生态系统多稳态研究进展

• 作者: 赵东升 张雪梅
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 多稳态 稳态转换 预警信号 临界点 尺度
• 年，卷（期）: 2021,（16）
• 所属期刊栏目: 专论与综述
• 页码范围: 6314-6328
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202008212178

摘要

在多稳态的生态系统中，外力可能导致生态系统状态突然之间发生不可逆转的转变，从而达到一个新的平衡状态。但目前对多稳态理论的系统研究很少，如何使用预警信号来预测生态系统的状态转变依旧是个难题。通过多稳态理论的梳理提出了一个更加综合的多稳态定义，并以放牧模型为例，系统总结了多稳态理论的相关概念，将多稳态理论应用在生态系统演替和扰沌理论的解释中；通过对生态系统稳态转换预警信号的原理、优缺点和应用条件的分析，对不同尺度下多稳态的研究方法进行了归纳；最后提出了目前多稳态领域的研究问题和未来的研究重点。结果表明：(1)将时间和空间预警信号结合在一起，并量化正确预警信号的概率，对错误预警信号的比例进行加权，可能会提供更准确的稳态转换的预报。(2)定量观测试验适用于小尺度的研究，而较大尺度的研究则采用简化的模型来模拟研究，选择正确的尺度极有可能改变预警信号的可靠性。(3)结合多稳态理论研究生态系统临界转换和反馈控制机制，并将基于性状的特征指标和进化动力学纳入其中，是生态系统修复实践的重要研究方向。(4)将多稳态相关理论和生态保护管理政策的实践相结合，是多稳态理论未来应用的前景。本研究为多稳态理论和实践的深入研究提供科学支撑。