局部相互作用和扩散对大小结构种群动态的影响

传统的生态系统建模方法依赖于对相互作用、生长和死亡的空间均匀近似。最近，空间相互作用和扩散也被纳入考虑。虽然这些因素会导致群落动态发生某些变化，但其影响有时相当微小，且这种差异重要的人口统计场景尚未得到系统研究。我们采用一个模拟出生、生长和死亡过程的简单平均场模型，并将其改写为空间分布的离散个体形式。每个个体的生长和死亡率由竞争度量决定，该度量以保留通用解析可解模型概念简洁性的方式捕捉了邻居的影响。尽管该模型是通用的，但我们在此使用苏格兰卡勒多尼亚苏格兰松林的数据对其进行参数化。从人工种植林网格配置开始的模拟种群动态反映了已确立的天然林分行为的定性描述；这种类比有助于理解从人工到老龄结构转变的过程。当针对苏格兰松种群进行参数化时，空间过程的特征很明显，但它们对密度和生物量等一阶统计量没有很大影响。我们研究了该结果对每个个体速率参数变化的敏感性；只有在改变相互作用强度参数以及在低密度种群中，空间模型和平均场模型之间才会出现明显差异。在苏格兰松参数化下，扩散也影响空间结构，但不影响一阶性质。只有在更激烈的竞争场景中，改变扩散和相互作用的相对尺度才会在一阶行为中产生清晰信号。