动态虚拟生态系统作为检测生物多样性对环境和土地利用变化大尺度响应的工具
定量方法
2023-03-15 v3 种群与进化
摘要
生态系统受竞争资源、繁殖和扩散等动态过程支配。这些过程塑造了其生物多样性以及系统对变化的响应。当前生态系统（尤其是植物）建模方法要么侧重于描述单个物种的精细尺度过程，要么侧重于有限植物功能型类群的广尺度格局。标本馆及其他植物记录的数字化为驱动植物群落模型并在不同气候变化情景下对其未来做出预测解锁了大量信息。计算能力增强以及快速高级编程语言的出现使得在空前尺度上模拟此类景观成为可能。在此，我们展示了一个通过综合物种性状-环境建模进行生态系统模拟的工具 (EcoSISTEM)，该工具对从斑块和小岛到区域和整个大陆的多种生态系统尺度上的植物物种进行建模。这些模拟生态系统支持生成多种不同类型栖息地的能力，并再现气候变化、栖息地丧失和入侵等不同干扰情景。EcoSISTEM 还通过整合植物出现记录和全球气候重建来模拟过去一个世纪整个非洲大陆的植物物种，从而再现真实世界物种分布的实例。EcoSISTEM 使我们能够灵活探索数以万计物种在整个大陆上相互作用的动态。该代码在高性能计算平台上跨多个节点高效并行，并已扩展至在超过 1000 个核上运行。它使我们能够研究气候、资源和栖息地变化的影响，并调查围绕气候变化与生物多样性丧失的实际机制。
引用
@article{arxiv.1911.12257,
title = {Dynamic virtual ecosystems as a tool for detecting large-scale responses of biodiversity to environmental and land-use change},
author = {Claire L. Harris and Neil Brummitt and Christina A. Cobbold and Richard Reeve},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12257},
year = {2023}
}