基于图网络理论与幼体扩散涌现特性的海洋保护区网络设计
种群与进化
2021-02-11 v6
摘要
尽管海洋保护区（MPA）网络作为生物多样性保护工具已被确认有效，当今的 MPA 网络设计常忽视连通性格局的重要性。对底栖海洋种群而言，连通性不仅源于影响早期生活阶段扩散的物理环境之随机性，亦源于影响繁殖输出（如被动卵与幼体）及其存活率的产卵群体属性。早期生活阶段在海洋中几乎无法追踪。因此，数值海流模拟耦合卵与幼体拉格朗日输运模型仍是评估海洋幼体连通性最常用的方法。推断出的幼体连通性可能因所考虑连通性类型而异；相应地，海洋种群保护的位点优先序也可能不同。在此，我们引入一种基于图论分析识别连通性热点以评估与设计 MPA 网络的框架。我们以西班牙马略卡岛外一处开放获取区与 MPA 组成的网络为案例，检验其保护彩带鮨（Serranus scriba）的有效性。网络分析的输出用于：（1）识别改善整体幼体连通性的关键区域；（2）评估物种生物学参数对网络连通性的影响；（3）探索替代 MPA 配置以提升平均网络连通性。结果表明，图论具有识别非平凡卵/幼体扩散格局及 MPA 网络涌现集体特性的潜力，这些对提升保护效率具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1902.03977,
title = {MPA network design based on graph network theory and emergent properties of larval dispersal},
author = {Andres Ospina-Alvarez and Silvia de Juan and Josep Alós and Gotzon Basterretxea and Alexandre Alonso-Fernández and Guillermo Follana-Berná and Miquel Palmer and Ignacio A. Catalán},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.03977},
year = {2021}
}
备注
8 figures, 3 tables, 1 Supplementary material (including 4 table; 3 figures and supplementary methods)