科学问题1不同区域集合动物种群的演化特点、物种灭绝的顺序与人类活动对栖息地破坏的"度"的关系如何?科学问题2人类对景观(栖息地)不同性质(科学和不科学)的开发对集合动物种群演化特点和动物物种的灭绝关系如何?科学问题3人为恢复或者是增加部分的栖息地,对不同区域集合种群里强弱不同的动物种群的演化、繁衍将产生什么影响?本研究将在前人和申请人已有的研究基础上,将地理科学、地理生态学、景观生态学、复杂性科学和非线性动力学结合起来,围绕上述3个科学问题,系统地研究集合(动物)种群演化与人类活动关系的动力学机制,揭示种群的演化、灭绝与人类活动和环境系统的某些内在的规律和相互作用。本项目不仅具有重大的学术意义,还具有重要的应用意义,对我国西部的大开发具有一定的学术指导作用。
成果一栖息地毁坏将导致优势种还是劣势种群先灭绝?是当代Tilman优势种优先灭绝理论与达尔文"优存劣汰"理论的争论焦点。应用Tilman模式修正了Tilman理论指出: 栖息地毁坏将导致群落内部最劣势种群先灭绝。同时,还修正了"优存劣汰"理论指出大规模的栖息地毁坏将不可避免地导致最优势的若干种群在较长的时间后先后灭绝。还揭示了集合种群响应栖息地毁坏过程所表现出来的"偶数-奇数对称规律"。首次提出了不同景观毁坏率下集合种群平衡态的生态序和适应周期理论。成果二建立了种群内部及其与环境之间的非线性相互作用模式,修正了Tilman理论,指出:最优势种群具有与环境相协调,多层次地利用栖息地的能力,因此可以避免优势物种的先灭绝。此外,种群间的高度协调也可以避免优势物种的先灭绝。与成果一结合起来,我们基本统一了传统的进化论和当前的优势种优先灭绝理论。成果三系统研究了景观恢复对种群多样性的负面影响,首次指出当最强物种对景观的占有率小于景观的增加率时,将有可能导致次最强的种群在较长的时间后灭绝。而群落系统内其它种群将经历迅速上升、震荡和稳定三个阶段。响应调整幅度越大,将造成越多的弱小种群灭绝。