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系统的最优化 现代生态学认为杉木的读音

归档日期:09-21       文本归类:油楠属      文章编辑:爱尚语录

  系统可由若干个子系统组成,子系统又可由若干个更小的系统组成。这样,系统便构成了等级组织。每个等级常有各自独特的行为模式,因此在研究某一等级的行为模式时,并不一定要完全清楚它是怎样由下一级更简单的亚成分构成的,而可以直接通过该等级的输入和输出关系来进行研究。例如,要描述细胞生理学,并不一定要完全知道细胞的化学组成。

  生态学家早就注意到,一个生态系统的复杂性(常指物种多且分布较均匀,见生物群落)越高,其稳定性也越高。但美国学者R.W.梅于1972年指出,对生态系统数学模型的研究表明,复杂性的增高反致系统走向不稳定。而K.E.F.瓦特研究了两者之间关系后,却认为其中没有绝对的关系,有时复杂性导致稳定性,有时复杂性导致不稳定性,要视具体情况而定。

  从系统观点看,各分量之间是相互作用、相互依赖的,因此必须把自由体模型按各分量间相互作用的约束条件连接起来,组成系统模型。例如在上例,必须搞清害虫怎样为害寄主植物,怎样受其天敌捕杀,明确其定量关系,才能把三者连接起来构成系统模型。整个系统模型的组建过程可用图1来表示。

  2)second generation Chinese fir plantation

  系统的数学模型 数学模型是模拟真实现象的公式。当然,模型不一定是数学的,也可以是文字或图表的。但若要对系统行为作出较好的定量预测,数学模型还是十分必要的。模型是真实世界的抽象,但它不等于线个标准:真实性、精确性和普遍性。所谓真实性,就是指模型的数学陈述是否符合生物学的实际;所谓精确性,就是模型预测的数值与建模所依据的实际数值的差异程度;所谓普遍性,就是模型适用范围的广度。一个模型很难同时做到符合这 3个标准。不能把一个系统的数学模型与它所描述的复杂的生物系统完全等同起来。R.莱文斯(1966)指出:如果这样,可能要同时建立上百个偏微分方程,而且某些方程具有时滞,并要测量上万个参数。于是,在分析时至少会遇到下面3个困难:①要测量的参数太多;②方程不能分析求解,即便使用计算机,运算量也超过最大计算机的容量;③方程即使可解,但所得结果受到太多参数的影响,对洞察系统的行为也毫无意义。因而在实际工作中,要根据具体情况而有所侧重,选择最重要的参数和变量。

  系统有不同的类别:物质与能量均与外界有交换的称为开放系统;与外界有能量交换而无物质交换的称为封闭系统;物质与能量均与外界无任何交换的称为孤立系统。例如,一般生态系统都是开放系统,能量和物质可以自由出入。但一个封闭的养鱼缸可看作封闭系统,太阳能输进,热量输出,但没有物质交换。

  系统是由若干相互联系、相互作用的组成部分所构成的具有一定功能的综合整体。一台电视机、一个企业是系统,一个细胞、一个生物个体也是系统。而一个特定地区内由各种生物及其自然环境通过能流及物质循环而相互联系共同组成的整体,则为一个生态系统。

  )即净生殖率发生了扰动,那么经过一系列的运算便可得出对系统状态影响的分析结果,即:当种群数量n

  3)Chinese fir young growth and middle-aged forest of Chinese fir

  )的影响极为明显,也即灵敏性很高;相反,当种群数量很小时,变动净生殖率r

  )对种群数量本身的影响很不明显,也即灵敏性很低。图2示一个鱼池生态系统。要研究的是初级生产力的改变对肉食动物的潜在收获量有何影响。假设增加若干肥料可使初级生产力提高25%,那末要搞清这对经济鱼(鲈鱼)的收获量将产生什么效果。如果模型的灵敏性分析表明额外的收获量不足以补偿消耗的费用,便应取消这项管理措施。

  利用系统分析的方法对生态系统进行的分析。系统分析是近代数学发展起来的一种分析方法,可用以深入理解和预测一个复杂系统的

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