集合种群与空间动态

种群很少占据连续的栖息地；许多种群以通过扩散连接的局部斑块网络形式存在，其中区域性生存取决于局部灭绝和再定殖之间的平衡。

Definition

集合种群和空间动态描述了分布在离散栖息地斑块之间的种群如何通过扩散连接，以及局部灭绝、再定殖和斑块间移动如何控制区域持久性。

Scope

本主题涵盖种群的空间结构：经典的集合种群理论和Levins斑块占据模型、生产性栖息地补贴衰退栖息地的源汇动态、大陆-岛屿模型和空间现实模型，以及扩散和定殖-灭绝动态在区域持久性中的作用。它将种群过程与栖息地破碎化和景观配置联系起来。

Core questions

• 灭绝和定殖的平衡如何决定集合种群是否能持续存在？
• 源栖息地和汇栖息地如何通过扩散相互作用？
• 哪些栖息地配置能促进区域持久性？
• 扩散如何连接破碎景观中的局部种群？

Key theories

Levins集合种群模型

区域占据率受斑块定殖和局部灭绝之间平衡的控制，因此集合种群只有在定殖速度足够快以抵消被占据斑块的持续丧失时才能持续存在。

源汇动态

在异质景观中，一些栖息地是净个体输出者（源），而另一些则是净个体输入者，如果孤立则会衰退（汇）；来自源地的扩散可以维持汇栖息地中的种群。

Mechanisms

在经典模型中，被占据斑块的比例会发生变化，因为空斑块的定殖（与占据率和空斑块数量成比例）被局部灭绝所抵消；只有当定殖超过灭绝时，才存在正的平衡占据率。在源汇系统中，不同栖息地的人均繁殖成功率不同，高质量源地的迁出维持了汇地的存在，否则汇地的死亡率将超过出生率。在空间现实版本中，斑块面积和隔离度会改变定殖和灭绝率。

Clinical relevance

集合种群思维指导着保护区设计、廊道规划和破碎化种群的管理，有助于预测哪些斑块网络在栖息地丧失的情况下能够维持一个物种。这属于教育背景，而非管理处方。

History

Levins于1969年提出了集合种群这一术语，并提出了一个简单的斑块占据模型。Pulliam于1988年正式提出了源汇动态，Hanski在20世纪90年代通过对格陵兰豹纹蝶的长期研究，发展了空间现实的、以经验为基础的集合种群理论。

Key figures

• Richard Levins
• Ilkka Hanski
• H. Ronald Pulliam

Seminal works

• hanski1999
• levins1969
• pulliam1988

Frequently asked questions

什么是集合种群？

集合种群是同一物种的局部种群网络，它们占据独立的栖息地斑块并通过扩散连接，其中一些斑块会灭绝并随后被再定殖。

什么是汇种群？

汇种群占据的栖息地死亡率超过出生率，因此如果没有来自更具生产力的源栖息地的持续迁入，它将衰退直至灭绝。