保护动物、生态系统和生物多样性是我们这个时代的重大挑战之一。随着气候变化对地球产生巨大影响以及住房开发和城市化等社会变革,保护生态系统及其所维持的生命变得越来越具有挑战性。

研究人员称需要新一代生态模型来保障生物多样性的未来

环境研究人员和保护组织目前面临的最困难的挑战之一是充分了解脆弱生态系统的各个元素如何对全球和局部变化做出反应。

环境数据科学讲师爱丽丝·约翰斯顿博士在《全球变化生物学》上发表的一篇论文中表示,生态系统和生物多样性研究需要重大改变,以纳入可广泛应用于环境研究的模型,而不仅仅是关注特定的问题和疑问。

“面对人类驱动的变化,需要强有力的土地管理政策和实践来促进和恢复生态恢复力。模型越来越多地用于支持环境决策,在实施这些政策和实践之前,让人们了解这些政策和实践可能产生的后果,”约翰斯顿博士说。

“但由于大多数生态模型都是为特定目的而开发的,因此建立广泛的信息基础来预测复杂的生态系统如何响应不同景观中的多种管理实践是一个真正的挑战。

“我们需要的是合作开发的生态模型,以解释多种尺度。这种方法将连接我们今天所知的不同生态领域,以确定生物多样性的组织原则,为保护相互关联的环境问题的生态系统提供证据基础。”

约翰斯顿博士主张利用生态建模方面已经取得的进展,系统地测试现有特定尺度模型在多个尺度上的预测能力和计算成本。然后,人工智能驱动的方法(如气候变化预测中使用的方法)可以将生物多样性预测从地方环境问题推导出全球环境问题。

生态建模方面的这些进步与克兰菲尔德大学正在进行的几个项目有关,包括“整理破碎的城市景观”(DEFRAG)和“恢复弹性生态系统”(RestREco)。这两个项目都采用多维度和多尺度的方法来了解一系列生态系统(城市、草原、森林)如何应对干扰并支持空气质量和水调节等关键服务。