UBCO生物学博士生Bruno Carturan与澳大利亚弗林德斯大学以及Nova Blue环境公司的科学家合作,旨在研究世界濒危珊瑚礁的生态系统。Carturan认为,珊瑚礁是地球上最多样化的生态系统之一,目前全世界约75%的珊瑚礁受到生境丧失、气候变化和其他人为干扰的威胁。如果不采取有效措施,到2050年,全世界几乎所有的珊瑚礁都将被严重影响。
针对上述问题,Carturan已确定了一种检查珊瑚礁的方法,并探索为什么一些珊瑚礁生态系统似乎比另一些生态系统更具弹性。Carturan解释道,在其他生态系统(包括森林和湿地),多样性是恢复能力的关键。随着物种的增加,形态和功能种类——生态学家称之为特征也更加多样。因此,一些特定的特征或其组合更有可能帮助生态系统更好地承受压力和从干扰中恢复。
虽然生态系统学家对于具有更多样性的生态系统更具弹性达成共识,但该假设很少在珊瑚上进行实验检验,因为这非常具有挑战性,原因之一是样本所需尺寸、时间范围以及不同样本的数量和复制量难以控制。
不过这为计算机模拟建模提供了机会。Carturan提到,从技术上讲,这是一个虚拟的实验场地,能够操纵不同物种和不同类型的扰动,然后以在真实珊瑚礁中不可行的方式检查它们对复原力的不同影响。
在实验模型中,单个珊瑚群落和藻类相互生长、相互竞争、繁殖和死亡。科学家可以控制珊瑚的初始多样性,包括其数量和种类,通过一次又一次地仿真运行来确定可提供最大弹性的组合,并了解虚拟珊瑚礁群落如何应对威胁。弗林德斯大学研究员Corey Bradshaw认为,这将有助于生态学家利用模型的预测结果设计珊瑚礁管理和修复策略。这样的复杂模型对于世界各地的珊瑚礁管理都将非常有用。举个例子来说,澳大利亚大堡礁因入侵物种、气候变化造成大规模白化,并因过度捕捞而深陷困境,若利用这种珊瑚礁实验模型,将可以窥视未来,做出最好的决定从而避免灾难的发生。
(刘雪雁 编译)