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水稻研究人员发表了一项开创性的研究，表明环境条件的相似性可以预测整个大陆局部食物网的相似性。
人们通常认为生态学是高度局部性的。例如，即使池塘很小，其生态系统也极其复杂。但仅仅从局部生态系统中学习是一种缓慢而费力的方法，而且可能无法得出具有广泛适用性的结论。莱斯大学研究生安妮·芬纳兰（Annie Finneran）在马修·麦卡里（Matthew McCary）的实验室工作，她最近在
《生态学快报》（Ecology Letters）上发表了一篇论文，该论文采用了一种宏观视角来研究食物网。
“我们选取了撒哈拉以南非洲的哺乳动物食物网，试图将多个局部观测结果整合到一个具有高度普适性的分析框架中，从而帮助我们更好地理解植被等环境驱动因素以及人类活动对近乎整个大陆尺度的影响，”论文第一作者芬纳兰说道。“这项研究是首个发现环境条件相似性可以预测整个大陆局部食物网相似性的已发表研究。”
芬纳兰与莱斯大学的研究人员以及密歇根州立大学的莉迪亚·博德罗教授合作，利用撒哈拉以南非洲127个地点的卫星图像，识别栖息地破碎化（即人类活动造成的破坏）情况以及每个地点的植被覆盖量。这些图像，结合每个地点已知的哺乳动物物种以及哺乳动物捕食者与猎物之间的相互作用，被应用于莱斯大学路易斯·欧文电气与计算机工程助理教授塞萨尔·乌里韦开发的网络分析技术中。
网络分析表明，食物网的一个主要决定因素是初级生产力，即生态系统中植被的多少。由于研究人员能够考察多种多样的生态系统——从稀树草原到沙漠再到热带雨林——他们发现植被数量的相似性驱动了食物网的结构。
“可用能量的多少最终决定了系统中植被的数量，”博德罗特说。“我们发现，无论地理位置或生态系统类型如何，植被数量的相似性与食物网的相似性都密切相关。”
虽然初级生产的塑造力量遍及撒哈拉以南非洲，但他们的第二个发现则特指刚果盆地，这是一个面积约370万平方公里的热带森林地区。刚果盆地面积略大于印度，是世界上最大的完整热带森林地区之一。
研究人员在那里发现证据表明，农业或人类发展造成的栖息地破碎化或破坏，塑造了该研究中 10 个刚果森林地点的食物网。
芬纳兰说：“在刚果盆地，我们发现森林破碎化是食物网结构的一个驱动因素。破碎化程度相似的热带森林拥有更相似的食物网。这可能表明，森林破碎化会以可预测的方式扰乱具有相似生态角色的物种。”
尽管芬纳兰研究的地点都受到了保护，但保护程度因国家和具体地点的状况而异。如果栖息地破碎化持续发生，这些系统中的食物网可能会发生进一步的结构变化，或者捕食者与猎物之间的相互作用也会发生变化。
“运用这种网络分析方法，我们能够更好地了解大陆尺度的食物网，以及人类活动对其造成的影响，”论文作者之一麦卡里说。“我们可以利用这种方法研究跨大陆的食物网，然后将研究结果应用于各个生态系统，以支持保护和恢复工作。”
该项目由美国国家科学基金会环境生物学部（2213568）和计算与通信基础部（2443064）资助。
