Quantifying resilience to recurrent ecosystem disturbances using flow–kick dynamics

扰动(地质) 弹性(材料科学) 背景(考古学) 环境科学 公制(单位) 心理弹性 生态系统 环境资源管理 气候变化 生态恢复力 生态学 控制理论(社会学) 计算机科学 计量经济学 地理 数学 经济 控制(管理) 物理 生物 心理学 心理治疗师 热力学 古生物学 运营管理 考古 人工智能
作者
Katherine Meyer,Alanna Hoyer‐Leitzel,Sarah Iams,Ian Klasky,Victoria Lee,Stephen Ligtenberg,Erika Bussmann,Mary Lou Zeeman
出处
期刊:Harvard University - Digital Access to Scholarship at Harvard (DASH) [Harvard University]
被引量:55
标识
DOI:10.1038/s41893-018-0168-z
摘要

Shifting ecosystem disturbance patterns due to climate change (for example, storms, droughts and wildfires) or direct human interference (for example, harvests and nutrient loading) highlight the importance of quantifying and strengthening the resilience of desired ecological regimes. Although existing metrics capture resilience to isolated shocks, gradual parameter changes, and continual noise, quantifying resilience to repeated, discrete disturbance events requires different analytical tools. Here, we introduce a mathematical flow–kick framework that uses dynamical systems tools to quantify resilience to disturbances explicitly in terms of their magnitude and frequency. We identify a boundary between disturbance regimes that cause either escape from, or stabilization within, a basin of attraction. We use the boundary to define resilience metrics tailored to repeated, discrete perturbations. The flow–kick model suggests that the distance-to-threshold resilience metric overestimates resilience in the context of repeated perturbations. It also reveals counterintuitive triggers for regime shifts. These include increasing the periods between disturbance events in proportion to increases to disturbance magnitude, and—in systems with multiple dynamic variables—increasing time periods between disturbances of constant magnitude. Sustainability depends on the resilience of natural, social and engineered systems. This theoretical study quantifies resilience to repeated disturbances, synthesizing understanding of how the sizes of shocks, or 'kicks', and recovery, or 'flows', contribute to maintaining systems in desirable states.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
FashionBoy应助ms采纳,获得10
1秒前
1秒前
acadedog完成签到,获得积分10
1秒前
NexusExplorer应助Du采纳,获得10
1秒前
我是老大应助勇往直前采纳,获得10
2秒前
核桃发布了新的文献求助20
3秒前
杭啊发布了新的文献求助10
3秒前
NexusExplorer应助HE采纳,获得10
3秒前
A73579完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
wang发布了新的文献求助10
6秒前
wanci应助李老头采纳,获得10
7秒前
9秒前
南南发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
杭啊完成签到,获得积分10
10秒前
jun完成签到 ,获得积分10
10秒前
lu777完成签到,获得积分20
10秒前
嘟嘟嘟完成签到,获得积分10
10秒前
非法所得发布了新的文献求助10
11秒前
Ava应助he采纳,获得10
13秒前
勇往直前发布了新的文献求助10
14秒前
666发布了新的文献求助10
15秒前
初晨发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI6.2应助无言采纳,获得10
16秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
ysj应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
lxy完成签到,获得积分20
17秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
ysj应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
风行者完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7746178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294054
关于积分的说明 20223336
捐赠科研通 7326031
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308059
关于科研通互助平台的介绍 2460040
邀请新用户注册赠送积分活动 2319591