礦產(chǎn)資源開發(fā)力作用下的生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜行為研究.pdf

1、且前，礦區(qū)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了我們最關(guān)心的問題，增加礦產(chǎn)開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益和保護(hù)礦區(qū)生態(tài)資源及環(huán)境這一對矛盾的協(xié)調(diào)和解決將是我們研究的重要課題。礦區(qū)生志系統(tǒng)是一個行為復(fù)雜的大系統(tǒng)，影響其動態(tài)演化的因素除了其內(nèi)在的自然性外還有諸多的人為開發(fā)因素，這些內(nèi)因外因互相影響，互相制約，互相作用，形成一個網(wǎng)狀的復(fù)雜體系，這樣的影響因素的集合將會對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的演變產(chǎn)生巨大的作用力，使得生態(tài)系統(tǒng)向著惡化或者繼續(xù)保持健康的方向運(yùn)動。當(dāng)在礦區(qū)實(shí)施一系列

2、的資源開發(fā)活動時，調(diào)查評價礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，脆弱性以及可靠程度，實(shí)時評價外界開發(fā)活動對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響力，跟蹤其動態(tài)演化的過程，把握其演化方向，使礦產(chǎn)資源的配置及開發(fā)利用同生態(tài)系統(tǒng)的閾值相協(xié)調(diào)，這是我們進(jìn)行礦產(chǎn)開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。本文就這一問題運(yùn)用了不同的方法并從不同的角度對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜演變情況進(jìn)行了分析和研究。
　　 主要有以下幾個方面：
　　 首先我們對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。穩(wěn)定性是衡量系統(tǒng)特

3、性的一個基本特征，我們在對影響礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)演變的開發(fā)括動因素分析后，建立了礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的非線性模型，運(yùn)用非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性理論，計算了該動態(tài)模型的平衡點(diǎn)，并分析了平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性情況，以此來厘定礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性。
　　 其次，針對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)演變過程中可能出現(xiàn)的混沌復(fù)雜行為，基于相空間重構(gòu)技術(shù)我們重點(diǎn)分析了關(guān)聯(lián)維數(shù)判斷法和Lyapunov指數(shù)分析法的應(yīng)用，依據(jù)這些方法，我們可以定量的判斷礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)是否具有混沌特性，這

4、對于我們進(jìn)行礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性研究具有重要的理論價值。
　　 第四章中我們運(yùn)用突變理論對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的臆弱性進(jìn)行了研究。基于我們所給出的一些基本的定義，構(gòu)建了生態(tài)系統(tǒng)脆弱性演變過程的樹形因果關(guān)系模型，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)崩潰演變的計算公式建立了生態(tài)系統(tǒng)脆弱性勢函數(shù)，并對突變模型的臨界點(diǎn)進(jìn)行了分析，依此提出了一些礦產(chǎn)資源開發(fā)力作用下生態(tài)系統(tǒng)脆弱性演化控制戰(zhàn)略。最后，我們結(jié)合了隨機(jī)petri網(wǎng)來研究礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的可靠性。這里我們主受針對較

5、為復(fù)雜的可修復(fù)系統(tǒng)部分進(jìn)行重點(diǎn)研究，將故障樹轉(zhuǎn)化為大系統(tǒng)的隨機(jī)Petri網(wǎng)模型，利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移來描述可修系統(tǒng)部分的運(yùn)行情況，由其狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程，從而得到系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)可靠性，再結(jié)合不可修系統(tǒng)部分對整個大系統(tǒng)進(jìn)行全面綜合的分析，提出了基于隨機(jī)Pelri網(wǎng)的復(fù)雜太系統(tǒng)的可靠性分析方法。
　　 本文通過運(yùn)用非線性系統(tǒng)理論，混沌理論，突變理論以及隨機(jī)etri網(wǎng)，事故樹等方法來綜合分析了礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)這一復(fù)雜大系統(tǒng)在各方面因素影響