熵理论在生态系统稳定性研究中的应用

本文从李亚普诺夫（Lyapounov）的稳定性原理出发,运用最小熵和超熵理论分析了线性非平衡态和远离平衡态生态系统的稳定性,并给出了相应的稳定性判据。以完善和促进生态系统稳定性研究的理论水平。     

人工生态系统稳定性概念及其指标

稳定性是生态系统结构及功能中的一个决定系统兴亡的重要特性 ,在生态学研究中一直是被关注的焦点。虽然稳定性在系统中有如此重要意义 ,但稳定性在概念上的混乱 ,造成了对研究系统稳定性的困难。Ｐｉｍｍ[10 ] 总结出了生态系统稳定性的 4 5种不同的含义。不同的研究者对稳定性给了各种不同的含义 ,如“系统保持振荡的可能性”(可靠性ｒｅｌｉａｂｉｌｉ ｔｙ) [7] ;“在一段时间内 ,考察的振荡指标的变化幅度”(易变性ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ) [10 ] ;“系统能够耐受的干扰强度”(吸收范围ｄｏｍａｉｎｏｆａｔｔｒａｃｔｉｏｎ) [6 ] ;“…     

生态系统稳定性定义剖析

生态系统稳定性是理论生态学的焦点问题之一 ,综述和剖析生态系统稳定性的定义 ,对已有的定义进行了改进。生态系统稳定性是不超过生态阈值的生态系统的敏感性和恢复力。在这个概念中涉及到 3个概念 :生态阈值、敏感性和恢复力 ,阈值是生态系统在改变为另一个退化 (或进化 )系统前所能承受的干扰限度 ;敏感性是生态系统受到干扰后变化的大小和与其维持原有状态的时间 ;退化生态系统的恢复力就是消除干扰后生态系统能回到原有状态的能力 ,包括恢复速度和与原有状态的相似程度。在保护生态学中 ,阈值与恢复力的定义具有广泛的应用 ,特别是生态系统受到负面的干扰后而退化 ,退化的生态系统逐步恢复的过程可以利用恢复力来测定 ;而保护的成果就是力图避免干扰超过系统的阈值而达到一个实际的演替     

土壤生态系统稳定性研究进展

土壤生态系统稳定性是指土壤生态系统对抗人为干扰和自然剧烈变化的能力,可以由抵抗力和恢复力两个方面来表征.土壤生态系统稳定性是土壤健康指标的核心之一,进行稳定性评价对于土壤健康评价尤其是人为污染和物理干扰后土壤的健康评价具有重要参考价值.与地上生态系统研究结论相似,土壤生态系统稳定性的评价,与所选择的干扰性质和土壤过程密切相关.国内外近年来土壤生态系统稳定性方面的研究进展,主要包括:土壤生态系统稳定性的概念,土壤生态系统稳定性的研究方法,土壤生态系统稳定性的影响因素,保持土壤生态系统稳定性的对策,并提出了问题与展望.     

"生态系统稳定性"教学设计

在"生态系统稳定性"的教学中,以真实情境下的案例为背景,以导致马尾松人工林松毛虫爆发的因素为主要问题导向,通过一系列科学研究的资料和数据,分析马尾松人工林容易产生松毛虫灾害的多方面因素,并构建这些因素之间的联系,从根本上提出解决方案.利用生态工程物种多样性原理提高生态系统的物种多样性,从而构建生态系统的稳态与平衡观,即...     

