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利用反应

花匠小妙招
2024-09-15 16:58

生态环境学报 2009, 18(4): 1565-1572 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 利用反应－扩散模型预测生物入侵 1, 2* 2 3 张林艳，叶万辉，江洪 1. 云南大学资源环境与地球科学学院，昆明 650091 ；2. 中国科学院华南植物园，广州 510650 ； 3. 南京大学国际地球系统科学研究所，南京 210093 摘要：生物入侵严重威胁着各国的生态环境，各国在生物入侵的预警、预防、预测方面给予了高度关注。文章引介了当前入侵预测中主要采用的 3 种方法（即统计方法、生理方法和分析方法），对入侵模拟时所需考虑的影响因素及模型的输入和输出变量进行了描述分析。以分析方法中的反应–扩散模型（简称 R–D 模型）为例探讨建模方法对生物入侵的预测，并基于一维反应–扩散模型的推导，阐述了 R–D 模型的模型特点及应用时的限制条件。R–D 模型可将空间和种群过程融合进入侵速率的预测之中，且模型中连续参数的使用不受尺度限制，适用空间尺度较广。该模型以其简洁易表达的形式在生物入侵的研究中曾受到广泛应用，范围广至孢子、病毒，无脊椎农业害虫及麝鼠 Ondatra zibethicus、水獭 Enhydra lutris 等脊椎生物。然而，随着入侵理论的不断完善，R–D 模型在实际应用中的缺陷日益突出，它对空间现象模拟预测的无能为力、对生态过程相互作用模拟的失败，致使该模型应用受限、预测能力降低。目前，入侵预测倡导基于个体的空间模拟模型，并开始关注偶然发生却起着关键作用的长距离扩散的预测。从某种程度上来说这些模型比 R–D 模型更接近真实，但 R–D 模型有助于理解现有的入侵格局，对生态入侵研究提供最基本的估测，可以加深对入侵过程的理解。过去，R–D 模型对入侵生态理论的发展做出过的重要贡献，今后该模型仍为我们初步预测生物入侵提供一个简单便捷的工具。关键词：反应－扩散模型；入侵预测；生物入侵；入侵管理；生态环境中图分类号：X17 文献标识码：A 文章编号：1674-5906 （2009 ）04-1565-08 近年来生物入侵受到了人们的普遍关注，生物 Logistic 方程模拟和预测辽宁省森林病虫害发生的入侵对生物多样性保护构成严重威胁，给全球带来趋势 [22] ；借用马尔可夫链理论和方法预测了水稻仅次于生境破坏的重大自然灾难，在许多地方造成稻瘟病（rice blast ）、全国森林病虫害的发生和发了不可恢复的生态破坏和难以弥补的经济损失[1-2]。展 [23-24] ；应用地学统计学方法分析了马尾松毛虫外来种入侵会带来诸如生物多样性减少、生境丧 Dendrolimus punctatu 的空间分布格局[25] 。近几年失、生态系统功能破坏等多种负面影响[3-4]。现今世来我国开始出现了生物入侵风险分析、模型预测等界各国正努力采取各种措施抵御生物入侵，尽量减相关综述性文献[8,26] ，并逐步兴起具体的预测模拟 [5-6] [27-30] [31-34] 少入侵生物对自然生态系统的危害。在当前生物研究，但深入的实际研究仍有待开展。可入侵全球化的严峻形势下，势必要发展生物入侵预喜的是，我国有很好的研究案例并积累了一定的数测理论，从而鉴别和评判生物入侵潜在的威胁、有据，如薇甘菊 Mikania micrantha [35] 、紫茎泽兰效防控和根除外来入侵种[7-9]。

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所属分类：花卉