结合理论与实验解释复杂微生物群落中种群同步的崩溃

我们考虑将“Moran 效应”（即相关噪声在孤立单物种种群间产生同步性）推广到嵌入多物种群落中的种群间同步性研究。在由捕食者（原生动物）与猎物（细菌）构成的复杂微生物群落的实验室实验中，我们观察到孤立重复间丰度的同步性。随着反应器稀释率增加，捕食者与猎物均出现同步性崩溃，这对应于外部资源输入速率的增加以及因冲刷导致的有效死亡率的增加。然而，较低营养级的崩溃更为迅速。我们可以利用一个用于确定平衡态多物种群落中种群间同步性的数学框架来解释该现象。我们假设存在多个具有不同相关程度的环境噪声源，它们对个别物种种群动态的影响不同。确定性动态因而能够影响不同群落中物种间的同步程度。在稳定平衡群落的情况下，同步性由具有最小负实部的特征值控制。直观上，波动在该方向上阻尼最小。我们表明，实验观测与该框架一致，但仅适用于乘性噪声。