基于定性网络模型评价生态调控情景对海洋牧场生态系统的影响——以獐子岛海洋牧场为例

在海洋牧场建设过程中,生态调控方式实施后对海洋牧场生态系统的影响通常难以预测,这对海洋牧场的生态安全和高质量发展提出了严峻挑战。为此,建立了一种基于定性网络模型(Qualitative network model,QNM)的海洋牧场生态系统模拟评价方法,并以獐子岛海洋牧场近岸增殖海域作为研究区域,构建以增殖目标种为核心的定性网络模型,模拟评估海洋牧场3种不同类型的生态调控情景(增殖目标种、移除捕食者、海藻场修复)及其复合条件下,牧场群落范围内的响应,分析海洋牧场生态调控策略与生物功能群变化之间潜在关系。结果显示:目标种增殖(仿刺参和虾夷扇贝)产生的上行效应导致其捕食者呈现积极响应,产生的下行效应导致其它底栖动物、浮游植物和有机碎屑等功能群呈现消极响应,移除捕食者海星产生的下行效应导致虾夷扇贝呈现积极响应,表明在增殖区清除敌害生物的重要性,海藻场修复对整个群落有明显的积极影响,体现了海藻场在养护近岸生态系统的重要生态意义。研究表明:QNM可有效识别生态系统潜在的营养级联效应,评估生物功能群的响应,基于QNM的海洋牧场生态调控模拟评价方法,突破了定量食物网模型在数据有限系统中使用的局限性,可为海洋牧场建设的生态调控策略制定提供科学参考。

高寒草甸生态系统中高原鼠兔和高原鼢鼠的捕食风险及生存对策

调查青藏高原高寒草甸生态系统中两种主要啮齿动物及其天敌动物的种群密度,分析天敌动物对两种啮齿类的捕食方式、捕食强度,探讨啮齿类动物的捕食风险及生存对策。研究结果表明,高原鼠兔和高原鼢鼠的种群密度分别为4.97只/hm2和10.6只/hm2,而它们的主要天敌赤狐、艾虎和香鼬的种群密度分别为0.16只/100hm2、0.37只/100hm2、3只/100hm2。艾虎和香鼬在取食过程中主要搜寻啮齿类的洞道系统,全部食物几乎都来源于洞道系统内;赤狐或取食地面活动的鼠兔,或挖掘洞口待高原鼢鼠封闭洞口时取食猎物。高原鼠兔在赤狐、艾虎和香鼬的食物中所出现的频次分别为100%、96.1%、100%,高原鼢鼠在3种天敌动物的食物中所出现的频次分别为87.5%、73.2%、0%。3种天敌动物对高原鼠兔和高原鼢鼠的捕食强度分别为0.703%和0.038%,高原鼠兔和高原鼢鼠所承受的捕食风险分别为0.780和0.393。高原鼠兔在高的捕食风险下通过行为对策和繁殖对策增加其适合度,而承受捕食风险较小的高原鼢鼠主要通过封闭的洞道系统和高的存活率增加其适合度。

稻田生态系统中捕食性天敌节肢动物种类调查分析

采用吸虫器对稻田生态系统中的稻田与非稻田生境的捕食性节肢动物天敌多样性进行了系统调查 ,共采集到 385种节肢动物。其中 1 1 5种为捕食性 (肉食性 )天敌 ,包括 81种捕食性蜘蛛和 34种捕食性昆虫。捕食性天敌物种所占比例为 2 9 87%。在 1 1 5种捕食性天敌中 ,稻田与非稻田生境有 48个共有种。

新疆棉田生态系统中捕食性节肢动物类天敌亚群落结构

新疆南疆绿洲农田生态系统中,在11种主要作物(植物)上发现捕食性节肢动物类天敌7目16科约31种。通过丰富度指数、多样性指数、均匀性指数和调查平均数的比较,苜蓿在捕食性节肢动物类天敌种类和数量上占有较大优势;系统聚类分析证明马铃薯与棉花相似距离最近,其次为小麦和苜蓿与棉花的相似距离较近。研究结果显示,选用苜蓿作为棉花的间作或邻作作物,对调整捕食性节肢动物类天敌并利用其进行害虫生物防治具有重要意义。

具有时滞的—捕食者—两食饵比率型生态系统的持久性与稳定性

研究一个具有时滞的一捕食者－两食饵比率型生态系统，证明了该系统在适当条件下的一致持久性。通过构造Lyapunov泛函，得到了该系统正平衡点局部渐近稳定的充分条件。

