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物种脆弱性与生态系统脆弱性:食物网中的双重视角

定量方法 2025-07-08 v2

摘要

生态系统正面临气候变化、过度开发等人类压力的加剧,凸显迫切需要识别关键物种和脆弱物种的需求。虽然已建立的基于网络的度量方法通常依赖单一指标来量化物种的相关性,但忽略了生物体既是碳源供应者又是消费者,从而在食物网中发挥双重作用。本文引入一种新方法,为每个物种分配两个互补得分——一个重要性指数量化其作为碳源的中心性,一个捕食者指数捕捉其脆弱性。我们表明,重要性指数高的物种在被移除时更容易引发共灭,而高鲁棒性指数的物种则通常在坍塌后期仍能存活,符合其更广泛的猎食范围。相反,鲁棒性指数低的物种是最脆弱的,最易面临灭绝。我们在多个食物网上进行测试,本方法在传统基于度的分析中取得了优势,与特征向量方法相当,而且还能提供额外的见解。这种可扩展且数据驱动的方法,仅依赖相互作用数据,提供了一个成本效益高的工具,可补充专家分类,用于优先考虑保育工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.07614,
  title  = {Species Vulnerability and Ecosystem Fragility: A Dual Perspective in Food Webs},
  author = {Emanuele Calò and Giordano De Marzo and Vito D. P. Servedio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07614},
  year   = {2025}
}

备注

Main: 9 pages, 3 figures, 1 table. Supplementary: 7 pages, 5 figures, 6 tables