【摘要】：當(dāng)前地球生態(tài)系統(tǒng)面臨著物種加速滅絕、生物多樣性急劇減少等突出問題。甚至有學(xué)者認(rèn)為地球正在步入第六次生物物種大滅絕時(shí)期。更值得關(guān)注的是,我們?nèi)祟惐旧硪部赡芑鸾^。生物多樣性在維持生態(tài)平衡、保護(hù)區(qū)域環(huán)境方面具有重要的作用,是人類賴以牛存的物質(zhì)基礎(chǔ)。在食物網(wǎng)中,由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,一個(gè)初始物種的火絕,通過食物網(wǎng)中物種復(fù)雜的相互關(guān)系對(duì)其他物種產(chǎn)生影響,甚至導(dǎo)致一系列的二次滅絕進(jìn)·步放大生物多樣性的下降。關(guān)鍵種的丟失將導(dǎo)致生態(tài)物種其他群落或生態(tài)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變化。移除這類物種,很可能會(huì)引發(fā)其他物種的火絕。因此保護(hù)關(guān)鍵種就是保護(hù)了更多的其他物種。識(shí)別關(guān)鍵種對(duì)標(biāo)定物種的優(yōu)先保護(hù)級(jí)以及生物多樣性的保護(hù)有指導(dǎo)作用。本研究從包含物種間碳流動(dòng)的食物網(wǎng)數(shù)據(jù)中,篩選20個(gè)食物網(wǎng)進(jìn)行研究討論。本研究基于20個(gè)食物網(wǎng)的二元網(wǎng)絡(luò)和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,從兩方面將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的介數(shù)中心性、緊密度中心性、Page Rank中心性與傳統(tǒng)度中心性作對(duì)比。一方面基于傳統(tǒng)的拓?fù)浞椒▽?duì)特定序列的物種丟失所引發(fā)的二滅絕進(jìn)行研究,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)不同物種在食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)上的重要性,判斷三種新的中心性指標(biāo)在鑒別物種重要性方面的有效性以及與傳統(tǒng)度中心性相比的優(yōu)劣性。另一方面,基于不同的中心性指標(biāo)對(duì)食物網(wǎng)進(jìn)行核心/邊緣結(jié)構(gòu)的劃分,通過序列移除檢驗(yàn)劃分方法的可行性。研究結(jié)果表明:(1)不論是二元網(wǎng)絡(luò)還是加權(quán)網(wǎng)絡(luò),介數(shù)中心性、緊密度中心性和Page Rank中心性均可作為識(shí)別關(guān)鍵種的有效指標(biāo)。(2)在二元網(wǎng)絡(luò)中度中心性在鑒R%關(guān)鍵種方面效果更好,加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中三種新指標(biāo)度量物種重要性更有優(yōu)勢(shì)。(3)在二元網(wǎng)絡(luò)和加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中,緊密度和Page Rank中心性都可以進(jìn)行食物網(wǎng)核心/邊緣結(jié)構(gòu)的劃分,而綜合來(lái)看不建議使用介數(shù)中心性進(jìn)行劃分。(4)基于不同的指標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的劃分時(shí)網(wǎng)絡(luò)的核心和邊緣均存在一定差異,但由于不同的劃分之間核心物種并無(wú)顯著性差異,因此無(wú)法判斷這些指標(biāo)與傳統(tǒng)度中心性的優(yōu)劣,需要真實(shí)食物網(wǎng)來(lái)進(jìn)一步實(shí)際驗(yàn)證。本研究從兩個(gè)不同尺度分析了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中心性在食物網(wǎng)鑒別物種重要性方面的應(yīng)用。利用拓?fù)涞姆椒▽?duì)介數(shù)中心性、緊密度中心性和Page Rank中心性指標(biāo)識(shí)別關(guān)鍵種進(jìn)行了驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)其均可以作為度量物種重要性的指標(biāo),并且在加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中的識(shí)別效果優(yōu)于傳統(tǒng)度中心性。另外,網(wǎng)絡(luò)核心/邊緣結(jié)構(gòu)的劃分在更大的尺度上分析了食物網(wǎng)的穩(wěn)定性和多樣性的維持機(jī)制,不再局限于單一物種,而將多個(gè)物種的集群作為分析單元。本文的研究通過理論上的探討,為后續(xù)的相應(yīng)研究提供了新的思路,目前的研究大多集中于二元網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵種的識(shí)別,本文展示了加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中的指標(biāo)識(shí)別效果,為保護(hù)生態(tài)多樣性提供了理論指導(dǎo),對(duì)保護(hù)生態(tài)學(xué)物種多樣性和穩(wěn)定性具有重要意義。
【圖文】：

Ｉｆｉｊ對(duì)于屮態(tài)網(wǎng)絡(luò)屮的最短距離所表示的怠義N�？般竻灿网络存在？定测牃e矗隋義先籖ǎ擼業(yè)旱牧唇酉嗔慕詰闥鞴畢贅�，因此灾q飭礁鮒副赍枰冉信垮義俠耄ǎ洌椋螅簦幔睿悖澹┑淖唬ㄍ跡玻卞澹還餃縵鹵聿唬哄義希模簦╁澹藉澹歟錚紜澹卞危ǎ玻擔(dān)╁義希恚幔ǎ模╁義掀溴�，农示加权网戮煭过距离转痪忬的权重謸�(dān)冢┍硎臼澄锿誚泳卣籩械姆清義狹閽�，ｍａｘ（≥徔）表示琳V泳卣籩蟹橇閽刈畬籩�。辶x媳恚玻蓖祭薪詰愕模粗種行男災(zāi)副輳簦媯殄義轄詰悖卞褰詰悖插褰詰悖沖褰詰悖村褰詰悖靛義狹傭儒危玻玻矗保卞義轄槭危埃埃擔(dān)埃板義隙玨義轄裘芏儒危埃保叮峰危埃保叮峰危埃玻擔(dān)板危埃保矗沖危埃保矗沖義希校幔椋沐澹耍唬簦睿脲危埃保梗靛危埃保梗靛危埃常福跺危埃保保插危埃保保插義狹傭儒危玻玻矗保卞義轄槭危板危保靛危靛危板危板義暇嗬氪砬板義轄裘芏儒危埃埃擔(dān)跺危埃埃福沖危埃埃梗卞危埃埃矗沖危埃埃擔(dān)板義希校幔紓邋澹遙幔睿脲危埃保梗靛危埃保玻峰危埃矗埃板危埃保擔(dān)村危埃保玻沖義狹傭儒危玻玻矗保卞義轄槭危埃埃擔(dān)埃板義暇嗬氪硨簀義轄裘芏儒危埃保玻峰危埃埃梗板危埃保叮稿危埃保保插危埃保埃插義希校幔紓邋澹遙幔睿脲危埃保福稿危埃玻擔(dān)板危埃常福板危埃埃福村危埃保埃板義弦愿黽虻ナ澄锿ㄍ跡玻玻�，不考虑连綋砟份^潁叮藻澹涸緙床誨義

本文編號(hào)：2651243