[发明专利]一种用于模拟浅水湖泊生态系统模型的方法

权利要求书

1.一种用于模拟浅水湖泊生态系统模型的方法，其特征在于，利用生态模拟软件构建模型，包括，

A、构建初级生产者生态过程方程：

根据初级生产者的光合作用生长过程、呼吸损失过程以及死亡过程构建初级生产者生态过程方程；

B、构建消费者生态过程方程：

根据消费者的捕食生长过程、基础代谢损失以及死亡损失构建消费者生态过程方程；

C、构建初级生产者和消费者生态子模型：

根据初级生产者生态过程方程，构建作为初级生产者的沉水植物生态动力学模型、浮游植物生态动力学模型和附生藻类生态动力学模型；根据消费者生态过程方程，构建作为消费者的浮游动物生态动力学模型、底栖动物生态动力学模型、滤食性鱼类生态动力学模型、草食性鱼类生态动力学模型和肉食性鱼类生态动力学模型；

D、构建生态系统模型：

根据限制函数，将沉水植物生态动力学模型、浮游植物生态动力学模型和附生藻类生态动力学模型与浮游动物生态动力学模型、底栖动物生态动力学模型、滤食性鱼类生态动力学模型、草食性鱼类生态动力学模型和肉食性鱼类生态动力学模型相应耦合，得到生态系统模型。

2.如权利要求1所述的用于模拟浅水湖泊生态系统模型的方法，其特征在于，步骤A中，初级生产者生态过程的通用方程为：

式中，bpp表示初级生产者的生物量密度；i表示不同生物物种；growth(i)表示初级生产者光合作用生长过程；repiration(i)表示初级生产者呼吸损失过程；mortal(i)表示初级生产者死亡过程；

初级生产者生长、呼吸损失、死亡生态过程模拟以世代重叠种群的连续增长模型为基础构建，如下：

式中，N表示种群数量；r表示该生物物种的内禀增长率；

初级生产者生长、呼吸、死亡过程通用方程为：

式中，bpp表示初级生产者的生物量密度；i表示不同生物物种；growth(i)表示初级生产者光合作用生长过程；repiration(i)表示初级生产者呼吸损失过程；mortal(i)表示初级生产者死亡过程；mxg表示初级生产者最大生长率；mxr表示初级生产者的最大呼吸率；mxm表示初级生产者的最大死亡率；

初级生产者的生长过程受光照、温度和营养物质以及自身种群密度限制的影响，表示为如下的通用形式：

式中，f(N)表示N、P营养物质的生长限制函数；f(I)表示光照强度的生长限制函数；f(T)表示温度的生长限制函数；f(s)表示自身种群密度的生长限制函数；N、P营养物质对初级生产者生长的限制函数基于Michaelis-Menton模型，按照Liebig的最小因子率，营养物质的限制函数表示为：

式中，pk，nk分别表示初级生产者生长过程中吸收磷和氮的半饱和参数；

光照的限制函数为：

式中，sr表示光照强度；ik表示初级生产者光照半饱和参数；

温度的限制函数为：

f(T)＝tk^(T-20) (1-9)

式中，tk表示温度效应常数；T表示温度；

自身种群密度的限制函数为：

f(S)＝e^-sk*bpp (1-10)

式中，sk表示由种群密度引起的抑制率；

温度对初级生产者的呼吸损失和死亡过程的限制过程为：

式中，tk表示温度效应常数，T表示温度。