从统计学走向生态理论
彼得·切森(Peter Chesson)是研究物种共存和环境变动的生态学家,长期任职于亚利桑那大学。他1978年在阿德莱德大学完成涉及统计学与动物学的博士训练,后在俄亥俄州立大学、澳大利亚国立大学及加州大学戴维斯分校工作,2005年加入亚利桑那大学。
他的研究将数学理论与具体生物系统相接:环境变化既可能造成损失,也可能提供不同物种利用的机会。沙漠植物、热带森林和淡水生物都是其研究涉及的系统,而不是同一个模型可以无需检验地覆盖的对象。
参考:[1]
稳定化不等于平均竞争力相近
切森2000年的综述以低密度恢复能力组织共存理论:当一个物种变得稀少、其他物种仍在群落中时,它的长期个体平均增长率是否为正?这里的稳定共存不要求种群数量恒定,也不是在某次调查中同时看到多个物种。
他区分稳定化和均等化作用。前者使种内限制相对于种间限制更强,为稀有物种提供恢复机会;后者缩小物种间平均适合度差异,使稳定化作用较容易抵消竞争优势。单纯使竞争者接近相等,可能只会延缓排除,不能自动产生恢复力。
参考:[2]
储存效应的三个环节
储存效应需要三个相互关联的条件:物种对环境的反应不同,环境好坏与竞争强度发生协变,以及种群增长受到缓冲。长寿成体或休眠种子可以让种群渡过不利时段,但有种子库并不单独证明储存效应存在。
当优势种迎来适宜条件,它自身的增长也会造成较强拥挤;稀有种若在不同条件下获益,其有利时段未必同时承受优势种最强的竞争。再加上不利时期的缓冲,这种关系可以使稀有种恢复。因此,关键不是泛称四季更替有益,而是环境响应、密度反馈和生活史如何共同改变长期增长。
参考:[3]
把萌发观察接入模型
霍尔特与切森2014年的论文以奇瓦瓦沙漠五种一年生植物为对象,在不同温度和含水条件下记录累积萌发曲线。实验并非直接操纵每场降雨的湿润持续时间;研究者依据曲线的时间进程,构建湿润时长影响萌发比例的模型。
不同植物的萌发延迟和速度形成不同的非线性响应。模型显示,即使环境只沿湿润持续时间这一维度变化,也可能通过储存效应促进共存;但各物种所得并不相同,某些物种的储存效应为负,需要平均适合度优势补偿。这是带条件的机制分析,不是宣称所有降雨波动都会保存多样性。
参考:[4]