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Mechanistic reconciliation of community and invasion ecology
Ecosphere ( IF 2.7 ) Pub Date : 2021-02-10 , DOI: 10.1002/ecs2.3359
Guillaume Latombe 1, 2 , David M Richardson 2 , Melodie A McGeoch 3 , Res Altwegg 4 , Jane A Catford 5 , Jonathan M Chase 6, 7 , Franck Courchamp 8 , Karen J Esler 9 , Jonathan M Jeschke 10, 11, 12 , Pietro Landi 13 , John Measey 2 , Guy F Midgley 14 , Henintsoa O Minoarivelo 13 , James G Rodger 13 , Cang Hui 13, 15
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Community and invasion ecology have mostly grown independently. There is substantial overlap in the processes captured by different models in the two fields, and various frameworks have been developed to reduce this redundancy and synthesize information content. Despite broad recognition that community and invasion ecology are interconnected, a process‐based framework synthesizing models across these two fields is lacking. Here we review 65 representative community and invasion models and propose a common framework articulated around six processes (dispersal, drift, abiotic interactions, within‐guild interactions, cross‐guild interactions, and genetic changes). The framework is designed to synthesize the content of the two fields, provide a general perspective on their development, and enable their comparison. The application of this framework and of a novel method based on network theory reveals some lack of coherence between the two fields, despite some historical similarities. Community ecology models are characterized by combinations of multiple processes, likely reflecting the search for an overarching theory to explain community assembly and structure, drawing predominantly on interaction processes, but also accounting largely for the other processes. In contrast, most models in invasion ecology invoke fewer processes and focus more on interactions between introduced species and their novel biotic and abiotic environment. The historical dominance of interaction processes and their independent developments in the two fields is also reflected in the lower level of coherence for models involving interactions, compared to models involving dispersal, drift, and genetic changes. It appears that community ecology, with a longer history than invasion ecology, has transitioned from the search for single explanations for patterns observed in nature to investigate how processes may interact mechanistically, thereby generating and testing hypotheses. Our framework paves the way for a similar transition in invasion ecology, to better capture the dynamics of multiple alien species introduced in complex communities. Reciprocally, applying insights from invasion to community ecology will help us understand and predict the future of ecological communities in the Anthropocene, in which human activities are weakening species’ natural boundaries. Ultimately, the successful integration of the two fields could advance a predictive ecology that is urgently required in a rapidly changing world.

中文翻译:

群落与入侵生态的机制协调

群落和入侵生态大多独立生长。这两个领域的不同模型捕获的过程存在大量重叠,并且已经开发了各种框架来减少这种冗余并合成信息内容。尽管广泛认识到社区和入侵生态是相互关联的,但缺乏基于过程的框架来综合这两个领域的模型。在这里,我们回顾了 65 个具有代表性的群落和入侵模型,并提出了一个围绕六个过程(扩散、漂移、非生物相互作用、行内相互作用、跨行会相互作用和遗传变化)阐明的通用框架。该框架旨在综合这两个领域的内容,提供其发展的总体视角,并进行比较。尽管有一些历史相似之处,但该框架和基于网络理论的新方法的应用揭示了这两个领域之间缺乏一致性。社区生态模型的特点是多个过程的组合,这可能反映了对解释社区组装和结构的总体理论的探索,主要利用相互作用过程,但也主要考虑其他过程。相比之下,入侵生态学中的大多数模型调用的过程较少,更多地关注引入物种与其新型生物和非生物环境之间的相互作用。交互过程的历史主导地位及其在两个领域的独立发展也反映在涉及交互的模型的一致性水平低于涉及扩散的模型,漂移和遗传变化。社区生态学的历史似乎比入侵生态学的历史悠久,已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。和基因变化。社区生态学的历史似乎比入侵生态学的历史悠久,已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。和基因变化。社区生态学的历史似乎比入侵生态学的历史悠久,已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。社区生态学的历史似乎比入侵生态学的历史悠久,已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。社区生态学的历史似乎比入侵生态学的历史悠久,已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。具有比入侵生态更长的历史,已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。具有比入侵生态更长的历史,已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械地相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。已经从寻找自然界中观察到的模式的单一解释转变为研究过程如何机械地相互作用,从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。从而产生和检验假设。我们的框架为入侵生态的类似转变铺平了道路,以更好地捕捉复杂群落中引入的多种外来物种的动态。反过来,将入侵的见解应用于群落生态学将有助于我们理解和预测人类世生态群落的未来,其中人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。将入侵的见解应用于群落生态学将帮助我们理解和预测人类世生态群落的未来,在这个人类世中,人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。将入侵的见解应用于群落生态学将帮助我们理解和预测人类世生态群落的未来,在这个人类世中,人类活动正在削弱物种的自然边界。最终,这两个领域的成功整合可以推进一个在快速变化的世界中迫切需要的预测生态学。
更新日期:2021-02-11
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