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Enregistrement W2789987260 · doi:10.1101/275701

Embracing scale-dependence to achieve a deeper understanding of biodiversity and its change across communities

2018· preprint· en· W2789987260 sur OpenAlexaboutno aff
Jonathan M. Chase, Brian J. McGill, Daniel J. McGlinn, Felix May, Shane A. Blowes, Xiao Xiao, Tiffany M. Knight, Oliver Purschke, Nicholas J. Gotelli

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2018
Typepreprint
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueEcology and Vegetation Dynamics Studies
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesDeutsche ForschungsgemeinschaftMaine Agricultural and Forest Experiment StationDeutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-LeipzigCollege of CharlestonAlexander von Humboldt-StiftungDivision of Environmental BiologyU.S. Department of AgricultureNational Science Foundation
Mots-clésBiodiversityRarefaction (ecology)Species richnessScale (ratio)GeographySpatial ecologyRanking (information retrieval)Diversity (politics)EcologyBeta diversityGamma diversityEconometricsEnvironmental scienceCartographyBiologyMathematicsPolitical scienceComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Because biodiversity is multidimensional and scale-dependent, it is challenging to estimate its change. However, it is unclear (1) how much scale-dependence matters for empirical studies, and (2) if it does matter, how exactly we should quantify biodiversity change. To address the first question, we analyzed studies with comparisons among multiple assemblages, and found that rarefaction curves frequently crossed, implying reversals in the ranking of species richness across spatial scales. Moreover, the most frequently measured aspect of diversity—species richness—was poorly correlated with other measures of diversity. Second, we collated studies that included spatial scale in their estimates of biodiversity change in response to ecological drivers and found frequent and strong scale-dependence, including nearly 10% of studies which showed that biodiversity changes switched directions across scales. Having established the complexity of empirical biodiversity comparisons, we describe a synthesis of methods based on rarefaction curves that allow more explicit analyses of spatial and sampling effects on biodiversity comparisons. We use a case study of nutrient additions in experimental ponds to illustrate how this multi-dimensional and multi-scale perspective informs the responses of biodiversity to ecological drivers. Statement of Authorship JC and BM conceived the study and the overall approach, and all authors participated in multiple working group meetings to develop and refine the approach. BM collected the data for the meta-analysis that led to Fig. 2,3; JC collected the data for the metaanalysis that led to Figure 4 and S1; SB and FM did the analyses for Figures 2-4; DM, FM and XX wrote the code for the analysis used for the recipe and case study in Figure 6. JC, BM and NG wrote first drafts of most sections, and all authors contributed substantially to revisions. Figure 1. A. Individual-based rarefaction curves of three hypothetical communities (labelled A,B, C) where ranked differences between communities are consistent across scales. B. Individual-based rarefaction curves of three hypothetical communities (labelled A,B, C) where rankings between communities switch because of differences in the total numbers of species, and their relative abundances. Dotted vertical lines illustrate sampling scales where rankings switch. These curves were generated using the sim_sad function from the mobsim R package (May et al. 2018). Figure 2. Bivariate relationships between N, S PIE and S for 346 communities across the 37 datasets taken from McGill (2011b)(see Appendix 1). (A) S as a function of N; (B) S as a function of S PIE . (N vs S PIE not shown). Black lines depict the relationships across studies (and correspond to R 2 fixed); colored points and lines show the relationships within studies. All axes are log-scale. Insets are histograms of the study-level slopes, with the solid line representing the slope across all studies. Gray bars indicate the study-level slope did not differ from zero, blue indicates a significant positive slope, and red indicates a significant negative slope. Figure 3. Representative rarefaction curves, the proportion of curves that crossed, and counts of how often curves crossed. (A) Rarefaction curves for different local communities within two datasets: marine invertebrates (nematodes) along a gradient from a waste plant outlet (Lambshead 1986), and trees in a Ugandan rainforest (Eggeling 1947); axes are log-transformed. (B) Counts of how many times pairs of rarefaction curves (from the same community) crossed; y-axis is on a log-scale. Data accessibility statement All data for meta-analyses and case study will be deposited in a publically available repository with DOI upon acceptance (available in link for submission).

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,125
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,217
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,125
Score d'incertitude au seuil0,663

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,1250,217
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0030,006
Bibliométrie0,0100,008
Études des sciences et des technologies0,0010,006
Communication savante0,0060,013
Science ouverte0,0030,006
Intégrité de la recherche0,0020,005
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,044
Tête enseignante GPT0,246
Écart entre enseignants0,203 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations30
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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