Developing a macroecology for human-altered ecosystems

doi:10.1002/ecog.07429

2025-12-01

DOI：10.1002/ecog.07429

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尽管人为诱导的生态破坏在定义生态系统特性方面至关重要，但它们在很大程度上被宏观生态理论所忽视。人为破坏及其影响通常不能相互比较，也无法与自然干扰格局中的干扰相提并论。为解决这一差距，我们考虑在精心匹配的成对样地中物种多样性、丰度及空间聚集的分布：这些样地人为暴露于“驮畜使用”（非本地马和骡子的集约化定点觅食），以及没有现代驮畜使用历史的对照样地。我们考察了加利福尼亚州美国高 Sierra Nevada 地区 6 对成对草甸内，按两个水分水平排列的 18 个样方中植物群落的生态破坏。多个假说，包括来自生态最大熵理论（METE）的预测，均与样方水平数据进行了比较评估。METE 作为一种信息理论框架，包含相互关联的宏观生态预测，已在多种生态系统和类群中展现出广泛适用性，但在具有自然干扰和生态演替的系统中却未能适用。我们发现，样方中物种丰度分布的形状本身并不能有效区分人为破坏，且所有测试模型均高估了“稀有”物种（个体数 ≤10）的数量。来自 METE 的物种级空间聚集度量比其他模型更能拟合人为破坏样地和对照样地的经验模式。最终，野外研究中小尺度宏观生态标度样方的阵列可能为捕捉变化景观中的景观异质性提供途径，并用于评估在各类压力（自然或人为来源）下，数学上相互关联的生物多样性分布如何共同变化。尽管需要进行更多测试以对人类改造系统做出普遍适用的结论，但我们发现 METE 预测对样地中的人为破坏程度具有稳健性，且破坏样地的模式与自然干扰的模式并不相似。

Keyword:

anthropogenic disruption

macroecology

maximum entropy theory of ecology

METE

Sierra Nevada

California

subalpine meadows

disturbance ecology

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