再论生物多样性与生态系统的稳定性

本文在简述生物多样性与生态系统稳定性研究动态的基础上,从生物多样性和稳定性的概念出发,指出忽视多样性和稳定性的生物组织层次可能是造成观点纷争的根源之一。特定生物组织层次的稳定性可能更多地与该层次的多样性特征相关,探讨多样性和稳定性的关系应从不同的生物组织层次上进行,抗动是生态系统多样性与稳定性关系悖论中的重要因子,如果根据扰动的性质,把生态系统（或其他组织层次）区分为受非正常外力干扰和受环境因子时间异质性波动干扰2类系统,稳定性的4个内涵可以理解为：对于受非正常外力干扰的系统而言,抵抗力和恢复力是稳定性适宜的测度指标;对于受环境因子时间异质性波动干扰和系统而言。利用持久性和变异性衡量系统的稳定性则更具实际意义。结合对群落和种群层次多样性与稳定性相关机制的初步讨论,本文认为;在特定的前提下,多样性可以导致稳定性。     

生物多样性与生态系统稳定性研究进展

生物多样性和生态系统稳定性之间的关系是生态学的热门话题。围绕这一主题,文章回顾了其研究历史及学术界的不同观点,阐述了目前在理论和实验领域的主要工作结果、研究进展和存在问题。理论方面,由于生物多样性和生态系统稳定性的概念是复杂而多层面的,导致二者之间的关系仍然是复杂多样的。实验方面,已有实验仅仅强调了少数几种类型的多样性和稳定性,对多样性—稳定性关系的揭示有限。在生物多样性和生态系统功能的研究中,重要的不只是结论,还应包括其中所隐含的机制。未来的主要挑战是搞清生物多样性动态、生态系统过程和无机因子如何相互作用。     

自控与受控棉田生态系统稳定性的比较

1　前　言稳定性是生物种群、群落与生态系统研究的重要内容之一。稳定性是预测和调控一个系统的基础。棉田生态系统稳定性的研究对于指导棉田生态系统的优化管理 ,对于棉田系统生产力的稳定提高和持续发展具有非常重要的意义。然而 ,生态学的稳定性研究在概念、度量指标 (或称研究方法 )上至今仍未统一[1,2 ],因而研究结果也不一致。Ｗｅｂｓｔｅｒ等[3]认为 ,生态学家关心的不是生态学的系统是否稳定 ,而是系统有多么稳定 ,即稳定的相对程度 ,并提出了绝对稳定性概念(判断是否稳定 )和相对稳定性概念 (判断相对稳定程度 )。其相对稳定性意…     

离散广义Logistic模型的稳定性和浑沌现象

文[1]提出了单种生长的连续性文广义Logistic dx/dt=γx({K-x}/(K+px))其中γ>ο为种群的内禀生长率,K>0为环境容纳量,ν>-1表示种群对环境(包括营     

植物克隆多样性与生态系统功能

克隆繁殖产生基因型相同的个体。通常情况下,局域克隆多样性取决于Eriksson种苗补充机制,即已有基因型丧失和新基因型补充之间的平衡。但是,环境因素对克隆多样性也有着重要的作用,如干扰会通过提供种苗更新机会或影响幼苗生长来改变克隆多样性。以前的研究表明遗传变异程度确定进化潜力,最近的研究揭示出基因型多样性也有着即时效应。较高的基因型多样性可能会因含有抗性基因型概率较高的抽样效应和/或保险机制而提高稳定性。一些研究发现克隆多样性的提高可增加初级生产力、维持动物丰富度和多度,并影响生物地球化学过程。该文也讨论了克隆多样性与生态系统功能关系的机制。     

植物群落的冗余结构——对生态系统稳定性的一种解释

应用冗余理论探讨植物群落的稳定性机理。植物群落的冗余是由植物体的器官冗余、种群内遗传结构冗余、物种冗余和层次冗余组成的。植物群落的抵抗力主要来自物种冗余和种群内遗传结构冗余,而恢复力来自层次冗余和器官冗余。植物群落的冗余结构决定了其稳定性是抵抗的,或是恢复的,或即是抵抗的又是恢复的。研究表明,冗余理论比多样性导致稳定性更能合理地解释植物群落的稳定性。植物群落冗余按其组成万分的性质可分为两种：数量冗     

Nicholson模型及其同源微分方程的稳定性分析

在描述捕食者—猎物或寄主—寄生物系统的理论模型中,最常见的是Lotka—Volterra方程: 此方程的基本假设之一是认为两个相互作用的物种是完全世代重叠、连续增长的。但是,在自然界,尤其对那些生活周期较短而且受季节气候因子影响较大的昆虫及其天敌,通     