通辽地区稻田生态系统捕食性天敌种类的调查研究

为探讨稻田害虫的生物防治及生态控制技术,以稻田捕食性天敌为研究材料,采用田间调查、采集标本、室内鉴定的方法,对稻田捕食性天敌进行了初步研究。研究结果表明:在通辽地区稻田生态系统中,有捕食性天敌20科59种,其中捕食性昆虫属于蜻蜓目、螳螂目、脉翅目、半翅目、鞘翅目5个目的10科32种,捕食性蜘蛛9科25种。优势种主要是黑肩绿盲蝽、青翅隐翅虫、龟纹瓢虫、草间小黑蛛、机敏漏斗蛛,占捕食性天敌总量的45.5%。

水生生态系统中的捕食与生物多样性

捕食在水生生态系统中有重要的作用，是影响生物多样性的主要因子之一。选择性的捕食可能使被喜食的猎物种类从水体中消失，使生物多样性降低。这种捕食也可能抑制优势种的发展，避免竞争排斥，提高猎物生物多样性。捕食者和猎物（被食者）的关系是相互适应的，是长期进化的结果。猎物对外来捕食者（如新移植的鱼类）的适应能力可能有限，这种捕食甚至会导致猎物的消失和灭绝。为保护生态系统和生物多样性，在进行鱼类移植等干扰捕食作用的活动时，必须充分研究被移植的鱼类和被移植水体中潜在猎物的形态、生态和行为特征。对其有独特动植物区系的水体，如高原湖泊，移植尤需慎重。

稻田生态系统中杂草地捕食性节肢动物群落研究

采用吸虫器法采样 ,对稻田生态系统中杂草地捕食性节肢动物天敌群落物种多样性、结构动态等进行了系统的研究。在杂草地生境中采集到 73种捕食性节肢动物 ,其中 5 5种为捕食性蜘蛛 ,18种为捕食性昆虫。在冬春闲期 ,杂草地生境的捕食性节肢动物物种多样性和单位面积内的个体数量较高。水稻移栽后 ,杂草地中的捕食性节肢动物种群迁进稻田 ,为稻田提供天敌移居者 ,杂草地生境中的捕食性天敌物种数减少 ,单位面积内的个体数量降低 ;水稻成熟后、夏闲期始及冬闲期始 ,杂草地接纳从稻田中迁出的天敌种群 ,捕食性天敌物种数和单位面积内的个体数量呈上升趋势。杂草地为保护稻田捕食性天敌 ,提供了一个良好的庇难所。

稻田生态系统中3种蜘蛛对白背飞虱的捕食效应研究

应用二次正交旋转组合设计方法,对稻田生态系统中3种捕食性天敌(三突花蛛 Misumenops tri-cuspidata(Tabricius)、草间钻头蛛 Hylyphantes graminicora(Sundevall)、真水狼蛛 Pirata piraticus (Clerk))和1种害虫(白背飞虱 Sogatella furcifera(Horvath))的共存系统进行研究,获得了天敌对害虫控制作用的数学模型。通过模型的主效应分析,得出白背飞虱自身密度对其被食最的影响最大,3种天敌对白背飞虱的捕食量大小依次为:真水狼蛛>三突花蛛>草间钻头蛛;此外,还对各因子进行了交互作用反应的分析,结果表明蜘蛛种间及种内个体间均存在一定的干扰效应。

一类三种群的捕食—被捕食弱耦合反应扩散生态系统解的渐近性态

研究了一类非线性三种群弱耦合捕食—被捕食反应扩散系统的初边值问题,在适当的条件下,利用反应扩散方程理论、多重尺度变量和微分中值定理,结合分析技巧,对此问题解的存在性及渐近性态作了较深入的研究,得到了问题解的存在性和一致有效性.

基于捕食模型的建筑企业竞争生态系统

为了探寻建筑企业在激烈的市场竞争的规律,实现企业的生存与发展的目标.考虑到企业的竞争与生物界中的共生、捕食等存在相似性,企业生态学的理论能够从深层探寻建筑企业竞争的内涵及建筑企业的生存机理,建筑企业与自然中的生物群的相似性体现在资源争夺、适者生存、群落变迁与生存空间四个方面.以企业生态学为基础,并考虑捕食系统的动态扩散性,提出了建筑企业竞争捕食模型,对该捕食模型求解,得出了建筑企业密度与资源密度最终趋于稳定性的结果.建筑企业不应试图在整个市场上取得竞争优势,而应扬长避短,细分出对本企业最有利的市场空间,确立自己在市场中的"生态位".

