模擬生物族群動態的利器－－細胞自動化模型

Simulating and modelling population dynamics with cellular automata

族群是指同一物種生物於特定的時間及空間上所有個體之總和。隨著時間的推進，族群分布常會受到許多因素的影響而不斷地發生變化，舉例來說，在資源有限的情況下，生物為了生存就會發生競爭，處於弱勢者則會被優勢的另一方所取代；或者當氣候出現極端異常的現象時，生物便會移動到最適合自己生活的棲息地；另外，人為干擾也常是促使族群分布發生改變的主因。就物種保育來說，愈能掌握族群的空間分布及未來可能的動態趨勢，就愈能提出適當的經營管理措施，像是稀有物種保護區的劃定及調整、病蟲害或外來物種入侵的防治、野生物棲息地受災害影響之評估等，因此，預測族群的空間分布與動態變化，經常是保育研究人員關注的課題。現今資訊科技發展日新月異，許多預測族群空間分布的工具已被研發出來，常見者如BIOCLIM、BIOMAPPER、DOMAIN、GARP與Maxent等，這些工具配合少量的調查資料分析，可以讓我們掌握許多生物的潛在分布。本文則提出細胞自動化（Cellular Automata，以下簡稱CA）模型，不同於以上所提的預測工具，CA更強調族群未來在空間與時間上的擴散或縮減等動態訊息，本文藉由CA基本理論的介紹，配合筆者研究實例的分享，期能提供相關保育研究與經營管理之參考。