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技术进步与可更新性对生态系统工程师种群可持续性的影响

种群与进化 2019-04-26 v1 适应与自组织系统

摘要

由于资源利用不当导致的人口过剩和环境退化,是人类这一生态系统工程师深刻改变世界地貌的后果。尽管人们长久以来担忧不受控的人口与经济增长可能不可持续,社会崩溃的前景至今仍有争议。与通常基于 Lotka-Volterra 捕食者-猎物模型(人类为捕食者、自然为猎物)的人与自然相互作用建模方法不同,此处我们采用生态系统工程师的离散时间种群动力学模型来探讨该问题。工程师种群的增长由 Beverton-Holt 方程建模,其密度依赖的承载容量与可用栖息地数量成正比。这些栖息地(如农田)是个体在原始栖息地(如原生森林)上劳作的产品,故将这些主体称为生态系统工程师。人造栖息地衰变为退化栖息地,最终再生为原始栖息地。对于再生缓慢的资源,我们发现动力学由繁荣与崩溃的循环主导,种群密度降至极小。然而,提高工程师勘探资源的效率消除了这种丰歉交替的危险循环模式,并导致平衡种群增长与资源可用的稳定平衡。该发现支持增长乐观主义者的观点,即技术进步或可避免崩溃。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.11117,
  title  = {Influence of technological progress and renewability on the sustainability of ecosystem engineers populations},
  author = {Guilherme M. Lopes and José F. Fontanari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.11117},
  year   = {2019}
}