Allee效應(yīng)影響的厭食性反應(yīng)和具有收獲的互惠-寄生耦合系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究.pdf

1、自然界生物的多樣性組成了不同的物種、群落以及豐富的生態(tài)系統(tǒng),各物種、群落即獨(dú)立發(fā)展又相互依存,彼此之間因?yàn)樯嬗窒嗷ジ?jìng)爭(zhēng),以此發(fā)展、壯大“自己”,正因如此,達(dá)爾文在物種進(jìn)化論中對(duì)生物的進(jìn)化稱之為“為生活斗爭(zhēng)”,而單一種群在發(fā)展中需要其它種群為之“奉獻(xiàn)”,并且自身還需要提供其它種群所需,Allee效應(yīng)也正是基于此并且普遍存在的。每個(gè)種內(nèi)的個(gè)體都是獨(dú)特的,每個(gè)個(gè)體都是不斷變化著的復(fù)雜的有機(jī)體,它在任一瞬間的行為依賴于他的遺傳組成,它的年齡,

2、直至當(dāng)時(shí)它的生命的起伏變化,以及當(dāng)時(shí)地占優(yōu)勢(shì)的條件,可以這么說,群落中沒有兩個(gè)個(gè)體是一樣的,而且每個(gè)個(gè)體在整個(gè)一生中都以自己特有的方式不斷地變化著。除此之外物種之間相互依存,相互影響,最終單一個(gè)體以兩個(gè)或兩個(gè)以上形成穩(wěn)定的生物群落,并以此發(fā)展成為較為穩(wěn)定的生物圈,這樣保證了生物多樣性,緩解了單一種群對(duì)于資源和對(duì)其他種群的消耗,也使得人類在生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)資源持久利用。近些年來,國(guó)內(nèi)外對(duì)于Allee效應(yīng)的研究以及生物耦合機(jī)制的探索、研究較多,

3、然而將Allee效應(yīng)影響的厭食性反應(yīng)和具有收獲的互惠-寄生耦合系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究相對(duì)于較少。正因?yàn)榇?本論文從這個(gè)角度出發(fā),主要得到以下結(jié)論:
　　首先,對(duì)宿主具有收獲率與Allee效應(yīng)的互惠—寄生耦合系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究,對(duì)其平衡點(diǎn)的存在性進(jìn)行了討論,在一定參數(shù)下,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到隨著固有水平K的變化,宿主與寄生物之間,抑制作用與促進(jìn)作用的轉(zhuǎn)變規(guī)律。寄生、寄主按其生態(tài)意義屬于捕食者與被捕食者的特殊類型。而互惠是指每一種群的存

4、在對(duì)另一種群的增長(zhǎng)都會(huì)起促進(jìn)作用。即一類種群充當(dāng)另一類種群的食餌,寄生物與宿主的協(xié)同進(jìn)化的研究,使得種群生態(tài)學(xué)領(lǐng)域受到了專家學(xué)者們的親睞,與此同時(shí),其對(duì)農(nóng)作物培育,畜牧養(yǎng)殖,致病細(xì)胞的過度復(fù)制等領(lǐng)域的延伸探索有著重要的推動(dòng)作用。每一種生物都有自己特定的生存環(huán)境以及特有的生物耦合結(jié)構(gòu)與功能,這些條件使生物總是適合于這種環(huán)境條件下的生存和發(fā)展。而對(duì)于生存和發(fā)展,這種狀態(tài)恰如我們所看到的是那樣穩(wěn)定,演替也是井然有序,在任何情況下都是值得注意的

5、。如果說,大多數(shù)的群落中幾乎所有的物種都要世世代代保持下去,這是一種多余的說法。因?yàn)槿舨蝗绱?就不存在被稱為群落的可認(rèn)識(shí)的實(shí)體了。雖然,一個(gè)生物的集合體到什么程度才可以認(rèn)為是自主的和自我包含的,也許沒有兩個(gè)生物學(xué)家會(huì)有相同的觀點(diǎn),但是我們并不強(qiáng)求具有這些性質(zhì)的集合體才能稱之為群落。
　　關(guān)于寄生物與宿主的研究早已引起生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注,之前,寄生物對(duì)宿主產(chǎn)生有害的“負(fù)作用”一直是各個(gè)學(xué)者研究的重點(diǎn),而事實(shí)上,寄生物與宿主的系統(tǒng)進(jìn)化有

6、時(shí)會(huì)演變?yōu)榛セ蓐P(guān)系。隨著固有水平K的增大,寄生物對(duì)宿主的影響會(huì)逐漸由機(jī)制作用轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)作用,當(dāng)宿主與寄生物的種群數(shù)量滿足一定的關(guān)系(即hKp<時(shí)),即寄生物對(duì)宿主的促進(jìn)水平變大,由抑制作用向促進(jìn)作用轉(zhuǎn)變,直至發(fā)展為抑制作用和促進(jìn)作用形式的共存,宿主與寄生物既存在寄生關(guān)系也存在相互促進(jìn)的關(guān)系,到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。
　　其次,隨著人類社會(huì)活動(dòng)強(qiáng)度的日益增加,在工業(yè)化、全球化、一體化的同時(shí),生態(tài)壞境也在不經(jīng)意間遭到破壞,對(duì)生物的生存產(chǎn)生不利影

7、響。相對(duì)于小種群而言,更容易受到Allee效應(yīng)的影響。與此同時(shí),人們對(duì)空間生態(tài)學(xué)的認(rèn)識(shí),Allee效應(yīng)這一生態(tài)現(xiàn)象正試圖被生態(tài)學(xué)家們拓展到更廣闊的空間中去。本部分研究了I型功能性反應(yīng)函數(shù)的系統(tǒng)模型,通過Matlab軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬研究,得出了受Allee效應(yīng)影響與未受Allee效應(yīng)影響的捕食者與食餌的演化相圖。結(jié)果表明,未受效應(yīng)的影響,系統(tǒng)的演化屬于一種理想化的情形,不利于生物的進(jìn)化,而在AlleeAllee效應(yīng)的影響下,系統(tǒng)的演化將

8、比未受Allee效應(yīng)影響的系統(tǒng)到達(dá)平衡狀態(tài)所需要的時(shí)間長(zhǎng),所以考慮了Allee效應(yīng)的系統(tǒng)模型更為合理。Allee效應(yīng)為瀕臨滅絕物種的管理提供了重要的理論依據(jù),對(duì)管理部門的決策有參考指導(dǎo)作用。
　　論文最后總結(jié)了宿主具有收獲率與Allee效應(yīng)的互惠—寄生耦合系統(tǒng)以及具有效應(yīng)和收獲率的捕食-食餌模型,論文借助了種群動(dòng)力學(xué)的建模思想,并以此討論分析宿主在不同條件下的收獲情況。對(duì)種群生態(tài)學(xué)的研究具有非常實(shí)用的社會(huì)價(jià)值和深刻的生態(tài)及經(jīng)濟(jì)意義