生态系统中空间分布及环境噪声对种群生存演化影响的研究

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本文主要应用蒙特卡罗模拟,在种群演化模型中加入随机噪声项,同时讨论生物个体近邻分布情况。通过对具有Allee效应的食饵-捕食者模型和Holling-Ⅱ型修改的Leslie-Gower食饵-捕食者模型进行模拟,观察其种群密度演化过程;考虑种群个体空间分布分两种情况:一维格点链和二维平面格点,其中一维链式结构中加入随机噪声进行模拟,观察种群密度演化过程。具体模拟结果如下:  (1)对具有Allee效应的食饵-捕食者模型和具有Holling-Ⅱ型修改的Leslie-Gower食饵-捕食者模型来说,噪声的加入对捕食系统产生的影响与其强度有关:较小的随机噪声对具有Allee效应的食饵-捕食者模型对种群稳定性就能产生较大影响;对于具有Holling-Ⅱ型修改的Leslie-Gower食饵-捕食者模型来说,一定强度的噪声可以增强捕食系统的稳定性。  (2)一维格点链式结构下,通过对改进的Lotka-Volterra方程加入随机噪声模拟得出当反应速率(捕食强度λ1、食饵丰度λ2)在适当的范围内时,非常明确地存在一个中心焦点;一定强度的噪声可以加快系统趋于平衡,而较大的噪声则会破坏系统的稳定性,最终会使生物种群中的个体数量减少,直至消亡。  (3)二维平面格点情况下,模拟计算了其动力学演化过程,并与一维情况结果作比较,讨论空间维数对生命种群演化的影响。模拟结果表明了空间维数对食饵—捕食者构成的两种群系统存在明显的影响,指出了在较小反应速率(λ1、λ2)下二维平面格点模型更有利于两种群系统稳定共存。
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