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Nat. Commun. 速递：河流网络噪声的时空模式

日期： 来源：集智俱乐部收集编辑：集智编辑部


关键词：随机过程，自相关性，极端事件，自然资源管理，河流网络


论文题目：The color of environmental noise in river networks
论文来源：Nature Communications
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-37062-2

环境变化是自然生态系统所固有的，由确定性（“信号”）和随机性（“噪声”）组成。环境的随机性波动可以是纯随机的（高斯白噪声），也可以是自相关的（噪声的颜色由功率谱密度函数的形状决定；例如，红色光谱，反映正自相关；蓝色光谱，反映负自相关）。

除了自然生物物理过程之外，人类活动可能会改变自然环境中的环境变化，潜在地“着色”噪声。环境波动的特征（包括噪声颜色）对种群动力学、物种持久性和群落稳定性有重要影响。噪声颜色还可以影响诸如水的自然资源的管理，因为自相关结构影响极端事件之间的间隔（例如，干旱和洪水）。因此，了解生态系统中环境噪声颜色的时空模式，以及它们如何受自然和人为驱动因素的控制，对于自然资源管理至关重要。

近日，发表在 Nature Communications 的这篇文章分析了全美国河流的噪声颜色在地理、动力和时间尺度的依赖性。给出了占主导地位的红色和白色光谱，噪声颜色的空间变化的地理、水文气候和人为变量的组合解释。他们的研究结果突出了河流系统中环境变化机制的特殊性，并揭示了人类活动对河流网络随机性变化的强烈影响。

图1. 在每天和每年尺度上观察流态和噪声颜色。

图2. 河流噪声颜色的环境和人类相关驱动因素。

图3. 随机森林模型预测全美河流噪声颜色


编译｜朱欣怡



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