EcoSim - 生态演替模拟器 (Ecological Succession Simulator)

EcoSim 是一个空间显式（Spatially Explicit）的植被动力学模拟系统，旨在通过数学模型模拟从地衣（Lichen）到成熟森林（Tree），乃至农田生态系统的全过程。

🌍 项目概述

• 核心目标：模拟并可视化生态系统的演替序列（地衣 → 苔藓 → 草本 → 灌木 → 乔木 → 农作物）。
• 作者：由 liusonwood 和 yanyi-lin 最初制作。
• 项目地址：https://github.com/liusonwood/ecosimulator
• 技术栈：
  • 前端：Vue 3 (全局脚本版) + Tailwind CSS + Lucide Icons。
  • 计算引擎：采用三级自动降级机制：GPU (GPU.js) > 多线程 (Blob Inlined Workers) > 串行 CPU。
  • 零依赖运行：逻辑完全封装在 main.js 中，无需本地服务器，支持 file:// 协议双击运行。

🧬 核心仿真逻辑

模型基于以下四个核心生态学过程：

1. 种子传播与种子库 (Dispersal & Seed Bank)：

   • 局部传播：物种根据生物量产生种子，通过高斯核（Gaussian Kernel）模拟空间扩散。
   • 背景种子雨：模拟远距离随机落入的种子，确保即使局部灭绝也能重新复苏。
   • 种子生存：未萌发种子的年存活率（s）和库萌发率（ν）动态平衡。

2. 空间异质性与土壤逻辑 (Soil Dynamics)：

   • 保证比例分布：采用平滑势场分位数映射算法。系统生成连续的地貌势场并自动排序，严格确保网格中存在 30% 浅土、40% 中性土和 30% 深土。
   • 自然斑块：通过 3 轮均值模糊处理，使不同深度的土壤形成自然的地理斑块，而非随机噪声。
   • 演替门槛：高等植物的萌发受总生物量门槛限制，模拟有机质积累过程。

3. 非对称竞争 (Asymmetric Competition)：

   • 基于 Lotka-Volterra 竞争模型。
   • 模拟层级压制：高层物种对底层物种有极强的抑制作用，而底层物种对高层的反馈影响较小。

4. 气候模式与农场特色：

   • 动态环境：支持热带雨林、温带草原、寒带苔原、荒漠等多种模式。
   • 农场模式：特殊的人为干预状态，中心预置农作物，边界存在自然入侵带。

🚀 性能与调试

• 高效并行：Worker 逻辑已通过 Blob 方式内联，在保证多线程性能的同时维持了单文件的便携性。
• 调试接口：控制台输入 setMode('GPU'|'Worker'|'Serial'|'Auto') 可手动切换引擎。
• 实时监控：集成 Chart.js 实时绘制各种群盖度的动态演变曲线。

🛠 交互与干预

• FIRE (火灾)：优先杀伤草本和灌木，清空部分种子库。
• VOLCANO (火山)：区域性毁灭打击，重置为裸岩状态。
• DROUGHT (干旱)：全局性生长抑制。
• 手动干扰：鼠标点击网格可触发局部火灾，悬停可查看该点的土壤深度及物种盖度。

🔑 开源协议

本项目遵循 GNU AGPL-3.0 开源协议。在任何衍生作品中，请保留原作者署名及项目链接。