空间群落网络中稳定性的空间与生态尺度化

在空间和生态网络中，量化稳定性存在许多尺度。局部尺度分析关注空间网络的特定节点，而区域尺度分析则考虑整个网络。类似地，物种层面和群落层面的分析分别针对单一物种或整个群落。此外，稳定性本身可以有多种定义方式，包括抵抗力（扰动引起的相对位移的倒数）、初始恢复力（扰动后的恢复速率）和不变性（种群波动相对幅度的倒数）。在此，我们分析了这些稳定性属性的尺度依赖性。更具体地说，我们探讨了空间尺度（局部 vs 区域）和生态尺度（物种 vs 群落）如何影响这些稳定性属性。我们发现，区域初始恢复力是局部初始恢复力的加权算术平均值。区域抵抗力是局部抵抗力的调和平均值，这使得区域抵抗力特别容易受到低稳定性节点的影响，这与区域初始恢复力不同。类似的结果也适用于群落层面和物种层面的初始恢复力与抵抗力之间的关系。抵抗力和初始恢复力都是“无尺度”属性：区域和群落的值分别只是局部和物种值的生物量加权平均值。因此，人们可以很容易地从部分采样中估计整个网络的这两种稳定性指标。相比之下，不变性通常在区域和群落层面分别大于局部和物种层面。因此，从局部或物种层面的测量来估计空间或生态网络的不变性更为复杂，需要对网络（即区域或群落）大小进行无偏估计。