种间相互作用对生态系统稳定性的影响

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:baronsong2009
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以往生态学理论认为,群落稳定性与其复杂度呈负相关。May通过研究,从理论上证明了生态系统越复杂,生态系统稳定性降低,这似乎与我们对大自然的认知相悖,于是引导着科学家们进一步寻找维持大自然物种多样性的原因。最近研究发现相互作用类型可能是我们理解复杂生态系统维持稳定的原因。在一些研究中,假设每个物种种群密度相等且为1的情况下得到了一些结论。这虽然这有利于研究方便,却忽视了真实群落的种群密度情况。因此,本文先在随机网络结构和小世界网络结构下,采用满足含有相互作用类型参数且用于广泛研究生态学的Lotka-Volterra模型,与以往他人研究不同的是利用高斯算法计算出符合生态学假设的种群密度,这里我们算出的各个物种的种群密度并不相等。再采用线性稳定性分析方法,用概率性指标和动力学指标来判断群落稳定性,对物种间相互作用类型对群落稳定性的影响进行了研究。在随机结构中,首先分析了群落中存在两种相互作用时,捕食和竞争的适当混合有利于群落稳定性,竞争和互惠共生的适当混合以及捕食和互惠共生的适当混合有利于群落的稳定性。接下来研究了群落存在三种相互作用的情况,发现竞争以适当比例加入有利于群落的稳定性;加入捕食不利于群落的稳定性;互惠共生以适当比例加入有利于群落稳定性。最后探讨了群落存在五种相互作用的情况,发现竞争以适当比例加入有利于群落稳定性;捕食以适当比例加入有利于群落稳定性;互惠共生以适当比例加入有利于群落的稳定性。而在小世界网络结构中只考虑群落存在五种相互作用的情况,互惠共生或竞争以适当比例加入有利于群落稳定性,而加入捕食有利于群落稳定性。通过研究,部分结论与以往在种群密度相等假设下的结论有所不同,总的来说在两种网络结构中相互作用类型之间的适当组合,增加了群落复杂性,有利于群落稳定性,反映了相互作用类型多样性是维持群落在物种多样性下保持稳定的一个原因,这些结论丰富了以往的研究。
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