×

空间结构种群的承载力:解开扩散、生长参数、栖息地异质性和栖息地集群的影响。 (英语) Zbl 1406.92524号

摘要:承载力是理论生态学和应用生态学中的一个基本量。当种群分布在空间上时,承载力成为局部、全球和附近环境、扩散率以及种群增长参数之间关系的复杂函数,例如,\(r)和\(K)。目前缺乏明确区分所有这些因素的补丁模型中的总承载力表达式(K_{mathrm{total}})。因此,我们在这里导出了具有逻辑增长和相邻斑块之间个体强或弱随机扩散的栖息地斑块线性空间阵列的(K_{mathrm{total}})。在强扩散条件下,(K{mathrm{total}})依赖于所有斑块的平均值(r)和(K)、(K)的区间方差和(r)在(K),(β{r,K}上的线性回归系数。只有当\(\beta_{r,K}>\langler\rangle/\langleK\rangle\)时,强扩散才增加\(K_{\mathrm{total}}\),这需要\(r)和\(K)之间存在正凸或负凹关联,当\(\ beta_}r,K{<\langler-rangle/\ langle-K\range\)时减少\(K_。或者,只有当(r)和(K。与强扩散极限不同,这种情况不仅取决于环境异质性的大小,而且明确取决于异质性的空间分布(即栖息地集群)。这项工作阐明了扩散、栖息地异质性和种群增长参数之间的相互作用如何塑造空间种群的承载能力,对物种管理、保护和进化具有意义。

MSC公司:

