條件非線性最優(yōu)擾動(dòng)方法在草原荒漠化敏感性分析中的應(yīng)用.pdf

1、草原荒漠化問題日益加劇，已成為當(dāng)今世界面臨的最大的環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)問題之一。草原荒漠化的過程是一個(gè)充滿復(fù)雜物理、化學(xué)和生物反應(yīng)的開放性非線性生態(tài)系統(tǒng)。文章利用穆穆院士等提出的條件非線性最優(yōu)擾動(dòng)方法，以草原植被動(dòng)力學(xué)模型為對(duì)象，討論了該生態(tài)系統(tǒng)的初始擾動(dòng)和參數(shù)擾動(dòng)的敏感性。數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 (1)研究初始擾動(dòng)(植被量)對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)變換的影響，當(dāng)R小于分岔點(diǎn)R1時(shí)，荒漠狀態(tài)是非線性穩(wěn)定的，表明在降水率不足的情況下，植

2、被量雖然增加了，但系統(tǒng)經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展總會(huì)回到荒漠狀態(tài)；當(dāng)R大于分岔點(diǎn)R2時(shí)，草原狀態(tài)也是非線性穩(wěn)定的，表明在降水率充足時(shí)，植被量雖然有所減少，但系統(tǒng)經(jīng)過一段時(shí)間后，仍然會(huì)回到草原狀態(tài)；當(dāng)R位于兩個(gè)分岔點(diǎn)R1和R2之間時(shí)，草原生態(tài)系統(tǒng)是脆弱的，有限振幅擾動(dòng)會(huì)使兩個(gè)穩(wěn)態(tài)之間相互轉(zhuǎn)換。
　　 (2)研究了參數(shù)擾動(dòng)(降水率)對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的影響，這里僅研究了草原植被狀態(tài)對(duì)參數(shù)擾動(dòng)的敏感性。當(dāng)R位于兩個(gè)分岔點(diǎn)R1和R2之間時(shí)，若參數(shù)擾