生态学中结构化栖息地的相关渗流模型

当相关介质特征可以描述为二元特征时，渗流提供了公认的随机介质模型。然而，在考虑生态学中的栖息地建模时，一个自然的约束来自于构成栖息地的空间单元的适宜/不适宜状态之间的最近邻相关性。此类约束在聚集物理学中也具有重要意义，其中潜在过程可能导致某种形式的相关渗流。然而，在生态学中，导致栖息地相关性的过程通常是未知的或非常复杂的。正如 Hiebeler [Ecology {\bf 81}, 1629 (2000)] 所提出的，这些相关性可以通过一个可观测的聚集参数 $q$ 在晶格模型中捕捉，补充适宜位点的密度 $p$。我们将此模型作为相关渗流的一个实例进行研究。我们分析了渗流相变的相图，计算了团簇尺寸分布、对连通函数 $C(r)$ 和相关函数 $g(r)$。我们发现，虽然 $g(r)$ 在广泛的参数值域内显示出与长程相关性相关的幂律下降，但临界性质与非相关渗流的普适类相容。我们对比了分别针对相关渗流模型和伊辛模型获得的相关结构，并表明 Hiebeler 模型生成的栖息地配置的多样性比典型的伊辛模型更丰富。我们还发现，涌现的结构特性是所实施算法特有的，这引发了对聚合栖息地明确定义模型概念的质疑。我们得出结论，模型和算法的选择对使用此类物种栖息地模型的生态学研究所能获得的见解具有强烈影响。