邻居密度依赖的促进机制促进了共存和内部振荡现象的发生

《Ecological Monographs》：Neighbor density-dependent facilitation promotes coexistence and internal oscillation

物种间相互作用随邻居密度变化的强度与符号差异影响群落动态，模拟与真实植物系统均显示非线性限制函数（指数/S型）可有效避免种群灭绝或失控增长，其中S型函数更易引发同步振荡。

　　

摘要

物种形成多样化群落的能力尚未被完全理解。已知物种会以多种方式与其周围环境中的其他物种相互作用。尽管如此，常见的物种共存现象学模型仍假设即使环境发生变化，物种间的平均相互作用强度和性质也是恒定且具有竞争性的。在这项研究中，我们探讨了物种间相互作用强度和性质随邻居密度变化而变化如何影响物种和群落的动态。我们发现，将这种变化因素纳入模型能够显著提高生态动态的预测准确性，相比之下，传统模型将相互作用强度视为恒定值。我们比较了基于不同邻居密度和身份函数的模型在描述种群轨迹（即随时间的持续存在）和群落动态（即时间稳定性、同步性和振荡程度）方面的表现，这些模型应用于模拟的双物种群落以及一个真实的、物种多样的年度植物系统中。在模拟的群落中，当物种间的相互作用强度根据邻居密度变化（即遵循S形函数）时，物种间的共存程度最高。通过引入非线性有界函数来表示同科物种间的促进作用，有助于模拟和实际种群避免灭绝或过度增长。实际上，非线性有界函数（如指数函数和S形函数）能够准确预测过去10年观察到的物种丰度范围内的种群变化趋势。使用S形函数时，模拟的双物种群落表现出更高的同步性和振荡概率。然而，这些模拟群落并不总是具有时间稳定性，即使它们被预测为能够共存。总体而言，当物种间的相互作用受到基于邻居密度的界限约束时，可以产生更为真实的生态轨迹和群落动态。这些发现对于深入理解多样化群落的形成机制以及将生态理论应用于实际研究具有重要意义。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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