人工生态系统内植物群落竞争演替的时空模式与品种筛选

摘要：

人工生态系统的研究理论和方法被广泛应用于地面设施农业和空间探索领域,植物是人工群落的建群种和优势种,决定着人工生态系统的基本结构与功能.目前,人工生态系统中植物物种都是根据特定目的(如品质、产量和株型等)进行筛选的,然而这种筛选方式并没有考虑植物之间的相互关系,构成人工群落的稳定性往往较差.本研究利用元胞自动机理论和技术,在原型试验的基础上,运用数学建模与计算机仿真技术,对人工生态系统中植物群落的竞争演替过程进行模拟.将Lotka-Volterra竞争模型离散化作为元胞自动机的更新规则,经过大量的数值仿真试验,得到基本的人工群落演替模式和演化信息熵的变化过程,以及顶级群落的组成结构.本研究结果可为认识人工生态系统中植物群落的演替过程和植物品种的筛选提供理论依据.

关键词：人工生态系统、人工群落演替、元胞自动机、品种筛选、数值仿真试验

所属期刊栏目：33

分类号：Q948.15(植物学)

资助基金：北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室开放基金项目BUAA-VR-14KF-07

在线出版日期：2017-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：815-821