有色环境噪音对空间异质种群动态同步性的影响

摘要

随着种群动态和空间结构研究兴趣的增加,激发了大量的有关空间同步性的理论和实验的研究工作.空间种群的同步波动现象在自然界广泛存在,它的影响和原因引起了很多生态学家的兴趣.Moran定理是一个非常重要的解释.但以往的研究大多假设环境变化为空间相关的白噪音.越来越多的研究表明很多环境变化的时间序列具有正的时间自相关性,也就是说用红噪音来描述更加合理.因此,推广经典的Moran效应来处理空间相关红噪音的情形很有必要.利用线性的二阶自回归过程的种群模型,推导了两种群空间同步性与种群动态异质性和环境变化的时间相关性(即环境噪音的颜色)之间的关系.深入分析了种群异质性和噪音颜色对空间同步性的影响.结果表明种群动态异质性不利于空间同步性,但详细的关系比较复杂.而红色噪音的同步能力体现在两方面:一方面,本身的相关性对同步性有贡献;另一方面,环境变化时间相关性可以通过改变种群密度依赖来影响同步性,但对同步性的影响并无一致性的结论,依赖于种群的平均动态等因素.这些结果对理解同步性的机理、利用同步机理来制定物种保护策略和害虫防治都有重要的意义.