物種多樣性對(duì)棲息地毀壞時(shí)空異質(zhì)性的響應(yīng)機(jī)制研究.pdf

1、生境喪失和破碎化是生物多樣性喪失的主要原因，并得到了廣泛的關(guān)注。在過去的200年里，生境毀壞和物種滅絕的速度已經(jīng)達(dá)到了史上最大。生境毀壞的日益增長使得生態(tài)系統(tǒng)對(duì)生境毀壞響應(yīng)的研究愈顯重要，并從理論和實(shí)踐中得到快速的發(fā)展。盡管國內(nèi)外利用集合種群模型大量模擬了生境毀壞對(duì)物種多樣性的影響，并取得了顯著成果。但該類研究，無論是空間隱含模式或者是空間顯含模式，主要開展的是人類活動(dòng)所引起的瞬間毀壞對(duì)物種滅絕和集合種群動(dòng)態(tài)的影響，而沒有綜合地考慮生境

2、毀壞的時(shí)間異質(zhì)性、空間異質(zhì)性和時(shí)空異質(zhì)性，并且沒有一個(gè)統(tǒng)一的物種多樣性指數(shù)來研究物種多樣性對(duì)生境毀壞的響應(yīng)。盡管已有研究揭示出物種滅絕與生境毀壞有一定聯(lián)系，然而并不能從機(jī)制上來研究物種滅絕究竟是由生境毀壞還是競爭引起。因此，本文通過修改Tilman的多物種競爭共存模式，提出了一個(gè)普適的多物種競爭共存的非自治動(dòng)力模型，模擬了不同性質(zhì)和不同速度生境毀壞時(shí)間異質(zhì)性對(duì)物種多樣性的影響；并將元胞自動(dòng)機(jī)與分形相結(jié)合模擬了物種多樣性對(duì)生境毀壞空間異質(zhì)

3、性和時(shí)空異質(zhì)性的響應(yīng)；在上述研究基礎(chǔ)上，用香農(nóng)多樣性指數(shù)來綜合研究物種多樣性對(duì)生境毀壞時(shí)空異質(zhì)性的響應(yīng)；同時(shí)，在元胞自動(dòng)機(jī)模擬基礎(chǔ)上，研究了生境毀壞直接效應(yīng)，間接效應(yīng)和競爭效應(yīng)在生境毀壞時(shí)空異質(zhì)性的影響下，對(duì)物種滅絕的影響。通過以上研究，得出了以下幾個(gè)主要結(jié)論： 1)在生境毀壞下，除了存在強(qiáng)物種由強(qiáng)到弱的滅絕機(jī)制外，同樣也存在弱物種由弱到強(qiáng)的滅絕機(jī)制。同時(shí)，弱物種滅絕機(jī)制可以分為兩種，一種是弱物種瞬間集體滅絕，還有一種就是弱物

4、種較長時(shí)間由弱到強(qiáng)的滅絕。在考慮空間因素下，物種滅絕也分為強(qiáng)物種滅絕和弱物種滅絕，但是物種滅絕債務(wù)比較大，并且只有隨機(jī)毀壞下，物種多樣性的響應(yīng)特征與空間隱含模式下的相似。因此，物種滅絕的先后順序不僅受集合種群結(jié)構(gòu)的影響，還受生境毀壞時(shí)空異質(zhì)性的影響；2)生境毀壞速度越慢，在一定程度上越有利于弱物種的長期續(xù)存，尤其是在高度破碎的生境中：3)強(qiáng)物種滅絕主要由生境毀壞引起，而弱物種滅絕由競爭與生境毀壞共同決定；4)隨機(jī)毀壞不利于強(qiáng)物種的續(xù)存，

5、而邊緣毀壞和中心毀壞有利于q較小的集合種群群落中弱物種的續(xù)存，而不利于q較大的集合種群中的弱物種的續(xù)存：5)q大的群落主要發(fā)生的是最強(qiáng)物種的滅絕，而q小的群落則同時(shí)存在最弱和最強(qiáng)物種的滅絕：6)物種多樣性受生境毀壞時(shí)空異質(zhì)性的影響比較顯著；7)種群在毀壞的生境中的分布具有明顯的分形特征。 獲取生境毀壞對(duì)種群動(dòng)態(tài)影響的長期和大尺度的試驗(yàn)的花費(fèi)十分昂貴，而且需要的時(shí)間很長．因而可靠信息的獲取非常的困難。同時(shí)由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，數(shù)據(jù)來