基于混合演化算法的乌梁素海芦苇凋落物分解模拟及预测 |
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引用本文: | 刘旭华,刘华民,魏江明,寇欣,徐智超,于晓雯,温璐,刘东伟,王立新.基于混合演化算法的乌梁素海芦苇凋落物分解模拟及预测[J].生态科学,2023(5):48-56. |
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作者姓名: | 刘旭华 刘华民 魏江明 寇欣 徐智超 于晓雯 温璐 刘东伟 王立新 |
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作者单位: | 1. 内蒙古大学生态与环境学院;2. 草原生态安全省部共建协同创新中心;3. 蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(32160279,32161143025,31960249);;内蒙古科技计划项目(2022YFHH0017); |
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摘 要: | 以乌梁素海湖滨植被带建群植物—芦苇(Phragmites australis)的凋落物为研究对象,基于野外分解袋法对芦苇凋落物进行分解实验,通过混合演化算法(HEA)建模。旨在揭示和预测芦苇凋落物在湖水中的分解过程,并结合阈值和敏感性分析,探讨凋落物分解释放的氮、磷元素与环境影响因子之间的关系。研究结果表明:(1)混合演化算法的最佳模型预测值与实际测量值之间拟合度高(r2=0.90—0.99),质量损失模型(ML-model)的拟合效果最好(r2=0.99)。(2)芦苇凋落物的质量损失(ML)随水温(WT)增高而增加;凋落物中的N元素先累积后释放,且pH较低(pH<8.326)时,促进N元素释放;凋落物中的P元素在整个过程中以释放为主,且WT较高(WT>=16.978℃)时,凋落物中P元素与溶解氧(DO)呈负相关; WT较低时, P元素与WT呈负相关。进一步证明,混合演化算法模型能够模拟和预测湖泊芦苇凋落物水中分解过程,识别和量化凋落物分解与环境因子的生态关系和阈值数据,可为浅水草型湖泊内源污染防治提供理论支撑。
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关 键 词: | 乌梁素海 芦苇凋落物 混合演化算法(HEA) 生态阈值 |
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