92D25型 人口动态(一般)
92D40型 生态学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 艾伦,J.C。;Schaffer,W.M。;Rosko,D.,《混沌通过放大当地人口噪音来减少物种灭绝》,《自然》,364,6434,229-232(1993)
[2] Arditi,R。;Lobry,C。;萨里,T.,散布总是有利于承载能力吗?多批次逻辑方程的新见解,Theor。大众。生物学,106,45-59(2015)·Zbl 1343.92389号
[3] Aviron,S.公司。;Kindlmann,P。;Burel,F.,《动态景观中蝴蝶种群的保护:农业实践和景观镶嵌的作用》,生态。型号1。,205, 1, 135-145 (2007)
[4] Bolker,B.M.,在分析人口模型中结合内生和外生空间变异性,Theor。大众。生物学,64,3,255-270(2003)·Zbl 1102.92047号
[5] Bolker,B.M。;Pacala,S.W.,《植物竞争的空间矩方程:理解空间策略和短距离扩散的优势》,《美国国家》,153,6,575-602(1999)
[6] Bolker,B.M。;帕卡拉,S.W。;Neuhauser,C.,《模型植物群落的空间动力学:我们真正了解什么?》?,《美国国家》,162、2、135-148(2003)
[7] Bolker,B。;Pacala,S.W.,《利用矩方程来理解生态系统中随机驱动的空间格局形成》,Theor。大众。生物学,52,3,179-197(1997)·Zbl 0890.92020号
[8] Cardille,J.A。;特纳,M.G.,《理解景观指标》,《学习景观生态学》,45-63(2017),斯普林格出版社
[9] Clevenger,A.P。;Waltho,N.,《识别公路穿越结构属性的性能指数,促进大型哺乳动物的移动》,Biol。保存。,121, 3, 453-464 (2005)
[10] 科明斯,H.N。;哈密尔顿,W.D。;Robert,M.,《进化稳定扩散策略》,J.Theor。生物学,82,2,205-230(1980)
[11] 每日,G.C。;Ehrlich,P.R.,《人口、可持续性和地球承载力》,《生物科学》,42,10,761-771(1992)
[12] DeAngelis,D.L。;镍,W.-M。;张,B.,《分散和空间异质性:单一物种》,J.Math。生物学,72,1-2,239-254(2016)·Zbl 1356.92072号
[13] Diamond,J.M.,《岛屿困境:现代生物地理学研究对自然保护区设计的启示》,Biol。保存。,7, 2, 129-146 (1975)
[14] 爱德华·R·Y。;Fowle,C.D.,《承载能力的概念》,Trans。北美Wildl。自然资源。会议,20589-602(1955)
[15] 弗里德曼,H.I。;Waltman,P.,《种群与扩散相互作用的数学模型》。一: 有和无捕食者的两个栖息地的稳定性,SIAM J.Appl。数学。,32, 3, 631-648 (1977) ·Zbl 0362.92006号
[16] Gadgel,M.,《分散:人口后果和进化》,生态学,52,2,253-261(1971)
[17] Gandon,S.,Kin竞争,近亲繁殖的成本和扩散的进化,J.Theor。《生物学》,200,4,345-364(1999)
[18] 格伦费尔,B.T。;Bolker,B.M。;Kleczkowski,A.,混沌集合种群的季节性和灭绝,Proc。R.Soc.伦敦。B: 生物。科学。,259, 1354, 97-103 (1995)
[19] 哈密尔顿,W.D。;May,R.M.,《在稳定栖息地中的扩散》,《自然》,第269、5629、578-581页(1977年)
[20] 赫伯纳,K.W。;Tarede,S.J。;Thompson Hobbs,N.,栖息地破碎化对种群规模的显著影响,Theor。经济。,5, 1, 73-82 (2012)
[21] Holt,R.D.,《两阶段环境中的种群动态:最佳栖息地分布的一些异常后果》,Theor。大众。生物学,28,2,181-208(1985)·Zbl 0584.92022号
[22] 木村,M。;Weiss,G.H.,《种群结构的踏脚石模型和遗传相关性随距离的降低》,《遗传学》,49,4,561(1964)
[23] 法律,R。;D.J.Murrell。;Dieckmann,U.,《时空中的人口增长:空间逻辑方程》,生态学,84,1,252-262(2003)
[24] 李,H。;Reynolds,J.F.,《关于异质性的定义和量化》,Oikos,280-284(1995)
[25] 利勃霍德,A。;Koenig,W.D。;Björnstad,O.N.,《人口动态的空间同步性》,年。经济评论。埃沃。系统。,35, 467-490 (2004)
[26] Lou,Y.,《关于迁徙和空间异质性对单个和多个物种的影响》,J.Diff.Eqn。,223, 2, 400-426 (2006) ·Zbl 1097.35079号
[27] 林奇,M。;Walsh,B.,《数量性状的遗传学和分析》,第1卷(1998年),西努埃尔:西努埃尔-桑德兰,马萨诸塞州
[28] Matsuda,H。;Ogita,N。;佐佐木,A。;Sat o,K.,《人口统计力学:格子Lotka-Volterra模型》,Prog。西奥。物理。,88, 6, 1035-1049 (1992)
[29] 莫拉莱斯,J.M。;Moorcroft,P.R。;马蒂奥普洛斯,J。;弗赖尔,J.L。;Kie,J.G。;鲍威尔,R.A。;Merrill,E.H。;海登,D.T.,《在动物迁徙和种群动态之间架起桥梁》,菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦。B: 生物。科学。,365, 1550, 2289-2301 (2010)
[30] Nathan,R.,《植物的长距离扩散》,《科学》,3135788786-788(2006)
[31] Oehlert,G.W.,《关于增量法的注释》,《美国统计学家》,46,1,27-29(1992)
[32] 皮姆,S.L。;Raven,P.,《生物多样性:数量上的灭绝》,《自然》,第403、6772、843-845页(2000年)
[33] 皮姆,S。;Raven,P。;彼得森,A。;⑩ekerciolu,圣保罗。H。;Ehrlich,P.R.,人类对最近、现在和未来鸟类灭绝速度的影响,Proc。国家。阿卡德。科学。,103, 29, 10941-10946 (2006)
[34] Rice,S.H.,《进化理论:数学和概念基础》(2004),西瑙尔协会:西瑙尔联合会,马萨诸塞州桑德兰
[35] Rice,S.H.,价格方程的随机版本揭示了进化中确定性和随机过程的相互作用,BMC进化。生物学,8,1,262(2008)
[36] 赖斯,S.H。;Papadopoulos,A.,《随机适应度和随机迁移的进化》,《公共科学图书馆·综合》,4,10,e7130(2009),公共科学图书馆
[37] Tilman,D.,《资源竞争与社区结构》(1982),普林斯顿大学出版社
[38] Underwood,N.,《植物质量分布的方差和偏斜影响食草动物种群动态》,生态学,85,3,686-693(2004)
[39] van Kampen,N.G.,《物理和化学中的随机过程》(2007),Elsevier:Elsevier New York·Zbl 0511.60038号
[40] Ver Hoef,J.M.,谁发明了δ法?,美国统计学家,66,2,124-127(2012)·Zbl 07649009号
[41] 张,B。;库拉,A。;Mack,K.M.L。;翟,L。;Ryce,A.L。;Ni,W。;DeAngelis,D.L。;David Van Dyken,J.,具有栖息地连通性的异质环境中的承载力,生态。莱特。,20, 9, 1118-1128 (2017)
[42] 张,B。;刘,X。;DeAngelis,D.L。;镍,W.-M。;Geoff Wang,G.,分散对斑块状非均匀系统中总生物量的影响:分析和实验,数学。生物科学。,264, 54-62 (2015) ·Zbl 1371.92083号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。