【摘要】：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(guò)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(zhǎng)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?chē)?guó)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(lèi)研究，，無(wú)論是空間隱含模式或者是空間顯含模式，主要開(kāi)展的是人類(lèi)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(méi)有綜合地考慮生境毀壞的時(shí)間異質(zhì)性、空間異質(zhì)性和時(shí)空異質(zhì)性，并且沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的物種多樣性指數(shù)來(lái)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(lái)研究物種滅絕究竟是由生境毀壞還是競(jìng)爭(zhēng)引起。因此，本文通過(guò)修改Tilman的多物種競(jìng)爭(zhēng)共存模式，提出了一個(gè)普適的多物種競(jìng)爭(zhēng)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)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(lái)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(jìng)爭(zhēng)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(guò)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，還有一種就是弱物種較長(zhǎng)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(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)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，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(zhǎng)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(zhǎng)，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(lái)源的可靠性值得懷疑。因此，集合種群的理論研究和試驗(yàn)操作之間存在很大的差異，集合種群模型的的驗(yàn)證也成為國(guó)際上爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。但是，我們可以通過(guò)比較多個(gè)假設(shè)下的預(yù)測(cè)結(jié)果，將以上的結(jié)論應(yīng)用到具體的物種保護(hù)的管理中。
【圖文】：

圖3.2集合種群動(dòng)態(tài)對(duì)生境瞬間毀壞的響應(yīng)(a沖=.003，b(沖司.2Fig.3.2ResPnoessofmePatoPulationd抑maiestoinstnanatocusdesturction.(a沖=0·03，(b為=()·2從圖3.2a可見(jiàn)，對(duì)于q=0.03的-N種群系統(tǒng)(或集合種群)，在生境瞬間毀壞率為.03時(shí)，所有物種的多度在生境遭受瞬間毀壞的很短時(shí)間內(nèi)急劇下降。并且強(qiáng)物種種群衰退的速度要快于弱物種種群，而越弱的物種的下降幅度越小。這是因?yàn)椋?dāng)q遠(yuǎn)小于D的情況下，即人類(lèi)大規(guī)模毀壞生境時(shí)，-N種群系統(tǒng)(或集合種群)里強(qiáng)物種(優(yōu)勢(shì))種群，由于具有較弱的遷移繁殖能力

南京師范大學(xué)博士學(xué)位論文劉會(huì)玉.物種多樣性對(duì)生境毀壞時(shí)空異質(zhì)性的響應(yīng)機(jī)制研究那么這一結(jié)論是否正確呢?首先，我們假設(shè)當(dāng)物種多度小于1-05時(shí)即認(rèn)為該物種滅絕。那么根據(jù)Tilmna的假設(shè)(式(2.6))，可以計(jì)算出在生境未受任何毀壞時(shí)，可以存活的物種數(shù)目:n=109(幾。/叮)/109(l一叮)+l(3.1)其中Pn。即為生境中存在的最弱物種的多度，也是本文中假設(shè)的物種滅絕的最小多度。那么，根據(jù)式(3.1)，當(dāng)=q.032時(shí)，原始的生境最多能承載45個(gè)物種。圖.33分別模擬了=q.03>2=D.03時(shí)，強(qiáng)一強(qiáng)物種()a和弱一弱物種(b)對(duì)生境瞬間毀壞的響應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：Q16

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 陳銀堅(jiān);;物種滅絕及物種多樣性保護(hù)探討[J];寧夏農(nóng)林科技;2011年08期

2 祁素萍;劉飛鳳;王義輝;;城市園林物種多樣性保護(hù)效應(yīng)[J];中國(guó)園林;2008年07期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 梁仁君;物種對(duì)資源競(jìng)爭(zhēng)的動(dòng)力機(jī)制及數(shù)值模擬研究[D];南京師范大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 何亮;集聚效應(yīng)下的集合種群演化規(guī)律研究[D];南京師范大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2673767