综述：稀有事件及其在生态动力学中的作用

《Trends in Ecology & Evolution》：Rare events and their role in ecological dynamics

　　

摘要

罕见事件是低频环境事件，其强度和生态后果在不同生态系统中可能存在差异。在本综述中，我们澄清了用于描述这些异常现象的术语，并提出了一种统计定义，以将环境稀有性和强度与生态影响区分开来。罕见事件会产生各种各样的反应，从种群下降和生态系统重组到中性的甚至积极的种群统计学结果。异常强烈的扰动无论是否罕见，都可能主导生态结果。然而，更常见的情况是，它们对长期动态的影响源于强度和回归间隔的联合作用，因此，不太极端但更频繁的扰动可能比罕见事件更一致地贡献于种群轨迹。长期种群统计学研究对于确定罕见事件如何塑造生态动态至关重要。

章节片段

什么是罕见事件？

罕见事件（见术语表）在多个知识领域引起了持久的兴趣。然而，尽管学术界对罕见事件是什么有一个启发式概念（即低频发生的现象），但我们缺乏一个明确的定义。这挑战了我们理解和管理罕见事件的能力 1, 2。这些事件的发生已在几个学科中得到探讨，包括科学领域（如物理学、统计学和生态学），以及

生态领域的罕见事件

历史上，广泛的生态和进化过程及模式都在罕见事件的背景下被讨论过，包括生态概念（如韧性和瞬态动力学）以及进化和理论框架（如间断平衡、多洛定律、临界性和幂律的普适性）29, 30, 31。这反映了生态系统及其组成部分（个体、种群和群落）的动态是由随机性驱动的这一事实

罕见事件与种群动态

罕见事件经常被隐含地假定为对种群有负面的生态影响，并且大多被称为扰动、灾难和黑天鹅（框 1）[40]。这种观点当然受到了罕见事件后大规模死亡和种群灭绝综述的驱动 17, 41, 42。已记录了飓风、野火、干旱和洪水等罕见物理事件后出现的负面种群结果，这些事件可能导致突然死亡、繁殖

结语

罕见事件通常被认为具有重大影响，并且经常使用扰动、灾难和黑天鹅事件等术语进行讨论。我们基于幂律的统计框架定义罕见事件，此处用作重尾分布的概念模型，即发生频率低且强度大的时间环境随机性值。重要的是，我们的定义并不意味着对生态影响的强度

致谢

Bego?a García 和 Manuel Matias 为文章初稿提供了有益的评论。A.G-R. 感谢来自基金 JDC2024-053275-I的财政支持，该基金由 MICIU/AEI/10.13039/501100011033 和 FSE+ 资助。额外资金由 西班牙科技部和欧盟 FEDER 基金 提供（DEMORES, PID2021-124731NB-I00; PIE202430E234）。我们感谢两位匿名审稿人和编辑提供的有益评论，这些评论改善了文章质量。

利益声明

作者声明没有竞争利益。

术语表

黑天鹅事件

概率极低、罕见的事件，造成不成比例的巨大负面影响，并在事后被合理化。

盛宴事件

产生巨大种群统计学收益的罕见事件，例如干旱生态系统中的强降雨脉冲。

灾难

具有非常严重、通常是长期负面生态后果的事件，并有潜力将系统推过恢复阈值。

确定性罕见事件

主要由人类决策或其他驱动的罕见事件

Daniel Oro|Daniel F. Doak|àlex Giménez-Romero|Meritxell Genovart

加泰罗尼亚研究所布兰内斯高等研究中心（CEAB-CSIC）生态与复杂系统系，西班牙赫罗纳省布兰内斯