基于实验野外数据的淡水溪流群落动态建模
种群与进化
2012-02-09 v2
摘要
我们开发了数学模型来模拟源自一系列扰动实验的群落动态。这些实验是在大西洋森林溪流中进行的。三级营养群落接受了两种组合的持续扰动实验。在第一种实验中，通过电排除法移除了顶层营养级。在第二种配置中，除了排除顶层营养级外，还通过电脉冲抑制了第二营养级的一组物种。实验在不同时间重复进行，以增加对观察到的机制的信心。群落响应表明存在类似于经典营养级联的级联相互作用。该群落由顶层营养级的 Macrobrachium 虾、第二营养级的蜉蝣目 (Ephemeroptera) 和摇蚊科 (Chironomidae) 幼虫昆虫，以及第一营养级的周丛生物（= 附石生物 = 生物膜）组成。排除虾导致蜉蝣类和摇蚊类增加，并导致排除区的周丛生物减少。当在排除虾的同时抑制蜉蝣类时，摇蚊类和周丛生物增加。我们通过微分方程组对群落相互作用进行了建模，模拟了三种配置：1. 自然条件，2. 排除虾条件，以及 3. 排除虾加抑制蜉蝣类条件。所有参数均通过实验结果计算得出，模型的稳定性由其矩阵特征值确定。这些模型成功地重现了群落的定性响应。它们被证明具有吸引点，这使我们能够预测该系统在局部扰动后具有一定的恢复到先前状态的能力。
引用
@article{arxiv.1202.1300,
title = {Dynamic modelling of a freshwater stream community from experimental field data},
author = {Roberto de Moraes Lima Silveira and Claudio Goncalves Carvalhaes and Claudio Sasaki and Felipe Augusto Maurin Krsulovic and Timothy Peter Moulton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.1300},
year = {2012}
}
备注
28 pages, 11 figures and 5 tables