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日益严重的荒漠化已经成为全球范围内环境问题的焦点，而其中草场荒漠化的现象更为突出，本文对草场荒漠化的关键因素及驱动机制进行了建模分析，模拟展现了草场荒漠化过程中的突变特性，并就空间异质性及过度放牧对草场荒漠化的影响等做了深入的探讨。
首先，我们通过建立模拟羊群放牧的多个体模型，研究了在一定的环境承载能力下，放牧规模及空问异质性对荒漠化过程的影响。在本模型中，地表水的分配受到每块单元及其周边单元的土地性质影响，沙地及半荒漠化性质的土地单元，其地表水会通过渗流流向草地单元，大块土地沙化后会引发水量蒸发的规模效应(LBP效应)，从而使得水分的损失加剧。模拟结果表明，当环境承载能力一定时，在羊群规模的敏感区间内，具有空间异质性的水量分配规则及LBP效应对于荒漠化具有显著的推动作用，大片的LBP一旦出现，荒漠化进程将大大加快，且这一过程以非线性、不可逆的方式体现。
进一步的，我们通过引入牧民的放牧决策，在上一个模型的基础上建立了经济与环境耦合的多个体模毽，改进模型最大的不同在于牧民可根据放牧的收益调整放牧规模，以探讨过度放牧与草场荒漠化的关系。模拟结果表明，在不同的初始放牧规模下，草场与羊群的耦合系统会出现双稳念的现象，一个稳态表明草场处于正常状态，而另一稳态表明草场出现严重的衰退，且这种状态的分化在敏感的放牧规模区间内以概率意义上的突变形式呈现；另外，在对过度放牧影响的探讨中，我们发现牧民的决策对于草场退化有重大的影响，当牧民的放牧策略由平和转为贪婪时，草场退化的初始放牧规模的临界值也相应变小，使得系统突变的可能性大大增加；此外，大片LBP存在的草场中，这样的耦合系统也变得更为脆弱，引发突变的初始放牧规模的临界值大大缩小。
最后，我们通过对经典荒漠化动力学模型做相应的简化，进行数学分析，在理论上证明了其动力学行为中出现了突变及多种状态分化的特征，与此前的模型结果形成宏观上的对应。