生态系统多稳态研究进展

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.

关键词：多稳态;稳态转换;预警信号;临界点;尺度

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资助基金：第二次青藏高原综合科学考察研究;中国科学院战略先导科技专项A类"泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设"

在线出版日期：2021-09-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：6314-6328