理想自由分布

理想自由分布

理想自由分布是指每一資源斑塊里的覓食者數量最終會形成一種平衡,即使得任何一個覓食者無論到哪個斑塊都只能獲得同樣的適合度收益的平衡狀態。 —個覓食者在其資源具有斑塊狀分布環境裡覓食,應採用邊際值原理決定其在每一個斑塊中的覓食時間。 Fretwell曾提出過一個生境選擇模型,該模型假設動物個體總是選擇在當時來說是最好的生境,隨著兩個生境中的一個被逐漸填滿,其質量也會隨之下降,直到下降到與另一個生境質量相等時為止,隨著居住密度的進一步增加,新來個體就會繼續在這兩個生境內定居,但總是能大體上保持這兩個生境在質量上相等,動物在生境中的這種定居過程被稱為“理想自由分布”。

概念

理想自由分布是指新到達的個體能選擇其繁殖的最佳生境,原棲息個體由於生境條件降低而繁殖能力下降。生境選擇的總結果表現為不同等級的生境繁殖結果相同的種群分布模式。

特點

理想自由分布的概念是由Fretwell和Lucas(1970)提出的,並由Fretwell(1970)將其進一步精煉。從本質上講,理想自由分布是關於動物在一個由不同適宜度的棲所構成的空間中是如何分布的一個假設。 在面臨棲息地質量變化和自由選擇棲息地的條件下,生物應當傾向於分布在資源易得的地方,這就是理想自由分布。因為種群密度增加會降低固有優質棲息地的質量,較差的棲息地最終也會被定居,理想自由分布是難以實現的, 而且一些棲息地中的生殖成功率常常會高於其他棲息地。 理想自由分布實際上是代表著生境選擇博弈中的一種ESS(進化安定戰略)。因為一個個體對生境的最優選擇總是依賴於其他個體怎樣選擇,因此,生境選擇可以被看做是幾個個體的博弈過程,在這個博弈過程中,只要不再有個體能夠靠改變生境來增加自己的適用度,就達到了納什均衡,在納什均衡下,所有個體的適用度一樣大,而各個體在各生境分布則是一種ESS。 理想自由分布是一種生境選擇形成的種群分布模式。在生態學中,IFD模型是描述覓食者在資源斑塊中的分配方式。根據資源斑塊中食物的豐富程度,覓食者按照一定的比例在各個資源斑塊中聚集。“理想”是指所有的覓食者能夠對資源斑塊中食物的質量進行合理評價。“自由”表示覓食者能夠無阻礙地在各個資源斑塊移動。

研究與運用

①邊際值原理使覓食者採用最經濟的對策獲取資源,同樣,理想自由分布規律使捕食者最大限度地挖掘空間上不同斑塊上的可利用資源。不論哪種覓食對策,都使捕食者迅速消耗局部的可用資源。若捕食者所處的環境為一封閉的系統,或是隔離系統,隨著獵物種群的消失,捕食者種群將呈指數下降,直至滅絕。顯然,理論研究結果與現實觀察的捕食者-獵物系統動態似乎矛盾,因為實際觀察的種群動態比模型預測要穩定得多。

②棲息地選擇理論和模型的發展經歷了兩個主要階段:理想自由分布模型和空間直觀的棲息地選擇模型。隨著對理論模型假設的放寬,近年來產生了越來越多的新模型。通過對棲息地選擇過程的分析,提出了棲息地選擇的幾個關鍵環節:棲息地偏好、信息獲取、行為決策及選擇行為。在建立棲息地選擇模型的各個關鍵環節上均存在大量有待解決的問題。當前對棲息地偏好的研究主要為相關分析,棲息地信息獲取的過程仍然是一黑箱;對動物在棲息地選擇過程中的行為決策以及對其生理狀態的影響尚不了解,而解決這些問題需要生態學、認知學等多個領域的研究結果支持,也有待新的理論及方法加以充實,甚至還需要其他學科的介入。

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