贝叶斯分组模型揭示的塞伦盖蒂食物网空间功能群

食物网，即生物间摄食关系的网络，为理解决定生态系统稳定性和持久性的机制提供了基本见解。尽管对食物网模块化结构的兴趣由来已久，但以往的食物网网络分析受到模块标准定义的约束，该定义要求模块内部连接多而模块之间连接少。实证分析还进一步受到初级生产者低分辨率数据的限制。在本文中，我们提出了一种贝叶斯计算方法，用于识别食物网中的群组结构，该方法采用灵活的群组定义，既能描述功能角色，也能描述标准模块。塞伦盖蒂生态系统为研究一个新近编制的食物网结构提供了机会，该食物网包含了植物物种级别的分辨率，使我们能够探讨食物网中的群组是对应于紧密连接的模块还是功能群，以及网络结构是反映空间组织、营养组织，还是两者的结合。我们根据已发表的文献编制了塞伦盖蒂食物网的主要哺乳动物和植物组成部分，并使用我们的方法推断其群组结构。我们发现，网络结构对应于空间上不同的植物群组，这些群组在更高的营养级上由草食动物群组耦合，而草食动物群组又由肉食动物群组耦合。因此，塞伦盖蒂食物网的群组结构代表了营养功能群结构和空间模式的混合，这与生态网络中通常识别的标准模块形成对比。仅从节点和连接的数据中，涌现出的群组结构支持了最近关于生态系统中空间耦合和能量通道的观点，这些观点被认为对持久性至关重要。