کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5759892 1623774 2018 40 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
How ecosystems recover from pulse perturbations: A theory of short- to long-term responses
ترجمه فارسی عنوان
چگونه اکوسیستم ها از اختلالات پالس بهبود می یابند: تئوری پاسخ کوتاه مدت و بلند مدت
کلمات کلیدی
ثبات اکوسیستم بازگشت به تعادل، مقاومت انعطاف پذیر، دینامیک گذرا، واکنش پذیری، گونه های نادر،
ترجمه چکیده
خواص ثبات کوانتومی اکوسیستم ها یک مشکل مهم در بوم شناسی است. یک رویکرد رایج مبتنی بر بهبودی از اختلالات پالس است و معتقد است که سریعتر یک اکوسیستم به حالت پیش تشدید خود بازمیگردد، و پایدارتر است. مطالعات نظری اغلب دینامیک بازیابی را به یک مقدار واحد فرو می کند: نرخ بازده بلند مدت، انعطاف پذیری نامتقارن است. با این حال، مطالعات تجربی به طور معمول اندازه گیری دینامیک بازیابی در مقیاس زمانی بسیار کوتاه تر. در این مقاله ما توضیح می دهیم که چرا انعطاف پذیری نامتقارن به ندرت نشان دهنده بازیابی کوتاه مدت است. اولا ما نشان می دهیم که در مقایسه با مقاومت انعطاف پذیر، نرخ بازگشت کوتاه مدت به ویژگی های این اختلال بستگی دارد، به ویژه در مورد میزان شدت آن بر روی گونه ها. ما استدلال می کنیم که پیش بینی های مربوط به تجربی را می توان با در نظر گرفتن پاسخ مدیون در برابر مجموعه ای از اختلالات، برای آن ما ارائه فرمول های صریح. بعد، ما نشان می دهیم که دینامیک بازیابی از طریق گونه های مختلف از طریق زمان کنترل می شود: گونه های فراوان تمایل دارند تا بازیابی کوتاه مدت را کنترل کنند، در حالی که گونه های نادر اغلب در بازیابی درازمدت تسلط دارند. این تغییر از فراوان به گونه های نادر معمولا باعث می شود که نرخ بازگشت کوتاه مدت به مقاومت انعطاف ناپذیری برسد. ما نشان می دهیم که مقاومت انعطاف پذیر می تواند توسط گونه های نادر تعیین می شود که تقریبا هیچ تاثیری بر بخش قابل توجهی از دینامیک بازیابی ندارند. در نهایت، ما بحث می کنیم که چگونه این یافته ها می تواند به بهتر شدن مشاهدات تجربی و پیش بینی های نظری کمک کند.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
Quantifying stability properties of ecosystems is an important problem in ecology. A common approach is based on the recovery from pulse perturbations, and posits that the faster an ecosystem return to its pre-perturbation state, the more stable it is. Theoretical studies often collapse the recovery dynamics into a single quantity: the long-term rate of return, called asymptotic resilience. However, empirical studies typically measure the recovery dynamics at much shorter time scales. In this paper we explain why asymptotic resilience is rarely representative of the short-term recovery. First, we show that, in contrast to asymptotic resilience, short-term return rates depend on features of the perturbation, in particular on the way its intensity is distributed over species. We argue that empirically relevant predictions can be obtained by considering the median response over a set of perturbations, for which we provide explicit formulas. Next, we show that the recovery dynamics are controlled through time by different species: abundant species tend to govern the short-term recovery, while rare species often dominate the long-term recovery. This shift from abundant to rare species typically causes short-term return rates to be unrelated to asymptotic resilience. We illustrate that asymptotic resilience can be determined by rare species that have almost no effect on the observable part of the recovery dynamics. Finally, we discuss how these findings can help to better connect empirical observations and theoretical predictions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Theoretical Biology - Volume 436, 7 January 2018, Pages 79-92
نویسندگان
, , , ,