限制扩散对集合群落稳定性与持续性的作用

扩散对集合群落稳定性与同步性的作用一直是理论生态学中备受关注的话题。已知扩散既促进同步性（增加灭绝可能性），又促进空间异质性（有利于种群持续）。已有诸多研究致力于理解空间分布生态群落中不同扩散变体的影响。尽管环境变化强烈影响扩散，受控扩散对集合群落稳定性及其持续性的影响仍属未知。我们借助两斑块的捕食者-猎物集合群落，在局部与空间尺度上研究限制迁入的影响。我们发现，限制捕食者扩散时，非均匀稳定稳态（异步态）的散布随限制增强而单调下降。然而在局部尺度上，非均匀稳态的散布随限制因子增至某一临界值而上升，有利于集合群落持续性，之后随限制因子进一步减小且局部相互作用变化而开始下降。有趣的是，限制猎物扩散在参数空间的广大区域内促进非均匀稳态，从而在空间与局部尺度上均提升集合群落持续性。进一步，我们在由大量斑块构成的整类复杂网络中展示了相似的定性动态。我们还推导了非均匀稳态的各类分岔曲线与稳定性条件，发现其与仿真结果吻合良好。因此，我们关于限制扩散影响的发现有助于制定生态群落的保护措施。