伴随全球变化驱动力数量和规模的不断增长，科学家们逐渐认识到细观尺度方式和过程与宽尺度动态之间的相互影响对认识生态系统变化具有重要意义。跨尺度相互作用是指某一空间和时间尺度过程与另一尺度过程相互作用，往往导致带有突变性阈值反应的非线性变化。这些相互作用可能在更宽尺度上导致某种行为，基于单元或多元独立尺度的观察很难预测这种行为。空间单元内和单元间的物质、能量和信息流（即连通性）是跨尺度相互作用的强有力解释。连通性水平一方面决定于环境的空间结构，另一方面决定于这种结构如何影响再分配速率。

 

全球所有的生态系统都通过大气连接在一起。在远古时代，这种连接是通过生命和非生命过程实现的。受人类传播繁殖体、毒素和疾病，以及人类干扰和土地利用方式变化的影响，这种连通会发生变化。于是发生在某一地点的变化会对相邻区域和遥远的区域从细观尺度或宽尺度产生显著影响。跨尺度连通还可以把大陆连接在一起。如北美东部海岸的飓风常常起源于东非局部的雷暴。这些从局部到区域再到大陆的跨尺度连接的生态影响往往是未知的。而且，局部细观尺度的生态方式和过程对区域或大陆乃至全球范围的宽尺度方式的影响也知之甚少。

 

为理解和预测基于物质和信息流连通性产生的宽尺度生态系统变化，美国科学家研究提出了一个概念框架，从而把局部到地区再到大陆尺度的观测连接起来。同时还提出了检验与跨尺度相互作用相关假设的方法，从而预测未来变化。

 

原文链接：http://www.esajournals.org/perlserv/?request=get-abstract&doi=10.1890%2F070098　　（盛夏/编译）