[发明专利]一种生态系统EwE模型构建方法

说明书

本发明涉及生态系统研究技术领域，公开了一种生态系统EwE模型构建方法包括如下步骤：A)获取在预定时间内不同功能组的输入参数；B)根据各功能组的输入参数和相互营养关系生成能流网络，以构建成Ecopath模块；C)根据能流网络在时间维度上进行变换模拟，对生物量和捕获量进行动态估算，以构建成Ecosim模块；D)将研究区域划分为多个空间栅格，将所有所述功能组的输入参数分配至不同生境的栅格中，预测不同功能组的生物量的空间分布及变化，以构建成Ecospace模块。能够全面评价生态系统，从生态系统的发育状况及属性，到模拟预测各功能组在未来的变化情况，再到对生态系统的修复提供科学的指导，对生物资源保护和对生态系统的管理提供科学的对策。

技术领域

本发明涉及生态系统研究技术领域，特别是涉及一种生态系统EwE模型构建方法。

背景技术

一般建立水生态系统的模型主要有单种群模型、多物种虚拟模型和基于食物网的生态系统模型。单种群模型难以全面地反映整个生态系统的结构和功能，也难以预测环境变迁在系统水平上的影响；多物种虚拟模型的局限性在于需要输入大量的渔业基础数据，包括长时间序列的年龄组成等，实用性不强。EwE模型作为一种生态系统模型，建模所需的数据相对简单，并且可以方便地利用传统资源评估、生态调查和历史文献的数据，分析和模拟功能较强大，目前已经被广泛应用于水域生态系统生态学研究中。

EwE模型主要由Ecopath模块、Ecosim模块以及Ecospace模块三个部分构成。虽然现有EwE模型在河口和湖泊生态系统中的应用已经日益成熟，但只是描述生态系统的结构和功能，显然难以比较全面且直观地描述生态系统的变化。水生生物的空间分布与所处环境息息相关，以鱼类为例，由于捕食对象的不同，其在河流中所处的位置也不一样。在各种渔业捕捞方式下，各生物的生物量和空间分布具有什么变化及趋势，呈在生态退化严重情况下，如何探索长效的修复技术和潜在的修复机理，这些问题的解决可以使我们对生物资源保护和对生态系统的管理提供科学的对策。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种全面评价生态系统的EwE模型构建方法，在生态系统的结构与功能变化的基础上，分析渔业捕捞压力对整个生态系统的动态影响，且能对生态修复进行评价。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生态系统EwE模型构建方法，包括如下步骤：

A)获取在预定时间内不同功能组的输入参数，其中，所述功能组为单一物种或者多个关联物种组成；

B)根据各所述功能组的输入参数和相互营养关系生成能流网络，以构建成Ecopath模块；

C)根据所述能流网络在时间维度上进行变换模拟，对生物量和捕获量进行动态估算，并评估捕食者对被捕食者的获取能力以及捕食者数量随被捕食者变化的关系，以构建成Ecosim模块；

D)将研究区域划分为多个空间栅格，将所有所述功能组的输入参数分配至不同生境的栅格中，预测不同所述功能组的生物量的空间分布及变化，以构建成Ecospace模块。

作为优选方案，在步骤A)中，还包括：

计算各所述功能组生产量的流向，公式如下：

(P/B)_i·B_i＝Y_i+∑B_j·(Q/B)_j·DC_ij+NM_i+BA_i+(Q/B)_i·B_i·(1-EE_i)

式中，i和j分别代表被捕食者与捕食者功能组，B是功能组的生物量，P/B是生产量与生物量的比值，Q/B是消费量与生物量的比值，Y是渔业捕捞量，DC_ij代表被捕食功能组i占捕食功能组j的总捕食量的比例，EE为生态营养转化效率，BA为生物量积累率，NM为净迁移率。