生境丧失对具有似Allee效应集合种群的影响及对策——以江苏盐城为例

似Allee效应对物种续存是潜在的扰动因素,稀有物种更易受其影响,可能增加生存于破碎化栖息地中的珍稀物种的死亡风险;但似Allee效应对多物种集合种群续存的影响及其在珍稀物种保护中的应用未能引起足够重视。将似Allee效应引入集合种群动力模式,建立了生境丧失下具有似Allee效应的n-珍稀物种的集合种群模式,并以江苏盐城滩涂湿地中的29种珍稀物种为研究实例。研究结果表明:(1)似Allee效应导致n-物种集合种群多度作长期变周期振荡,原本竞争共存物种可能无法继续共存,甚至灭绝。(2)似Allee效应增强对次强种及劣势种的生存极为不利,导致次强物种由强至弱灭绝,劣势物种由弱至强依次灭绝。(3)盐城天然湿地丧失29%后,11种劣势物种的集合种群由弱到强将最终依次灭绝,灭绝迟豫时间为304～890a,这些物种即Hanski所指的"活死者"。(4)适度增加栖息地面积是保护珍稀物种多样性的有效方法之一,在盐城现存3200km2的天然湿地基础上适度增加1801～2064km2左右栖息地面积,可以有效保护29种濒危物种的多样性,同时应注意结合针对具体物种的保护措施来提高濒危物种多度。研究结果对物种多样性保护及自然保护区建设具有重要的理论指导意义。

似Allee效应对2-物种集合种群竞争动态的影响

集合种群具有与局域种群Allee效应相似的现象被称为似Allee效应。将似Allee效应引入2-竞争物种集合种群系统,建立了具有似Allee效应的2-物种集合种群演化动态模型。大量的数值模拟表明:(1)似Allee效应导致集合种群水平上两竞争物种构成的系统具有多个平衡态;(2)似Allee效应使竞争共存物种无法续存甚至全部灭绝,即使种群具有很高的初始斑块占有率,并且最终平衡态随初始斑块占有率变化而改变;(3)似Allee效应可能使竞争排斥物种共同灭绝,且效应越强,物种存活时间越短;但似Allee效应不会增强强物种对弱物种的排斥强度,反而可能使强物种变为弱物种,弱物种变为强物种,其具有与栖息地毁坏类似的影响种群竞争等级排序的作用;(4)似Allee效应对竞争集合种群续存是一个不稳定的干扰因素,微小的变化都将引起系统平衡态的剧变。但对于已经达到平衡态的集合种群系统,似Allee效应对强弱种群多度起到调节与制约的作用,有助于平衡态集合种群的稳定与共存,这一结论更完整的揭示了似Allee效应在竞争集合种群系统发展的不同阶段所起的不同作用。以上这些结论对物种保护及集合群落的管理具有重要的指导意义。

集合种群的似Allee效应

从局域种群出发,建立了一个既包括局域种群动态,又包含集合种群侵占率的整合模型,并在这两个层次上进行了计算机模拟,结果表明:（1）同局域种群的Allee效应相类似,集合种群的斑块（适宜生境）侵占比例也存在一个临界值,即使有足够的适宜生境,当斑块的侵占比例低于这个临界值时,集合种群仍将趋于灭绝.（2）这个临界值与局域种群的Allee效应密切相关、这将给自然保护,尤其稀有生物的保护以很大的启示.

一类捕食者具似Allee效应的捕食食饵集合种群系统的动力学行为研究

讨论了一类捕食者具似Allee效应的捕食食饵集合种群系统的动力学行为.首先分析了边界平衡点和正平衡点的存在性和局部稳定性,并证明了当系统存在一个正平衡点时极限环的存在性;然后用数值模拟分析了栖息地破坏和似Allee效应分别对捕食者和食饵的影响;最后从生态学的角度加以解释.

集合种群的Allee效应研究进展

随着全球环境破坏的加剧,物种丧失的速度加快,人们日益关注生物多样性的保护。种群生物学和自然保护生物学的一些研究表明,如果一个局域种群受到Allee效应的影响,最终可能走向灭绝。从物种保护的角度考虑,分别介绍了集合种群水平上的Allee效应的和似Allee效应,比较了集合种群的Allee效应和似Allee效应产生的原因,以及集合种群的Allee效应和局域种群的Allee效应之间的关系、集合种群的似Allee效应和局域种群的Allee效应之间的关系,并提出集合种群的Allee效应还需要进一步的研究。

集合种群水平上的抽彩式竞争

把Allee效应引入两个物种在集合种群水平上的抽彩式竞争系统,用相平面分析法和模拟研究了模型的动态行为。结果表明,似Allee效应本身可以使得竞争系统的不稳定平衡点增多,并且在这样的系统中,即使两个物种的斑块占有率都比较高,两个物种仍然可能在集合种群水平上趋于灭绝,而如果没有Allee效应,不管这两个物种的斑块占有率如何组合,都不会使得两个竞争种都灭绝。这些结论对自然保护将有重要的意义。

集合种群与城市贫民窟研究

集合种群是空间生态学的一个重要研究对象,集合种群理论是上个世纪下半叶兴起的一门重要的生态学理论。本文认为该理论对于研究城市贫民窟问题具有十分积极的指导意义,并对将集合种群研究方法用于城市贫民窟调查进行了初步探讨。本文利用北京市2006年所列的1978年到2005年的人口数据,将外来常住人口数量与常住人口数量的比值作为p值的近似值,采用Levins模型进行了拟合。拟合的结果显示了这种近似计算的合理性,同时还得到了侵占参数m和灭绝参数e,这样,就可以利用Levins模型对城市贫民窟居民的扩张进行分析、预测,因而这项研究具有现实意义。另外,本文还提供了在城市贫民窟研究中集合种群水平上的似Allee效应a的一种计算方法。

利用同伦微扰法和Adomian分解法求解捕食生态模型

给出了同伦微扰法和Adomian分解法的计算过程,利用同伦微扰法和Adomian分解法求解Bazykin捕食生态模型和一类带有Holling Ⅱ功能反应和食饵具有似Allee效应的捕食生态模型.数值仿真结果表明,与经典的Rung-Kutta法进行对比,这2种方法可用于近似求解所给模型.