已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Phase-separation physics underlies new theory for the resilience of patchy ecosystems

生态系统 非生物成分 生态学 空间生态学 弹性(材料科学) 环境科学 生物 物理 热力学
作者
Koen Siteur,Quan‐Xing Liu,Vivi Rottschäfer,Tjisse van der Heide,Max Rietkerk,Arjen Doelman,Christoffer Boström,Johan van de Koppel
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:120 (2) 被引量:6
标识
DOI:10.1073/pnas.2202683120
摘要

Spatial self-organization of ecosystems into large-scale (from micron to meters) patterns is an important phenomenon in ecology, enabling organisms to cope with harsh environmental conditions and buffering ecosystem degradation. Scale-dependent feedbacks provide the predominant conceptual framework for self-organized spatial patterns, explaining regular patterns observed in, e.g., arid ecosystems or mussel beds. Here, we highlight an alternative mechanism for self-organized patterns, based on the aggregation of a biotic or abiotic species, such as herbivores, sediment, or nutrients. Using a generalized mathematical model, we demonstrate that ecosystems with aggregation-driven patterns have fundamentally different dynamics and resilience properties than ecosystems with patterns that formed through scale-dependent feedbacks. Building on the physics theory for phase-separation dynamics, we show that patchy ecosystems with aggregation patterns are more vulnerable than systems with patterns formed through scale-dependent feedbacks, especially at small spatial scales. This is because local disturbances can trigger large-scale redistribution of resources, amplifying local degradation. Finally, we show that insights from physics, by providing mechanistic understanding of the initiation of aggregation patterns and their tendency to coarsen, provide a new indicator framework to signal proximity to ecological tipping points and subsequent ecosystem degradation for this class of patchy ecosystems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zijia发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
咯吱鸽完成签到,获得积分10
3秒前
march完成签到 ,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
张路完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
CR7应助整齐又蓝采纳,获得20
5秒前
发送一对辣翅去月球完成签到,获得积分10
5秒前
子彧完成签到,获得积分10
6秒前
丘比特应助haixin采纳,获得10
7秒前
7秒前
LT发布了新的文献求助10
8秒前
所所应助蝉一个夏天采纳,获得10
9秒前
9秒前
群山发布了新的文献求助10
10秒前
shanyuyulai发布了新的文献求助10
10秒前
NexusExplorer应助咯吱鸽采纳,获得100
10秒前
she发布了新的文献求助10
11秒前
纸上浅发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
CodeCraft应助友好的士萧采纳,获得10
18秒前
18秒前
单薄凝冬发布了新的文献求助10
20秒前
赘婿应助she采纳,获得10
20秒前
和abc完成签到,获得积分20
20秒前
21秒前
Beracah完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
一枚学术渣渣完成签到,获得积分10
23秒前
fancy发布了新的文献求助10
25秒前
可爱的函函应助和abc采纳,获得10
25秒前
25秒前
25秒前
26秒前
研友_VZG7GZ应助归一然采纳,获得10
27秒前
今天还要努力呀完成签到,获得积分10
28秒前
独特的秋发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
乔凌云发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
sQUIZ your knowledge: Multiple progressive erythematous plaques and nodules in an elderly man 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5771695
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5593329
关于积分的说明 15428228
捐赠科研通 4904978
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2639147
邀请新用户注册赠送积分活动 1587032
关于科研通互助平台的介绍 1541938