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栖息地破坏会导致生物多样性严重下降。事后确定栖息地丧失的影响通常较为常见，而事先预测不同栖息地丧失情景对生物多样性的影响则更为理想，但迄今仍很少能够实现此类预测。这些预测能够为管理决策提供依据，从而在源头上防止生物多样性丧失，或在必要时至少减轻其影响，并为权衡取舍中的优先级设定提供切入点。为此，我们发展并应用了信息理论框架“生态学最大熵理论”（Maximum Entropy Theory in Ecology，METE）的一个改进版本，用于预测正在经历栖息地丧失与破碎化的热带森林景观中的物种—面积关系。物种—面积关系能够提供有关生物多样性的信息；在未受干扰的系统中，可基于个体总数、物种总数和总面积等状态变量，利用METE对其进行预测。然而，在受干扰系统中，已有研究表明，METE的预测会出现偏差。我们利用基于个体的模型，探究应如何根据景观特征——栖息地覆盖率和栖息地破碎化程度——调整METE的状态变量，以恢复其在受干扰环境中对物种—面积关系的预测准确性。随后，我们利用实证数据对调整后的METE预测进行了验证。调整后的METE预测揭示了破碎化对生物多样性的严重影响，并将其与原始、连续环境中可能预期的影响进行了比较。借助这一新方法，我们既可以估计栖息地丧失对生物多样性的即时影响，也可以估计其长期影响。
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栖息地破坏会导致生物多样性严重下降。事后评估栖息地丧失的影响是常见做法，而事先预测不同栖息地丧失情景对生物多样性的影响则更为理想，但迄今仍很少能够实现。此类预测将有助于为管理决策提供依据，从源头上防止生物多样性丧失，或至少在必要时减轻其影响，并为权衡取舍中的优先事项设定提供抓手。
为此，我们开发并应用了生态学最大熵理论（Maximum Entropy Theory in Ecology，METE）信息论框架的一个改进版本，用于预测经历栖息地丧失与破碎化的热带森林景观中的物种—面积关系。物种—面积关系能够提供有关生物多样性的信息；在未受干扰的系统中，可基于个体总数、物种总数和总面积大小等状态变量，利用METE对其进行预测。然而，在受干扰的系统中，已有研究表明，METE的预测会出现偏差。我们利用一个基于个体的模型，探讨应如何根据景观特征——栖息地覆盖率和栖息地破碎化程度——调整METE的状态变量，从而恢复其在受干扰环境中对物种—面积关系的预测准确性。
我们利用经验数据验证了调整后的METE预测结果。相较于原始、连续环境中可能预期的情况，我们调整后的METE预测结果揭示了破碎化对生物多样性影响的严重程度。借助这一新方法，我们不仅能够估计栖息地丧失对生物多样性的即时影响，还能估计其长期影响。
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发布于2026年10月1日。
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破碎化森林中的物种—面积关系预测
Monique de Jager
、
Finn J. van Wordragen
、
Fleur Vrouwenvelder-Slegers
、
Edwin T. Pos
bioRxiv 2026.09.30.755608； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.30.755608
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Monique de Jager
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Edwin T. Pos
bioRxiv 2026.09.30.755608； doi： https://doi.org/10.64898/2026.09.30.755608
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.755608v1?rss=1
🏷️ 物种—面积关系 栖息地破坏 森林破碎化 生物多样性预测 最大熵理论 生态学建模