阿卜杜许库尔·热合曼，阿布都热西提·阿布都外力

(新疆大学 数学与系统科学学院，新疆 乌鲁木齐 830046)

0 引言

干旱-半干旱的生态系统覆盖了地球约40% 的陆地面积[1−2],沙漠化进程成为全世界面临的重要生态问题.此外,联合国可持续发展司表示,沙漠化和土壤水流失的加剧影响世界约25%的人口生存[3].了解植被斑图模式的产生机制是治理荒漠化的前提[4].因此,干旱-半干旱区植被斑图的形成是生态动力学家关注的重要课题之一.

众所周知,在不同的区域会观察到许多种不同的植被斑图模型[4],比如:点状分布的植被斑图、间隙状分布的植被斑图、斑纹状灌木丛植被斑图、环状草丛植被斑图、迷宫形分布的植被斑图以及带状分布的植被斑图[5−10].一般来讲,植被斑图模型的形成与水资源匮乏、植物对水的竞争、水扩散和流动的分布、牲畜的放牧、气候的变化、土地特征以及土壤中素有关[9,11−14].最近对干旱生态系统中植被斑图空间组织和植物与有限资源之间的正反效应方面已取得了很大的进展[15].Lefever 和Lejeune[16]建立的模型指出植被模式的形成仅取决于植物的特征.Klausmeier[6]构建的模型中,考虑了土壤水分动态,并指出植物增加局部水分利用率会更有利于它们的生长.Okayasu 和Riretkerk 等人[10,17]引入水平衡并分解为土壤水和地表水,指出这两个水资源与植被的不同相互作用.

了解植被斑图模型的产生机制以及对环境的适应能力是研究气候变化和过度放牧破坏自然平衡而导致……