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理解塑造种群连通性的种群动态过程对于保护工作至关重要。然而，由于传统遗传学方法整合的是跨越进化时间尺度的信号，区分扩散与局部有效密度的影响仍然具有挑战性。成亲来源（identity-by-descent，IBD）片段为重建与当代保护挑战相关时间尺度上的近期种群动态连通性提供了机会，但在现实生态条件下，其可靠性仍缺乏充分评估。在本研究中，我们评估了两种具有应用前景的空间IBD分析方法——IBD-Analysis和MAPS——估算有效密度与扩散方差的能力。通过结合空间显式模拟、IBD片段提取和种群动态推断的模拟—推断框架，我们在广泛的种群动态、生态和方法学情景下对这两种方法进行了评估。在景观均质的条件下，两种方法均能可靠地恢复种群动态参数；其中，IBD-Analysis在广泛条件下能够准确估计总体有效密度和扩散参数。空间异质性是影响推断表现的主要因素。当种群动态参数随空间变化时，IBD-Analysis会将局部变异整合为存在偏差的总体估计，而MAPS能够捕捉空间模式，但表现出较大的变异性，并且在景观均质时会产生虚假的空间结构。相比生态复杂性，方法学因素的影响相对较弱，这凸显了在应用基于IBD的种群动态推断时考虑景观结构的重要性。这些结果表明，基于IBD的方法有望超越对遗传连通性描述性模式的识别，进一步实现对种群动态过程的机制性推断。通过区分扩散和密度的贡献，这些方法能够将基因组模式与对保护至关重要的关键种群动态参数联系起来，从而改进保护决策。
理解塑造种群连通性的种群动态过程对于保护工作至关重要。然而，由于传统遗传学方法整合了跨越进化时间尺度的信号，区分扩散与局部有效密度的影响仍然具有挑战性。谱系同源（identity-by-descent，IBD）片段为重建与当代保护挑战相关时间尺度上的近期种群动态连通性提供了可能，但在现实生态条件下，其可靠性尚未得到充分评估。在本研究中，我们评估了两种具有应用前景的空间 IBD 方法——IBD-Analysis 和 MAPS——估算有效密度与扩散方差的能力。通过结合空间显式模拟、IBD 片段提取和种群动态推断的模拟—推断框架，我们在广泛的种群动态、生态和方法学情景下对这两种方法进行了评估。在均质景观中，两种方法均能可靠地恢复种群动态参数；其中，IBD-Analysis 在广泛条件下能够准确估算整体有效密度和扩散参数。空间异质性是影响推断性能的主要因素。当种群动态参数随空间变化时，IBD-Analysis 会将局部差异整合为存在偏差的整体估计，而 MAPS 能够捕捉空间格局，但表现出较大的变异性，并且在均质景观中会产生虚假的空间结构。与生态复杂性相比，方法学因素的影响相对较弱，这凸显了在应用基于 IBD 的种群动态推断方法时考虑景观结构的重要性。这些结果表明，基于 IBD 的方法有望超越对遗传连通性描述性格局的刻画，进一步实现对种群动态过程的机制性推断。通过区分扩散与密度的作用，这些方法能够将基因组格局与对保护具有重要意义的关键种群动态参数联系起来，从而改进保护决策。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.23.752685v1?rss=1
🏷️ 同祖片段（IBD） 种群动态推断 遗传连通性 有效密度 扩散方差 空间异质性