结构方程模型及其在生态学中的应用

基于多变量统计方法同时研究自然系统内多个因子之间的相互关系,是阐释复杂的自然系统的一个重要手段。相比传统的多变量统计法,结构方程模型基于研究者的先验知识预先设定系统内因子间的依赖关系,不仅能够判别各因子之间的关系强度(路径系数),还能对整体模型进行拟合和判断,从而能更全面地了解自然系统。由于结构方程模型只在近年才被应用到生态学的数据分析中,因此该文试图对其作一简略介绍,包括结构方程模型的定义和变量类型,结合事例研究展现结构方程模型分析的一般步骤、在生态学中的应用以及相关软件的介绍等。望能为相关研究人员提供直观的认识,加强结构方程模型在生态学数据分析中的应用。

物种共存理论研究进展

群落内的多物种如何共存是群落生态学的核心研究内容之一。经典的物种共存理论强调物种之间的生态位分化,注重具体共存机制的研究。这种以具体共存机制为研究对象的方法一定程度上促进了当代物种共存理论框架的形成。在当代物种共存理论框架下,物种间的差异被划分为两类综合性的抽象差异——生态位差异和平均适合度差异,前者促进物种共存,对应稳定化机制;后者导致竞争排除,对应均等化机制。本文在简要回顾经典物种共存理论的基础上,介绍了当代物种共存理论的框架(包括理论的形成和定义)、基于该理论的部分实验验证工作及其在一些重要生态学问题中的应用。当代物种共存理论不仅揭示了群落内物种是如何共存的这一基本理论问题,更重要的是在全球变化的背景下该理论对生物多样性的保护和管理具有重要的应用价值。期望本文的介绍有助于国内生态学和生物多样性工作者了解当代物种共存理论,并将其应用于群落构建和生物多样性维持机制等方面的研究。

生物间高阶相互作用研究进展

生物间的相互作用是物种共存和生物多样性维持的关键。传统的物种共存研究主要关注配对物种之间的直接相互作用,而忽略了更为复杂的间接相互作用。本文首先介绍了两种间接相互作用:链式相互作用(本质上仍是两两物种之间的相互作用)和高阶相互作用。在此基础上,我们回顾了高阶相互作用定义的演变历史(包括狭义的高阶相互作用和广义的高阶相互作用)及其检验方法,并介绍了高阶相互作用在多营养级之间和同一营养级内的研究概况。目前,生态学家主要对多营养级之间(如食物网)的高阶相互作用的特征、发生机制、作用途径及实验证据等方面进行了详尽的研究。近年来,同一营养级内的高阶相互作用也开始受到关注,因此我们进一步介绍了同一营养级内个体水平高阶相互作用的重要意义和度量方法。从个体水平上研究高阶相互作用,既能统一狭义和广义高阶相互作用在定义上的争议,又可以将个体间的差异(如个体大小、个体的空间分布等信息)考虑进来。最后,本文对高阶相互作用一些可能的重要研究方向进行了展望:在自然群落中(尤其同一营养级内)检验高阶相互作用的普遍性与相对重要性,探讨高阶相互作用的发生机制以及如何将高阶相互作用整合到现有的理论体系中等。高阶相互作用的研究有助于我们全面深刻地理解物种共存和生物多样性的维持机制,丰富和完善群落生态学的理论框架,为人类世背景下的生物多样性保护和生态系统功能维持与提升提供基础。