响应多样性可根据不敏感物种数量稳定或 destabilize 群落动态

root 提交于 周四, 08/13/2026 - 00:47
探究稳定生物群落的因素是生态学中的核心议题。响应多样性被定义为物种对环境变化响应的变异性,被认为是生物多样性—生态系统功能稳定性(BEFS)关系背后的关键机制,即更高的物种多样性可增强生态稳定性。既往研究表明,响应多样性通过引发种群波动的不同步性及由此产生的补偿性动态来促进生态稳定。尽管已有若干指标被提出用于量化响应多样性,但这些指标并未明确考虑那些其表现不受当前环境条件影响的非敏感物种的存在。为考察非敏感物种如何影响响应多样性、物种持续性和生态稳定性,我们在环境强迫下对广义Lotka--Volterra模型进行了数值模拟。我们首先证实,敏感物种之间变异性的增加会提高响应多样性指数并稳定群落动态。随后,我们考察了这样一种情景:假定所有敏感物种对环境变化的响应完全一致,此时响应多样性仅取决于敏感物种与非敏感物种的比例。在这一假设下,当敏感物种与非敏感物种比例相等时,响应多样性指数达到最大;而增加敏感物种数量则会单调地削弱群落动态稳定性。因此,响应多样性与群落稳定性之间的关系取决于响应多样性的生成方式,以致更高的响应多样性甚至可能与更低的群落稳定性相关联。这些发现表明,忽视对环境不敏感的物种会掩盖连接响应多样性与生态稳定性的机制。更广泛地说,我们的结果揭示,响应多样性至少包含两个不同的生物学组成部分——物种敏感性以及敏感物种之间的响应变异性——而这两者可能对群落稳定性产生相反的影响。因此,我们强调有必要通过实证手段量化敏感物种,并开发能够区分这些组成部分的响应多样性指标。

探究稳定生物群落的因素是生态学中的核心议题。响应多样性被定义为物种对环境变化反应的差异性,被认为是生物多样性—生态系统功能稳定性(BEFS)关系背后的关键机制,即更高的物种多样性增强生态稳定性。以往研究表明,响应多样性通过产生不同步的种群波动及由此形成的补偿性动态而促进生态稳定性。尽管已有若干指标被提出用于量化响应多样性,但它们并未明确考虑那些其表现不受当前环境条件影响的非敏感物种的存在。为考察非敏感物种如何影响响应多样性、物种持续性和生态稳定性,我们在环境驱动下对广义 Lotka--Volterra 模型进行了数值模拟。我们首先证实,敏感物种之间变异性的增加会提高响应多样性指数并稳定群落动态。随后,我们考察了一种情形:假设所有敏感物种对环境变化的响应完全相同,则响应多样性仅取决于敏感物种与非敏感物种的比例。在这一假设下,当敏感物种与非敏感物种数量相等时,响应多样性指数达到最大;而增加敏感物种数量则会单调地削弱群落动态的稳定性。因此,响应多样性与群落稳定性之间的关系取决于响应多样性的生成方式,较高的响应多样性甚至可能与较低的群落稳定性相关。上述发现表明,忽视对环境不敏感的物种会掩盖连接响应多样性与生态稳定性的机制。更广泛地说,我们的结果揭示,响应多样性至少包含两个不同的生物学组成部分——物种敏感性以及敏感物种之间的响应变异性——而这两者对群落稳定性可能产生相反的影响。因此,我们强调有必要通过实证方法量化敏感物种,并开发能够区分这些组成部分的响应多样性指标。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.11.743952v1?rss=1

🏷️ 响应多样性 群落稳定性 非敏感物种 生态系统功能稳定性 广义Lotka-Volterra模型