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定量生物学 > 种群与进化

arXiv:1208.1560 (q-bio)
[提交于 2012年8月8日 ]

标题: 加权食物网中的能量流动和生物量分布的常见模式

标题: Common Patterns of Energy Flow and Biomass Distribution on Weighted Food Webs

Authors:Jiang Zhang, Yuanjing Feng
摘要: 食物网中边和节点的权重,从实证数据中可以获得,隐藏了关于生态系统中能量流动和生物量分布的大量信息。 我们定义了与每个物种权重相关的变量集合$i$,包括通过量$T_i$、总生物量$X_i$和耗散流$D_i$(输出到环境),以揭示19个经验加权食物网中的以下共同模式:(1) DGBD分布(广义Beta分布的离散版本),一种变形的Zipf定律,能量流动和储存生物量;(2) 代谢尺度律$T_i\propto X_i^{\alpha}$,可以看作是种群水平上Kleiber的3/4定律的对应物;(3) 耗散定律$D_i\propto T_i^{\beta}$;以及(4) 引力定律,包括单变量版本$f_{ij}\propto (T_iT_j)^{\gamma}$和双变量改进版本$f_{ij}\propto T_i^{\gamma_1}T_j^{\gamma_2}$。 这些模式在所有收集的网络中都非常常见且重要,因此权重中隐藏了一些显著的规律。
摘要: Weights of edges and nodes on food webs which are available from the empirical data hide much information about energy flows and biomass distributions in ecosystem. We define a set of variables related to weights for each species $i$, including the throughflow $T_i$, the total biomass $X_i$, and the dissipated flow $D_i$ (output to the environment) to uncover the following common patterns in 19 empirical weighted food webs: (1) DGBD distributions (Discrete version of a Generalized Beta Distribution), a kind of deformed Zipf's law, of energy flow and storage biomass; (2) The allometric scaling law $T_i\propto X_i^{\alpha}$, which can be viewed as the counterpart of the Kleiber's 3/4 law at the population level; (3) The dissipation law $D_i\propto T_i^{\beta}$; and (4) The gravity law, including univariate version $f_{ij}\propto (T_iT_j)^{\gamma}$ and bivariate approvement $f_{ij}\propto T_i^{\gamma_1}T_j^{\gamma_2}$. These patterns are very common and significant in all collected webs, as a result, some remarkable regularities are hidden in weights.
评论: 26页,7图
主题: 种群与进化 (q-bio.PE) ; 生物物理 (physics.bio-ph)
引用方式: arXiv:1208.1560 [q-bio.PE]
  (或者 arXiv:1208.1560v1 [q-bio.PE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.1208.1560
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Jiang Zhang [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2012 年 8 月 8 日 01:25:39 UTC (235 KB)
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