具有避难效应和非局部被捕食效应的捕食系统斑图形态研究

具有避难效应的捕食–食饵反应扩散模型是一类重要的种群动力学模型,其斑图形态为研究种群数量时空分布提供关键信息。建立了一个具有避难效应和非局部被捕食效应的Leslie-Gower捕食–食饵反应扩散模型。首先,通过线性稳定性分析和Turing失稳分析分别推导出正平衡点局部稳定及Turing失稳的条件。其次,通过数值模拟分别展示了食饵斑图形态随非局部被捕食效应和避难效应变化而演化的情况。最后,通过分析捕食者和食饵种群空间平均密度与非局部被捕食效应和避难效应参数的变化关系,研究表明:食饵种群数量随着非局部效应的增强而增大,捕食者种群数量随着非局部效应的增强而减少,说明非局部被捕食效应在促进食饵密度增长的同时,抑制捕食者种群的增长;捕食者和食饵种群的数量均随避难效应的增强而增大,说明较强避难效应对食饵种群具有庇护作用,并能促进捕食者和食饵种群持续共存。结论有助于人们更好地从数学层面理解非局部效应和避难效应对捕食者和食饵种群斑图形态影响的规律。

两斑块环境中一般形式的捕食-食饵扩散生态系统的周期解

考虑周期系数的两斑块环境中一般形式的捕食 食饵扩散生态系统,系统是由3种群组成的,其中一个为捕食者,另两个为食饵种群,食饵种群间存在扩散.本文利用拓扑度连续性定理,得到了该系统正周期解存在性的充分条件.

非自治捕食者-食饵生态系统解的有界性

本文利用图论方法，把一个非自治高维捕食者-食饵生态系统的有界性的研究转化为一个低维子系统的有界性的研究，从而降低了研究难度．

带有时滞和收获的扩散捕食系统的斑图动力学分析

文章研究了一类带有食饵收获效应和时滞的捕食系统的Turing斑图的形成及选择问题。首先利用稳定性理论给出了由交叉扩散项引起的Turing不稳定条件和分支理论分析,得到了系统Turing斑图的存在区域。然后利用Matlab软件对系统Turing斑图的形成和选择结果进行了数值模拟。这为以后带有交叉扩散的时滞反应扩散系统的研究提供了可行的方法,具有广泛的理论应用价值。

捕食-食饵系统在离散斑块环境下强迫波的唯一性

捕食-食饵系统是一种描述捕食者和食饵之间相互作用的数学模型,在种群生态学的研究中扮演着重要角色.在具有气候变化效应的捕食-食饵系统在离散斑块环境下,基于有利栖息地不断减少的条件,利用滑动技巧并结合强极大值原理得到了强迫波的唯一性.

具有Beddington-DeAngelis型功能性反应的随机时滞捕食-被捕食系统

本文研究一类具有Beddington-DeAngelis型功能性反应的随机时滞捕食-被捕食系统。利用Lyapunov函数、It8公式等证明该系统存在唯一全局正解和随机最终有界性,得到全局渐近稳定性的充分条件。利用Milstein方法进行数值模拟,验证系统的全局渐近稳定性。

捕食-食饵系统在气候变化下强迫波的存在性

捕食-食饵系统是一种描述种群之间相互作用的数学模型,在维护生态平衡方面发挥着重要作用。研究了在气候变化环境下的一类三物种捕食-食饵系统,通过构造合适的上下解并结合Schauder不动点定理,得到了强迫波的存在性。

一类具连续时滞的捕食-被捕食生态系统

本文讨论了一类具有强连续时滞的捕食-被捕食模型，分析了各非负平衡点的稳定性，利用区域连续收缩方法，得出非负平衡点全局稳定的充分条件，给出正平衡点全局稳定的充分条件，并给出系统出现Hopf的分支值．

一类时滞捕食-食饵系统的全局Hopf分支

为了解决种群动力学模型周期解的整体存在性问题,以一类时滞捕食-食饵模型为研究对象,通过选择时滞τ作为分支参数,研究正平衡点的稳定性和Hopf分支问题。结果表明:当τ穿过某些临界值时,系统在正平衡点附近会发生局部Hopf分支;利用中心流形定理和规范型理论,得到Hopf分支的方向和分支周期解的稳定性算法,根据拓扑度理论证明了全局Hopf分支的存在性。