化学污染介导的浮游系统体制转移

导致藻华的突变在水生生态系统中广为人知，并对环境有重要影响。这些生态系统转移主要归因于营养动力学和食物网相互作用。铜等重金属的污染可调节此类生态相互作用，进而可能影响生态系统功能。受此启发，我们探究了铜富集对此类浮游系统体制转移的影响。我们将铜污染整合到一个已知能在生态系统状态间展示突变的最小浮游植物-浮游动物模型。我们的结果表明，水体中铜的毒性和缺乏浓度均可导致向以藻类为主的另稳态转移。此外，与鱼类密度的相互作用也可导致种群周期崩溃，从而在中度铜浓度范围内导致藻类主导。环境随机性可能导致状态转移远早于临界点发生，并且随着噪声强度和红度的增加，双峰性显著丧失。最后，除非转移足够接近，否则由污染引起的即将发生的状态转移无法由通用早期预警指标预测。总体而言，该研究为探索受化学污染等人因变化影响的生态系统体制转移提供了新动力。