Allee效应对具有生态位构建作用的捕食系统的影响

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作为生态学中的基本核心理论,生态位构建丰富了现有的进化思想,为物种适应性的研究提供了新的理论依据,也为解释不同尺度上的生态学现象提供了有效的机制模式.Allee效应在种群动态的重要性逐渐被人们认可,受Allee效应影响的种群,其密度低于某一临界值物种就会灭绝.然而,大多数的研究都是集中在局域种群水平上的Allee效应或者集合种群水平上的似Allee效应,将Allee效应引入具有生态位构建作用的模型中的研究却很有限.  本论文基于具有生态位构建作用的捕食系统,讨论该系统下Allee效应对各物种数量及其空间分布的影响,进而了解Allee效应对生态系统的控制与调节等重要影响,这将进一步丰富和发展生态位构建以及Allee效应的现有结论.本论文主要进行了两方面的研究:一是构建微分动力系统模型,运用微分方程的稳定性理论对系统的平衡点及稳定性进行阐述,即时间动态;二是建立相应的反应扩散方程空间显含模型并运用Matlab软件模拟,研究系统各物种空间分布模式与结构的变化,即空间动态.文章得出了三方面的主要结论:(1)Allee效应的增强会减少平衡时捕食者的密度;(2)Allee效应会对具有生态位构建行为的捕食系统平衡时各物种的密度变化造成影响;(3)Allee效应加强了构建物种的空间扩散能力,促使构建物种迅速迁移至有利于自身生存的空间生境中而成为捕食系统中的稳定生存物种.Allee效应会对其他具有生态位构建作用的系统中各物种的数量变化及其空间扩展造成怎样的影响有待进一步研究.  本论文主要分为四个部分:一、介绍生态位构建理论和阐述生态位构建理论的发展过程及研究进展,并介绍了常见模型中的Allee效应;二、建立了加入Allee效应的生态位构建作用常微分捕食模型,通过数值模拟,对正平衡点各物种的密度变化以及随时间的变化捕食者和猎物的种群密度图来探讨Allee效应的影响;三、对存在生态位构建行为的捕食系统建立具有Allee效应的偏微分捕食模型,并进行了数值模拟;最后是对主要结论的总结和今后研究工作的展望.
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