Early warning signals have limited applicability to empirical lake data
作者：Duncan A. O’Brien, Smita Deb, Gideon Gal等
旨在識別生態(tài)群落持續突變（又稱(chēng)穩態(tài)轉換）指標的研究催生了早期預警信號理論（EWS）的發(fā)展。由于這些方法應用于現實(shí)中觀(guān)測數據時(shí)往往不準確，因此，臨界轉換是否是穩態(tài)轉換的主導機制目前仍不清楚，尤其是臨界轉換正確的前提下，哪些EWS方法可以預測臨界轉換，更沒(méi)有明確的定論。我們利用來(lái)自世界各地湖泊的多營(yíng)養級浮游生物數據，對湖泊動(dòng)力學(xué)以及經(jīng)典的第一代和第二代EWS方法預測整個(gè)生態(tài)系統變化的可靠性進(jìn)行了分類(lèi)。我們發(fā)現很少有臨界轉換的案例，不同營(yíng)養水平通常表現出不同形式的突變。預測這種變化的能力在很大程度上取決于對數據的處理過(guò)程，大多數指標的表現都不會(huì )優(yōu)于偶然性，多變量EWS略?xún)?yōu)于單變量，而最近的一個(gè)機器學(xué)習模型則表現不佳。研究結果表明，預測生態(tài)學(xué)應開(kāi)始擺脫臨界轉換的概念，不局限于分岔理論的嚴格界限，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)適合預測彈性損失的新方法。
(來(lái)源：Nature Communications. (2023) 14:7942. DOI: 10.1038/s41467-023-43744-8)