食物网结构与功能:理论进展与展望

发布时间：2024-07-04 18:45

　　食物网刻画了物种间通过捕食而形成的复杂网络关系。阐明食物网结构与功能之间的关系,既是生态学的基本理论问题,也是预测全球变化背景下生态系统响应的重要依据。早期关于食物网结构与功能的研究往往是分离的,或是基于食物链等的简单网络模型,而近期研究基于复杂食物网模型取得了重要理论进展。本文综述了食物网研究的理论方法和近期进展,特别介绍了复杂食物网中的结构、多样性和功能的度量指标、结构–多样性–功能之间的关系以及全球变化对食物网结构与功能的影响。本文最后对未来的一些研究方向进行了展望,包括与功能性状和化学计量学的整合、食物网与其他网络类型的整合以及拓展食物网研究的空间和时间尺度。

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【部分图文】：

图2食物网中的生物多样性(a)和功能(b)。在食物网中,生物多样性可通过水平多样性(如同一营养级内的物种数)和垂直多样性(如食物网的最高营养级)度量,功能可通过营养级或物种之间的能量流、植物或动物的总代谢量和生物量刻画。其中,非生物资源与植物群落(绿色框)之间的能量流表征了初级生产力,植物与动物群落(蓝色框)之间的能量流表征了次级生产力。修改自Wang&Brose(2018)和Schneider等(2016)。

此外,Duffy等(2007)提出也可基于连接数来定义水平和垂直多样性,即水平生态位幅度(horizontalnichebreadth)和垂直生态位幅度(verticalnichebreadth)。具体地,水平生态位幅度由捕食者的广食性刻画,即捕食者的总猎物种数;垂直生态....

图1复杂食物网的结构、多样性与功能间的关系。食物网结构可影响物种多样性和生态系统功能的维持,多样性也对功能起重要作用。全球变化可通过改变个体大小、种群动态、种间作用等影响食物网结构、多样性与功能。背景食物网来自http://www.foodwebs.org/。

在物种水平上,可以定义物种的连接度(degree,即与该物种具有捕食关系的所有捕食者和猎物的物种数)、广食性(generality,即该物种的所有猎物种数)、脆弱性(vulnerability,即该物种的所有捕食者种数)等。对于食物网中的物种来说,一个核心概念是物种的营养级(tr....

本文编号：4000436