کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6369354 1623821 2016 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Resilience, reactivity and variability: A mathematical comparison of ecological stability measures
ترجمه فارسی عنوان
انعطاف پذیری، واکنش پذیری و تنوع: مقیاس ریاضی اندازه گیری های پایداری زیست محیطی
کلمات کلیدی
تعادل محیطی، ثبات درونی، تحریک پالس، اختلال مداوم، دینامیک گذرا،
ترجمه چکیده
در مطالعات نظری، مرسوم ترین معیار پایداری زیست محیطی، قابلیت انعطاف پذیری است: میزان همبستگی اکوسیستم بازگشت به تعادل پس از اختلال پالس یا شوک. مفهوم مکمل محبوبیت رو به رشد واکنشی است: قویترین پاسخ اولیه به شوک. از سوی دیگر، ثبات تجربی اغلب به عنوان معکوس تغییرات زمانی، به طور مستقیم بر اساس داده ها محاسبه می شود و منعکس کننده پاسخ اکوسیستم به اختلالات زیست محیطی مداوم و بی ثبات می باشد. مشخص نیست که آیا این اندازه گیری تجربی مربوط به انعطاف پذیری و واکنش پذیری است یا خیر. در اینجا، ما ایجاد ارتباط با معرفی دو اندازه گیری ثبات مبتنی بر متغیر متعلق به قلمرو نظری انعطاف پذیری و واکنش پذیری. ما آنها را نامرئی، اتفاقی و غیر قابل انطباق نامیده می شود؛ به ترتیب به عنوان معکوس از قویترین پاسخ ایستا به صدای سفید و اختلالات تک فرکانس تعریف می شود. ما ثابت می کنیم که آنها اکثر سیستم های بدترین پاسخ به طبقات وسیعی از اختلالات را پیش بینی می کنند، از جمله مدل های واقع بینانه از نوسانات محیطی. ما نشان می دهیم که آنها اقدامات متوسطی بین انعطاف پذیری و واکنش پذیری هستند و اگر چه با توجه به اختلالات مداوم تعریف می شود، آنها می توانند به رژیم گذرا در کل یک شوک متصل شوند، و آنها را به مفاهیم یکپارچه تر نسبت به واکنش پذیری و انعطاف پذیری مرتبط سازند. ما استدلال می کنیم که اقدامات ناپایداری یک مرحله پیاپی است و چالش های پیش رو را برای به اشتراک گذاشتن رویکردهای نظری و تجربی به ثبات، مورد بحث قرار می دهد.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
In theoretical studies, the most commonly used measure of ecological stability is resilience: ecosystems asymptotic rate of return to equilibrium after a pulse-perturbation -or shock. A complementary notion of growing popularity is reactivity: the strongest initial response to shocks. On the other hand, empirical stability is often quantified as the inverse of temporal variability, directly estimated on data, and reflecting ecosystems response to persistent and erratic environmental disturbances. It is unclear whether and how this empirical measure is related to resilience and reactivity. Here, we establish a connection by introducing two variability-based stability measures belonging to the theoretical realm of resilience and reactivity. We call them intrinsic, stochastic and deterministic invariability; respectively defined as the inverse of the strongest stationary response to white-noise and to single-frequency perturbations. We prove that they predict ecosystems worst response to broad classes of disturbances, including realistic models of environmental fluctuations. We show that they are intermediate measures between resilience and reactivity and that, although defined with respect to persistent perturbations, they can be related to the whole transient regime following a shock, making them more integrative notions than reactivity and resilience. We argue that invariability measures constitute a stepping stone, and discuss the challenges ahead to further unify theoretical and empirical approaches to stability.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Theoretical Biology - Volume 389, 21 January 2016, Pages 47-59
نویسندگان
, , ,