生态系统模拟模型.doc

生态系统模拟模型翻译： 在这篇文献中，生态系统形成模式以三种相互竞争的物种为研究对象，规定这个随即反应模型满足以下规则：（1） 三种物种为1,2,3在t时刻的物种数量分别为N1(t),N2(t),N3(t),总物种数为N=N1(t)+N2(t)+N3(t);（2） 系统包含n个格子，每个物种个体占一个格子，并且不能改变位置；（3） 每个生物随相邻生物变化而变化；（4） 当一对物种i,j个体相互作用时，如果i-j=0,1时，他们改变成物种i的两个个体，如果i-j=2时，他们改变成物种j的两个个体，并且两个物种的相互关系时循环的。这个模型是lotka-volterra模型的空间延伸。如果规则2被气体模型所代替，换句话说，如果反应取代了个体间的相互作用，模型符合LV系统：dNi/dt=cNi(Ni-1-Ni+1)其Ni+3=Ni,c是常数；模拟以异步进程形成；生物进化规律的算法以随机反应几率形成。时间t以蒙特卡罗法测量出来。当随机反应发生n次时，我们记1MC。通过计算，周期性边界条件可以应用。模拟结果反映了系统的动态分布取决于格子的维数。首先，我们考虑一维格子模型。初始条件设置成随机分布的。然后，系统时间的演化表示成域的增长进程，我们定义域为同一物种占据的区域。图1图3图中，被模拟出的域中物种的总数随时间增长而减小。初始条件N1:N2:N3分别为1:1:1（高曲线）和7:2:1（低曲线），当t100时，得出结论，D随时间变化而成Dt-关系，其中为常数。的值取决于初始条件。比如说图中分别为0.8和1.2。当格子的大小为有限时，下列事件发生在一维晶格系统中。经过足够的增长的域（在最后阶段的动力），域对准三个物种1，2和3.作为同时对齐串联重复序列，所有域向一个方向旋转。在这个自转周期，所有域统一增大。在演化过程的最后阶段，系统必然达到一个一致的格局，也就是说，整个系统由一个物种占据。 当d = 2时，为的正方形点阵下进行模拟不同初始条件下进行。三种典型模式的初始条件是图2所示，那里的粒子（a）和（c）是随机分布。（a）和（b）中粒子数目n1:n2:n3的比例是1:1:1，（c）中的比例是45:3:2。在图3中，会显示每个物种N粒子数的时间演化。这个数字表明，对于足够大T是粒子数的动态有一个类似的变化，无论初始条件，当晶格尺寸较大，新泽西方法的1 / 3下降。这一结果有很大的不同为LV系统（气体模型：（1）式。）。气体动力学模型是不稳定的，因为在新泽西州振荡初始条件而定。因此，每一个物种的粒子数的动态可以稳定由晶格模型的空间效果。 在图4中，平均域面积A是由定义的平均粒子数的时间演化中包含一个域显示。总长度的域边界动态也说明了图5。其结果发现A和D的时间依赖性，该系统的方法，无论初始条件的静止状态。在静止状态A和D值分别为9.5和0.27。这些值不会改变大的晶格系统。在静止状态的快照图6所示，其中（a），（b）和（c）分别为200，201和210时的模式，。在这些模式有几个特点。首先，许多大小不同的域分布，其形态随时间变化很大。其次，有一个相邻域之间的相关性。例如，最小的域一个绿色环绕的粒子组成的域名不被蓝色的，而是由红域。这一事实是由于规则（4）绿色是比红色弱