李晓晓,杨 薇,2,*孙 涛,2, 崔保山,2,邵冬冬,2

1 北京师范大学环境学院,水环境模拟国家重点实验室, 北京 100875

2 黄河口湿地生态系统教育部野外科学观测研究站, 东营 257500

食物网是生态系统中以多种生物作为节点、其间捕食关系作为营养链接形成的网络,认识食物网的复杂结构是生态学的中心问题之一[1- 5]。食物网的节点数量称为食物网多样性,用于反映食物网的大小[4- 5]。食物网的链接密度和连通度可系统反映食物网内部各个节点联系的紧密程度,体现食物网的复杂性[4- 5]。

食物网的多样性(节点数)和复杂性(链接数、链接密度、连通度)均是食物网研究中最重要的概念之一,渗透到食物网结构、能流、稳定等多领域研究中。例如May[6]提出食物网的稳定性与食物网多样性和复杂性均有直接的关系,且二者的乘积越小食物网越稳定；目前广泛使用的生态位模型[7]则仅需要输入节点数和连通度建立食物网的拓扑结构。这些研究均要求对于自然生态系统食物网多样性和复杂性之间的关系有科学论述[8]。在过去的几十年中,生态学家致力于探索食物网复杂性与多样性之间的普适关系。早期研究普遍认为存在链接-物种缩放法则[9- 10](link-species scaling law),即多样性不同的食物网具有相等的链接密度。后有研究提出了连通度常数假设[11](constant connectance),指食物网随着多样性的增加,其连通度不变。考虑到两种假设的不一致性,仍需进一步探究食物网的复杂性和多样性间的关系。

本研究基于一个……