空間結構種群同步性的動態(tài)模型與機理研究.pdf

1、空間種群的同步性是指不同位置的種群數量的同時升高或者下降。種內和種間的空間分離種群同步性波動的證據在文獻中隨處可見。同步性的出現(xiàn)與否以及它的程度是決定生物系統(tǒng)功能與障礙的一個非常重要的部分。當前，探索空間種群同步性的機理已經成為種群生態(tài)學的一個前沿核心問題，也引起了很多生態(tài)學家的興趣。再者，最近的研究表明許多環(huán)境變量，包括溫度、降水、濕度、河深和一些季節(jié)性指標，有非常顯著的紅譜，即有色環(huán)境噪音。本文正是以研究空間種群同步性機理為選題，研

2、究了有色環(huán)境噪音和種群同步性的關系。在本文，首次構造了一個能夠產生空間相關有色噪音的方法。運用時間序列分析和數值模擬的方法，分析了有色噪音和擴散對種群同步性的影響，以及這二者間的復雜相互作用。得到了一些新結論如下： 1.對于有相同結構的空間分離線性種群，噪音顏色并不能影響種群間的同步性，也就是對于有色噪音的情形，經典的Moran定理依然成立。 2.對于由于空間地理變化而導致的異質性種群，或者不同物種間的種群，線性AR1種

3、群模型的分析結果表明紅色噪音能夠加強種群同步性。 3.非線性種群模型(Maynard Smith model)的模擬結果表明，紅噪音是加強還是減弱種群同步性強烈依賴于噪音到底是怎樣影響種群更新過程的，即影響增長率還是環(huán)境容納量。 4.如果不同斑塊間的種群同時還發(fā)生遷移作用，那么噪音顏色對種群動態(tài)同步性的影響依賴于擴散的方式。 5.局域噪音有破壞同步性的作用，模擬結果表明局域紅噪音的破壞能力弱于白噪音。 6

4、.對于多物種的空間種群，噪音不一定直接影響到目標種群的同步性，它可以通過食物網結構，或年齡結構上傳遞來影響目標種群的同步性。用宿主-寄生模型的模擬結果表明間接紅噪音和直接紅噪音一樣，也能夠增強種群的同步性。 7.用多元線性回歸分析表明，比起擴散和噪音的空間相關性來，噪音顏色的同步作用是有限的。 綜上，本文從單物種到多物種空間結構種群，用線性和非線性的模型系統(tǒng)地探討了環(huán)境變化各個方面，包括強度、作用范圍、空間相關性、顏色等