物种环境适应对策的量化研究及应用

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生态位是生态学上的一个重要概念,其量化和模型化是生态系统研究的根本问题。本文以时间为线索,从生态位量化和模型化的角度,系统地总结了生态位概念和数学模型的发展与完善过程,并比较了利用模糊数学理论建立的生态系统中生态位及相关概念的数学模型的优势。   生态位概念在物种适应环境对策研究中具有重要地位与作用。本文在Li Yimin提出的Type-2模糊生态位概念的基础上,提出了模糊最适生态位的定义形式。在本文中,生态位适宜度被定义为物种在所有生态因子上的最适生态位与物种在具体生境中的实际生态位之间的贴近程度的加权。在本文的定义下,实际环境中每个生态因子上物种实际生态位与最适生态位的贴近程度的变化都会对总体生境条件的适宜度评价产生影响。本文首先建立了物种在多生态因子的实际环境中的生态位适宜度的度量模型,再进一步演示了计算方法,最后在作物春小麦生长试验中运用模型进行仿真,得到了春小麦在实际环境中的生态位适宜度与产量之间存在的非线性关系。文中结论与自然实际是非常吻合的。本文充分考虑到生态位的空间结构和功能性的统一,并将物种实际生态位、最适生态位在理想生态位和基础生态位间的动态性和模糊性相结合,提出的物种生态位适宜度度量模型和相关计测公式,能更好地反映物种对环境资源的最佳需求与实际资源条件的相符程度。因此,该模型不仅贴切地反映实际环境对物种生存的适宜程度,而且也为预测物种在该环境中的优势度和竞争能力提供了参考。   另外,本文在模糊集合理论的基础上,提出了基于资源优先选择的Fuzzy竞争模型和考虑资源重要性的竞争模型以及同时考虑“资源、时间和斑块”的三维空间Fuzzy竞争模型。这一系列模型度量的是物种对资源利用度竞争强度,能将资源的存在与物种数量及空间范围联系起来,对干扰性竞争争夺、保持空间的直接对抗的特点加以刻画,并通过对三维模型确定的竞争系数的不同取值,实现了竞争原理的全面表达。这些模型克服了经典集合理论基础上建模不能兼顾物种资源竞争的复杂性、随机性以及模糊性的缺点,更具动态特性,也更加贴近实际。
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