栖息地毁坏对生态系统影响仿真.pdf

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1、第卷第斯长沙医学院学报年月栖息地毁坏对生态系统影响仿真郭斯羽、鲍美华，孔亚广湖南太拳电气与揚直糧拳院，长沙；长沙医学院药学系，长沙杭州电子科技大学自动化学院，杭州摘要：提出了个基于元胞自动机的人工生态系统模型该简化模型对多生产者与多消费者物种间的相互关系进行了建模，并引入了人类浠动对于栖息地的毁坏，以研究其对于物种灭绝的影响。仿真结果与已有结果吻合，说明了模型的合理性。该系銃可用于研究栖息地設坏对于生物多样性的影响人工生关键词：元胞自动机；态系统；栖息地毁坏；物种灭绝中图分类号：文献标识码：文章编号；；：：；；；引言灭绝的情况％其他一些研究者则研究了栖管、地毁坏于猎食者

2、猎物系统的影因人类活动造成的生物栖息地毁坏已成，：，纟为；■自然界物种灭雜越隨雅异质性栖息地毁坏下的响应进行了研究。种的迅速灭绝’研究栖息地毁坏对生态系统统仿真作为种快速、便捷而且相对的影响变得益童要，并在理论与实践两力面都得到■本的工具’在包括生态系统在内的不同了快速发展如等研究了、栖息地毁坏下多物种竞争共存系统観系究方面’■—用如针中各物作者简介鲍心血■攀女，浙人瘸邊勘教研爾方为養隹物系魏建模孔亚广（江苏人，博±副教授研究方向为智能交通系统建模与仿真。郭斯羽（男湖南人博士副教授研究方向为图像处理智能系统系缓建模Mtmmrn栖息地毁坏对态系统鬱响访对生态系统仿真，包括

3、以上大部分针对栖息元胞自动机是种对菲线性动力系统进行地毁坏的工作在内，其它较近期的工作还有建模与仿真的有力工具，是空间与时间都离丛沛桐等对特定森林生态系统健康状况的仿散的物理系统理想化模型—般而會《元胞动机模型由一凜与评价撒力和熊范纶建立的基于个规整的维网格、各网格的人态系统黄汉桥等对人类活动加的状态及定义状态转换的演化规则构成本；诸〒享原系统的空间环境是一个大小的二维网系统的影响的研究〖等等—以上针对栖息地毁坏对于生态系统影响格，每个网格代表块可被种群占有栖息的空饲。所有网格为均质的即具有相同的环的研究，，或者只主意了栖息地毁坏的时间或空间异质性条件，包括光照、水、土

4、壤、地形地貌，或者虽结合考虑了这两方境网格可取以下状态：面，但采用的生态系统模型相对简单，只考等每个可占有区域。表示该网格可供栖虑了多物种竞争共存的局面，而没有将普遍息細前尚未被任何种群所占：。用存在的捕食被捕食的情况明显地包括在内，有来代表可占能域關格的值；本文找削究的鋼上，■難自、、胃动机，设计了个存在栖息地逐渐毁坏的简前《某个种群所占有》化生产者消态系统，并进行了物种种群对网格的古有是独占式的，即个仿真。仿真结果具有合理性，表明该模型系统可有助于生态系统研究及科学管理格不—两个±的■所占有。假设占有该网格的是物种则该模型的建立网格取值为“已毁区域’表不该网格已遭到

5、人作为个简化模塑，本文建立的生态系籠动不■转的破坏’从而不能再作为任统的环境因素是均质的。系统中栖息了种何物种的栖息地，其取值为。了片的物轴⋯甘士右抽诚去不同的物种。，，，其中有种洎费者广者这些物又分为处于食物链底雞生产者和帛统的生产者以植物为原型，处〒食物食物链高层的消费者。消费者可以将任何纟輸底息，通过光合作用将太阳能及水、产者作为食物。这些物种按其个体竞争力强氧化碳和其他营养成分转化为其自身及消费弱分为强势种和弱势物种’消费者对于任者可利用的能量来源。生产者不能迁徙，只何生产者而《强势物种。棚髓侧自通过紐方式棘髓勤闹目息地来进可对之进行排序’■物麵’不失般性行扩张

6、生产者具有以下属性：‘‘弱序为最强消费者〉、最弱消费”能遞储备￡能量储备是每个种群赖者）最强生产者）最弱生产者）以维持生存和进行繁殖的决定性因素。若某物种的部分生存压力来予同物种间或苕种群的能達储备降至或以下群死，则该种同一食物链层的不词物种间为繁殖而争夺有亡；若某种群的能量储备达到了某个设定水一限栖息地的斗争一；另部分生存压力则来自平，则该种群可繁衍出个新的种群去左领于消费者的捕食对生产者而會或为了维持邻近的栖息地；存而寻找食物对消费者而會；疾病或灾生长力。个生产者种群，只要占一鲁导致的种群死，：构成了第部分的生春压有了个栖息地网格就可通过光合作用来一力，。；此外人类

7、活动造成栖息地不可逆转的增加自身的能量储备每个仿真凋期所能毁坏成为了最终导致所有物种灭绝的终极生增加的能鳌储备的量即为生长力；存压力繁逭能量阈值若某种群能鸶储备空间环境达到或超过该阈儂，该种群栖息地的邻长沙医学院鄉顏24域，（卩邻域中有可改领的栖息地即过繁殖能灣阈值的设定来削弱强势物种的繁该邻域中有未被毁坏的网格，且这些网格或衍能力。繁殖能量阈值同样服从几何级数，未被占有，或被相对弱势的物种占领，则该设定物种的繁殖能量阈值、为±种群可进行繁殖，繁殖出的新种群随机地占有个可占据的邻近网格；和种群初始目自量顧备某种群进彳了■’‘繁殖后，原种群