stringtranslate.com

Вложенность

Вложенность — это мера структуры в экологической системе , обычно применяемая к системам «вид-местообитание» (описывающая распределение видов по местообитаниям) или к сетям взаимодействия «вид-вид» (описывающим взаимодействия между видами, обычно в виде двудольных сетей, таких как хозяева-паразиты, растения-опылители и т. д.).

Система (обычно представленная в виде матрицы) называется вложенной, когда элементы, имеющие несколько элементов в себе (местоположения с небольшим количеством видов, виды с небольшим количеством взаимодействий), имеют подмножество элементов элементов с большим количеством элементов. Представьте себе ряд островов, которые упорядочены по их расстоянию от материка. Если на материке есть все виды, на первом острове есть подмножество видов материка, на втором острове есть подмножество видов первого острова и так далее, то эта система идеально вложена.

Меры вложенности

Одной из единиц измерения вложенности является « температура » системы, предложенная Атмаром и Паттерсоном в 1993 году. [1] Она измеряет порядок, в котором вымирание видов будет происходить в системе (или с другой стороны — порядок колонизации системы). Чем «холоднее» система, тем более фиксированным будет порядок вымирания. В более теплой системе вымирание будет происходить в более случайном порядке. Температуры варьируются от 0°, самой холодной и абсолютно фиксированной, до 100°, абсолютно случайной.

По разным причинам калькулятор температуры вложенности не является математически удовлетворительным (нет уникального решения, недостаточно консервативен). [2] [3] Программное обеспечение (BINMATNEST) доступно у авторов по запросу и в журнале Journal of Biogeography для исправления этих недостатков. [4] Кроме того, ANINHADO решает проблемы с большими размерами матриц и обработки большого количества рандомизированных матриц; кроме того, он реализует несколько нулевых моделей для оценки значимости вложенности. [5] [6]

Бастолла и др. ввели простую меру вложенности, основанную на количестве общих соседей для каждой пары узлов. [7] Они утверждают, что это может помочь снизить эффективную конкуренцию между узлами в определенных ситуациях. Например, два вида насекомых могут «помогать» друг другу, опыляя одно и то же подмножество растений, тем самым уменьшая степень, в которой они вредят друг другу. Авторы предполагают, что этот эффект лежит в основе корреляции между вложенностью и разнообразием в экосистемах растений-опылителей. Однако Джонсон и др. показали, что эта мера на самом деле не учитывает должным образом желаемый эффект. [8] Эти авторы предлагают усовершенствованную версию меры и продолжают показывать, как определенные свойства сети влияют на вложенность.

Ссылки

  1. ^ Паттерсон и Атмар; Паттерсон, Брюс Д. (1993). «Мера порядка и беспорядка в распределении видов в фрагментированной среде обитания». Oecologia . 96 (3): 373–382. Bibcode : 1993Oecol..96..373A. doi : 10.1007/BF00317508. PMID  28313653. S2CID  12177277.
  2. ^ Родригес-Жиронес, Массачусетс, Сантамария Л (2006). «Новый алгоритм расчета температуры вложенности матриц присутствия-отсутствия». Журнал биогеографии . 33 (5): 924–935. дои : 10.1111/j.1365-2699.2006.01444.x. S2CID  84989243.
  3. ^ Гимарайнш, PR, П. Гимарайнш (2006). «Улучшение анализа вложенности для больших наборов матриц». Environmental Modelling and Software . 21 (10): 1512–1513. doi :10.1016/j.envsoft.2006.04.002.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Родригес-Жиронес, Мигель А.; Сантамария, Луис (2006). «Новый алгоритм расчета температуры вложенности матриц присутствия-отсутствия». Журнал биогеографии . 33 (5): 924–935. doi :10.1111/j.1365-2699.2006.01444.x. S2CID  84989243.
  5. ^ Guimaraesjr, P.; Guimaraes, P. (2006). «Улучшение анализа вложенности для больших наборов матриц». Моделирование окружающей среды . 21 (10): 1512–1513. doi :10.1016/j.envsoft.2006.04.002.
  6. ^ http://www.iemss.org/shortcom/software/software.php?aid=201 [ постоянная мертвая ссылка ]
  7. ^ Bastolla U, Fortuna MA, Pascual-García A, Ferrera A, Luque B, Bascompte J (2009). «Архитектура мутуалистических сетей минимизирует конкуренцию и увеличивает биоразнообразие». Nature . 458 (7241): 1018–1020. Bibcode :2009Natur.458.1018B. doi :10.1038/nature07950. PMID  19396144. S2CID  4395634.
  8. ^ Джонсон С., Домингес-Гарсия В., Муньос М.А. (2013). «Факторы, определяющие вложенность в сложных сетях». PLOS ONE . 8 (9): e74025. arXiv : 1307.4685 . Bibcode : 2013PLoSO...874025J. doi : 10.1371/journal.pone.0074025 . PMC 3777946. PMID  24069264 . 

Программное обеспечение