SIMULATING SEASONAL AND INTERANNUAL VARIATIONS OF ECOSYSTEM EVAPOTRANSPIRATION AND ITS COMPONENTS IN INNER MONGOLIA STEPPE WITH VIP MODEL

 利用内蒙古羊草草原(Leymus chinensis)生态系统通量观测站的气象数据、野外实测和MODIS叶面积指数(Leaf area index, LAI), 应用基于生态系统过程的VIP(Vegetation interface process)模型, 以半小时为步长, 模拟分析了羊草草原生态系统2003～2005年(分别为平水年、平水年和干旱年)蒸散及其分量的变化过程。通过与通量数据对比, VIP模型能够很好地模拟羊草草原生态系统的蒸散过程(R² = 0.80), 在峰值大小和变化趋势上, 模拟值与实测值有较好的一致性。模拟结果显示: 3年蒸散量分别为337、338和223 mm; 在降水相对充沛的2003和2004年, 蒸腾量为192和171 mm, 而降水相对较少的2005年, 蒸腾量仅为96 mm; 年平均蒸腾和蒸发对蒸散的贡献基本持平; 生长季蒸散占全年的83%, 6月开始, 蒸腾大于蒸发, 蒸散和蒸腾的月总值均在7、8月达到最大值,两月蒸散占全年的43%。LAI是影响蒸散的主要因素, 其次是降水, 而净辐射对蒸散的影响较小。在生长季, 蒸发的季节变化平缓, 蒸散的差异主要体现在蒸腾的差异。     

离散广义LOGISTIC模型的渐进性态和混沌现象

1引言自Li－Yorke的著名论文《3一周期意味混饨》问世以来,人们对一维离散模型进行了大量细致的研究工作,其中Logistic模型研究的最为彻底,并由此得到一系列普遍适用的理论结果［‘’2］文【3jIw接地对广义LOgistiC模型的稳定性及其吸引域进行了细致的研究,但其结论尚有不完善之处．在研究其周期解及混炖现象时,仅在IUI＜1时对其近似模型进行了初步讨论·这里参数C＞0为种群内禀生长率,U＞一1表示种群对环境（包括营养资源等）利用率程度的参数．显然,当U—0时,模型（2）可化为LOgistiC模型（1）．本文将直接对模型（2）进行…     

8个泡桐无性系的生长适应性和稳定性分析及综合评价

应用Eberhart的性状值回归参数b_i及S_(di)~2、Tai的结构模型参数和,Ecovalence(W)值等参数,对泡桐品种多点试验林8个无性系生长量的基因型稳定性和生长适应性进行了分析。并结合生产力对各无性系进行了综合评定。结果表明:选出的8112-3和8112-1属速生、稳定、适应性强的无性系;8112-4和7606-6属于速生但不稳定的无性系,只适宜于较好的环境条件。经聚类分析将采用的8个参数明显地归为三类,类间相互独立,可分别用于评价基因型的生产力、遗传稳定性和适应性。     

生命模型及其在医学上的应用

本文提出生命模型,在应用中给出疾病鉴别诊断模型和预报模型及实例．     

一类单种群动态模型的稳定性

一、引言及引理考虑一类单种群动态模型对方程（1）总假设满足其中N（t）为种群在时刻t的数量或密度．由于方程（1）是描述种群增长的生态模型,因此我们考虑（1）的正解且满足初始条件：易证（1）和（2）有唯一正常数平衡点本文研究（1）关于N*的稳定性．（1）的特别情形是其中（1a）描述在食物资源严重不足种群数量充分大导致种群内部互相竞争残杀时的增长模型［1];（1b）描述种内既有竞争又有协作的所谓ALLEE效应的增长模型［2]．事实上,若β＞0,由（1b）式知,当N（t-r）充分小时,当N（t—r）充分大时,这正是ALLEE效应．文献…