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本文着眼于生态系统的几个重要特征展开研究,即稳定性、持续性、效率及冗余度。这些特征都是影响生态系统正常循环,保持动态平衡的关键因素,通过研究具体的生态系统的特征变化来掌握生态系统发展的趋势。 运用复杂网络基本知识,采用具体的生态系统构建网络模型,量化分析生态系统的稳定性和冗余度之间的关系,预测生态系统中各个物种的相对重要程度以及趋于崩溃的临界点。基于复杂网络构建食物链网络模型,通过节点删除和数学度量的方法得到冗余度和稳定性呈正相关关系。通过比较节点删除前后的冗余度相差程度能够对于物种的相对重要程度进行了分类,得到相对很重要物种、相对重要物种和相对比较重要物种。随机累积删除节点八次,得到八组数据,通过Matlab运行出在八种情况下生态系统趋于瓦解的临界点。 根据具体的生态系统来判定物种之间作用强度的度量方法,做出各自生态系统的食物链网络模型,比较出生态系统各个物种作用强度的大小关系。利用边的删除方式来研究效率,稳定性和可持续性的变化。强边的删除最开始对稳定性具有促进的作用,随着删除边的数量不断增加,稳定性上升到一定程度就开始迅速下降,稳定性的变化呈现倒U型的;而弱边的删除对稳定性起消极的作用,效率与可持续性的值由于任何边的消失都下降,呈现直线下降趋势。