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1. 物种丧失不仅会通过次级灭绝削弱食物网功能，还会通过生物量再分配、能量通路减弱以及阈值式功能崩溃造成食物网功能退化。常用的基于拓扑、连通性和灭绝过程的稳健性指标能够为结构解体和级联风险提供有价值的概括，但这些指标并非旨在同一动态框架下量化连续生物量保留、与崩溃相关的物种集合以及非加性群组层面效应。 2. 我们提出了一个基于动态生物量的框架，用于评估渐进式物种移除下的食物网稳健性。该框架引入了动态面积稳健性（Dynamic Area-based Robustness, DAR），用于量化生态系统总生物量保留率在慢速崩溃与快速崩溃参考轨迹之间的加权面积。基于这些轨迹，我们在操作性上将最小关键物种集（Minimal Vital Species Set, MVSS）定义为：在快速崩溃前缀序列中，最小的一个物种集合，其移除首次使生物量降至预先设定的功能崩溃阈值以下。我们进一步提出了簇影响（Cluster Influence, CI），用于比较同时移除一个物种群组所产生的生物量效应，与分别单独移除同一组物种时平均效应之间的差异。 3. 我们使用120个基于生态位模型构建的虚拟食物网对该框架进行了评估，这些食物网覆盖了物种丰富度和连通度的受控梯度；此外，我们还在16个经验性溪流食物网上展示了该框架的适用性。我们将DAR与基于AUC和次级灭绝的稳健性指标进行了比较，并评估了DAR、MVSS和CI对关键生物能量学参数及参数不确定性的敏感性。 4. DAR捕捉到了仅与结构性指标和基于灭绝的指标部分一致的、生物量基础上的稳健性模式，这表明动态功能退化能够提供互补信息。在虚拟食物网中，MVSS子集显著富集于基底物种或基底资源节点，并且在快速崩溃轨迹下，较小的MVSS比例与更强的正向CI相关。总体而言，DAR、MVSS和CI共同提供了一个可重复的框架，用于连接食物网结构、生物量动态、崩溃阈值以及非加性物种集合效应，为理论和经验食物网中的动态稳健性评估提供了实用工具。
1. 物种丧失不仅可通过次级灭绝削弱食物网功能，还可通过生物量再分配、能量通路减弱以及阈值式功能崩溃侵蚀食物网功能。常见的基于拓扑、连通性和灭绝过程的稳健性指标能够为结构解体和级联风险提供有价值的概括，但这些指标并非旨在于单一动态框架内量化连续生物量保持、与崩溃相关的物种集合以及非加性的群体层面效应。
2. 我们提出了一个用于评估在渐进式物种移除下食物网稳健性的动态、生物量基础框架。该框架引入了动态面积稳健性（Dynamic Area-based Robustness, DAR），用于量化生态系统总生物量保持的慢崩溃与快崩溃参考轨迹之间的加权面积。在这些轨迹基础上，我们在操作性上将最小关键物种集合（Minimal Vital Species Set, MVSS）定义为：在快崩溃前缀中，移除后首次使生物量低于预定义功能崩溃阈值的最小物种集合。进一步地，我们提出簇影响（Cluster Influence, CI），用于比较同时移除一组物种所产生的生物量效应与分别单独移除同一组物种时平均效应之间的差异。
3. 我们使用120个基于生态位模型构建的虚拟食物网对该框架进行了评估，这些食物网覆盖了物种丰富度和连通度的受控梯度；此外，我们还在16个经验性溪流食物网上展示了该框架的适用性。我们将DAR与基于AUC和次级灭绝的稳健性指标进行了比较，并评估了DAR、MVSS和CI对关键生物能参数及参数不确定性的敏感性。
4. DAR捕捉到了仅与结构性和基于灭绝的指标部分一致的、生物量基础的稳健性模式，这表明动态功能退化能够提供互补信息。在虚拟食物网中，MVSS子集显著富集于底层物种或底层资源节点，且在快崩溃轨迹下，较小的MVSS比例与更强的正向CI相关。总体而言，DAR、MVSS和CI共同提供了一个可复现的框架，用于连接食物网结构、生物量动态、崩溃阈值以及非加性物种集合效应，并为理论和经验食物网中的动态稳健性评估提供了一种实用工具。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.27.747453v1?rss=1
🏷️ 食物网稳健性 动态生物量 关键物种集合 群集影响 生态网络 功能崩溃阈值