生态演替

高中生物包含一次定时干扰及恢复过程的保守型四状态土地覆盖演替

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关于此实验

观察景观如何从裸地经过先锋植被和灌木覆盖逐渐转变为森林。对当前景观施加一次干扰,比较恢复过程,并确认土地面积得到完整核算。

学习目标

  • 描述一种土地覆盖比例可能发生变化的过程。
  • 将恢复动态与瞬时干扰区分开来。
  • 核实干扰前后的土地总面积。

使用方法

  1. 1运行默认景观,并查看几个土地覆盖阶段。
  2. 2查看第 80 年,然后对当前景观施加干扰。
  3. 3继续运行,并比较先锋植被恢复与森林恢复。
  4. 4改变干扰强度和转移率,同时检查总覆盖率。

模型

先锋植物覆盖向下一阶段转移之前,裸地会先被植被占据。
干扰会使每种植被储量的一部分回到裸地状态。
田地总面积保持不变。

假设

  • 四种覆盖比例均从完全裸地开始,并通过一级转移依次转换。所有速率均为示例性的年系数。
  • 一次瞬时干扰会使所有植被覆盖中选定比例的部分返回裸地,同时保持覆盖比例之和不变。
  • 这里没有种子传播限制、物种间相互作用、土壤反馈或重复干扰。在这个选定的模型中,森林是一种吸收态。
  • 这只是一个示意性路径,并不意味着每个生态系统都会演变成森林,或遵循普遍适用的顶极演替序列。
  • 显示的64个斑块近似表示连续的覆盖比例。编辑计划中的干扰会改变用于比较的演变历史;“立即干扰”则会在当前模型时刻施加干扰。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1为什么晚期干扰后先锋植物覆盖率会升高?
  2. Q2要模拟不会变成森林的草地,需要对模型做哪些改变?

常见问题

这能预测真实森林需要多长时间才能形成吗?

不能。这里的时间尺度仅用于示意;真实的演替取决于环境、传播过程以及许多未纳入模型的相互作用。

为什么只有一次干扰?

该模型将一个脉冲单独分离出来,以便清晰地观察其紧接着发生的能量转移和后续恢复。