基于集合种群理论框架的榕树-榕小蜂互惠系统动力学模型

互惠共生指双方物种都能通过对方增加适合度的种间关系。榕树与榕小蜂的传粉关系是自然界中典型的互惠共生系统,这种互惠关系发生在榕果中,也就是榕果是种间作用的场所,榕小蜂在其中传粉和产卵。由此,可以把榕果看作榕小蜂的生境斑块,利用集合种群理论框架构建榕树与榕小蜂互惠关系的动力学模型,研究这个互惠系统的稳定性和续存条件。由于这里的生境斑块(榕果)的动态变化性(榕果产生和掉落),模型不同于传统的生境斑块固定不变的集合种群模型,增加了描述生境动态的维度。模型表明:(1)榕果产生率足够大(大于一个阈值)是榕树与榕小蜂互惠系统能够续存的必要条件;(2)榕树和榕小蜂互惠系统存在双稳态现象(Allee效应),这个互惠系统续存需要种群大小超过一个阈值,换言之,种群大小低于这个阈值时,系统必然灭绝;(3)榕果产生率增加使榕小蜂种群增加,但不会影响未被占据的榕果数量。我们的模型不但可用来研究榕树与榕小蜂互惠系统的动力学性质,而且也是集合种群理论斑块动态化的发展。

集合种群理论在生态恢复中的应用

环境问题的改善是生态与环境学家所面临的挑战之一 ,其核心是生态系统的稳定性和平衡性遭到极大的破坏 ,最明显的表现是生境破碎和栖息地丧失。本文探讨了集合种群理论的形成与成因 ,概述了该理论发展的最新成果及应用前景。在集合种群理论应用于生态恢复实践的论述中 ,阐述了一些原则性问题 ,包括集合种群平衡观、最小可存活集合种群、最适斑块密度以及高质量生境斑块等 ,以求在人们设计物种保护和恢复对策时 ,有一定的指导价值。

物种保护的理论基础——从岛屿生物地理学理论到集合种群理论

全球面临着生境破碎化的危机。物种保护已成为人类面临的重大课题。并不是所有的人对岛屿生物地理学理论的产生及其关注的海洋岛屿都很熟悉 ,但是越来越多生物赖以生存的自然栖息地的丧失和破碎化都是有目共睹的。岛屿生物地理学和集合种群理论是目前物种保护的两个基本理论。物种迁入率和绝灭率的动态变化决定岛屿上的物种丰富度是岛屿生物地理学理论的核心内容 ,而集合种群理论关注的的是局部种群之间个体迁移的动态以及物种的续存条件。在概述两个理论形成、发展及其核心内容的基础上 ,着重比较它们的异同点以及在生态学理论和实践中的应用 。

基于多智能体强化学习的协同决策算法

针对多机器人进行强化学习时容易出现的冲突和死锁问题,建立了协同决策算法框架.受生态学中种群衍生的启发,提出了基于集合种群理论的自演化多机器人集群模型.结合软件定义网络分别从通信规则和行为决策层面描述协同决策算法指导下的多机器人强化学习过程.该协同决策算法旨在让多智能体强化学习获得高健壮性.基于栅格法的多智能体寻宝实验测试了该策略的性能,验证了算法处理冲突和死锁问题时的适用性.

基于元胞自动机的影子银行风险传染效应模拟仿真分析

本文运用基于集合种群理论思想的元胞自动机方法(CA),分别选取2009年和2017年两个典型时点,在不同情景下模拟仿真影子银行风险在商业银行体系中的传染过程。研究结果表明:当央行不救助时,即使商业银行的风险传染率较低、风险抵御能力较强,在模拟期内风险迅速蔓延,风险大规模爆发仍然不可避免;当央行对风险感染银行进行无差异、高强度救助时,风险爆发的银行数量得以有效控制在较低水平;当央行实施差异化救助时,如果商业银行的风险抵御能力较高而央行救助率较低,风险爆发水平仍然较高,如果商业银行的风险抵御能力较低而央行救助率较高,风险爆发水平则会较低。上述研究结果表明,央行救助是阻断影子银行风险在商业银行体系中传染、扩散的关键要素,而微观审慎监管在应对风险传染方面的有效性不足。基于上述研究结论,中央银行对受影子银行风险感染的商业银行进行救助,应该在充分考虑市场主体道德风险因素的前提下及时采取高强度救助措施,以及时阻断风险蔓延;以贯彻执行《资管新规》为抓手,强化对影子银行通道类业务的监管;将影子银行纳入宏观审慎监管框架,防控影子银行风险向商业银行体系的传染,推进金融领域治理体系和治理能力现代化。

松嫩草地植物群落物种多度–分布关系及其解释

物种多度–分布关系是生物多样性科学的关键问题之一,但目前对其解释尚未有统一的观点,生态幅假说和集合种群动态理论是其中两个有代表性的假说。作者以松嫩平原羊草(Leymus chinensis)草甸的代表性群落羊草–杂类草群落斑块为研究对象,分别于2007年和2008年调查了其植物生长型组成和斑块距离,来检验上述两个假说对物种多度–分布关系的解释能力。作者提出以生长型适应指数(growth-form adaption index,GAI)作为生态幅的衡量指标,以最小斑块距离来反映植物的扩散和定居过程。结果表明:在生境尺度上,物种的多度和分布成显著正相关,且多度–分布关系在年际间相对稳定。物种的多度和分布均与植物生长型密切相关,分布广、多度高的物种以根茎型、直立型或分枝型为主,分布窄、多度低的物种以莲座型或刷状根型为主。GAI与物种的多度和分布均成显著线性正相关,少数物种的分布广,多数物种的分布窄,直接支持了生态幅假说。最近斑块距离与物种的多度和分布均成显著幂函数负相关,而群落相似性与斑块距离无显著相关性,因此本结果并未直接支持集合种群动态理论,但扩散过程可能是影响羊草草甸植物群落种多度–分布关系的重要潜在机制之一。