和最強物種的滅絕：6)物種多樣性受生境毀壞時空異質(zhì)性的影響比較顯著；7)種群在毀壞的生境中的分布具有明顯的分形特征。 獲取生境毀壞對種群動態(tài)影響的長期和大尺度的試驗的花費十分昂貴，而且需要的時間很長．因而可靠信息的獲取非常的困難。同時由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，數(shù)據(jù)來