研究揭示狩猎采集人口密度如何受生态环境约束 - {$web_name} 由于可食用植物的季节性匮乏

基于ORCHIDEE陆面过程模式兴办的全球植被-动物-人类(狩猎采集者)相耦合的模型

生态操控系统-人类耦合模型揭示出：食谱中肉食占比(由动植物资源的季节性相对丰度确定)的增多显著下降单位NPP所能支撑的人口密度
（神秘的地球uux.cn报导）据北京大学都市与生态学院：身为一个物种，人类如何养活自身并繁衍至今？从狩猎采集这个最简易的生计方式切入，或许可以洞察百万年来人类与自然生态之间最底层的关系。
狩猎采集是人类历史上存在时间最久的生业模式。尽管在约一万年前农业起源之后，全球上多数区域，深夜盘点网友热议，写进日记里尤其是亚洲和欧洲的狩猎采集民间逐步被农业民间取代，但很多狩猎采集族群持续到了近现代。人类学探究者经由实地调研和文献整理，汇编了过去两个多世纪存在的300余个狩猎采集族群的人口数量、分布、食谱、日常方式等重大资料。温柔句子盘点这些族群分布在差不多所有的大洲和气候带，为研究人口与生态操控系统的关系提供了宝贵的资料。
狩猎采集者直接从野生动植物中获取食物，所以其人口数量与当地气候和生态操控系统参数紧密关联。以往探究已察觉，狩猎采集人口密度与生态操控系统净初级生产力(NPP)显著有关，但单位NPP所支撑的人口密度在全球各地各异部族之间相差可达近3个数量级。其中的缘由仍是一个未解的谜题。
以便探究生态操控系统经由什么样的定量机制作用人口密度，北京大学都市与生态学院朱丹探究团队在已有的陆面过程模式基础上，兴办了首个全球植被-动物-人类(狩猎采集者)相耦合的模型(图1)：该模型在物质能量守恒基础上，经由刻画人类每天依据动植物资源的年底最适合读的一句话：爱而不得相对丰度挑选捕猎或采集来获取食物等微观过程，结合出生和死亡(营养状态作用出生率和死亡率)等人口学方程，来模拟各异气候和生态操控系统中的人口动向。
这一基于过程(process-based)的机理模型涌现出重大的规律：在非生长季(冬季或旱季)较长的区域，由于可食用植物的季节性匮乏，狩猎采集者高度依赖由捕猎获取的动物身为食物来源；另外由于能量从低营养级向高营养级传递会形成众多损耗，针对食谱中动物占比更高的族群，单位NPP所能支撑的人口密度远低于以植物为首要食物来源的族群。该机理模型涌现出的宏观规律得到了观测资料的扶持(图2)，进而从机制上定量揭示了全球各地狩猎采集人口密度巨大差异的缘由。
接下来，探究团队打算将该模型使用于过去近二十万年，探究古气候转变和生态操控系统演变如何作用古人类的赵露思活动人口动向和迁徙，以及人类觅食、捕猎和扩张如何反作用于生态操控系统，从而更透彻理解人类演化和进展的自然作用因素以及史前人类对生态操控系统的持久作用。
该探究成果以“Global hunter-gatherer population densities constrained by influence of seasonality on diet composition”为题，于2021年9月9日在线发表于Nature Ecology & Evolution（《自然•生态与演化》）。北京大学都市与生态学院朱丹探究员为第一和通讯作者，兴办者来自加拿大麦吉尔大学、西班牙巴塞罗那自治大学、法国气候与生态评测室。该成果得到了全国自然科学基金(41988101)项目资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41559-021-01548-3
有关报导：探究证实饮食结构限制狩猎采集族群规模
（神秘的地球uux.cn报导）据技术日报（韩扬眉）：人类身为一个物种，是如何养活自身并繁衍至今的？地球生态操控系统又是如何支撑或者制约人口的数量和密度的？近期，北京大学都市与生态学院探究员朱丹团队在已有的陆面过程模式基础上，兴办了首个全球植被—动物—人类（狩猎采集者）相耦合的模型，从机制上定量揭示了全球各地狩猎采集人口密度巨大差异的缘由。有关探究成果发表于《自然—生态与演化》。
“人类要生存，先是需要从生态中获取食物，各异的生产方式肯定会改变生态的人口承载力。那么以狩猎采集这个最简易的、在人类历史上存在时间最久的生计方式身为切入口，或许可以更轻松看清百万年来人类与自然生态之间最底层的关系。”朱丹告诉《中国科学报》。
尽管在约一万年前农业起源之后，全球上多数区域尤其是亚洲和欧洲的狩猎采集民间逐步被农业民间所取代，但在美洲、非洲等地，很多狩猎采集族群持续到了近现代。
人类学探究者经由实地调研和文献整理，汇编了过去两个多世纪存在的300余个狩猎采集族群的人口数量、分布、食谱、日常方式等重大资料。这些族群分布在差不多所有的大洲和气候带，为研究人口与生态操控系统的关系提供了宝贵的资料。
狩猎采集者直接从野生动植物中获取食物，所以，其人口数量与当地气候和生态操控系统参数紧密关联。以往探究已察觉，狩猎采集人口密度与生态操控系统的净初级生产力（NPP）显著正有关，但单位NPP所支撑的人口密度在全球各地各异部族之间相差可达近3个数量级，差异背后的缘由仍是一个未解谜题。
朱丹强调，NPP是指植物经由光兴办用固定的能量扣除植物呼吸消耗后的生产量，可以理解为供生态操控系统中含有人类在内的所有生物运用的能量。
过去，人们通常将NPP身为点评人口承载力的指标，但该探究察觉，仅此单一指标远远不够。另外，以往大多数探究基于观测资料使用统计学方法兴办人口密度和生态变量之间的有关性，但统计方法存在局限性，比如各异统计模型存在结局差异、统计结局只能刻画有关性而无法刻画因果关系等。
所以，探究人员兴办了全球植被—动物—人类（狩猎采集者）相耦合的机理模型。该模型在物质能量守恒的基础上，经由刻画人类每天依据动植物资源的相对丰度挑选捕猎或采集获取食物等微观过程，结合出生和死亡（营养状态作用出生率和死亡率）等人口学方程，模拟各异气候和生态操控系统中的人口动向。
这一机理模型的结局显示，在非生长季（冬季或旱季）较长的区域，由于季节性可食用植物的匮乏，狩猎采集者必须依赖捕获的动物身为食物来源；另外由于能量从低营养级向高营养级传递会形成众多损耗，所以针对食谱中吃肉更多的族群，一样初级生产力所能支撑的人口密度远低于以植物为首要食物来源的族群。以便求证这一模型预测的宏观规律，探究者进一步确认了当代狩猎采集者的观测资料，察觉资料可以较好扶持模拟结局。所以，该机理模型从机制上定量揭示了全球各地狩猎采集人口密度有巨大差异的缘由。
“人口密度、人类生产日常或许比我们想象的要更为受到生态操控系统的制约。”朱丹强调，该探究是一个起点，接下来，他们会将该模型使用于探究过去近20万年古气候转变和生态操控系统演变如何作用古人类的人口动向和迁徙，以及人类觅食、捕猎和扩张如何反作用于生态操控系统，从而更透彻地理解人类演化和进展的自然作用因素以及史前人类对生态操控系统的持久作用。