我所植物生態(tài)代謝理論取得新進(jìn)展
1638年,伽利略建立了異速生長(zhǎng)最早的模型:幾何相似模型(geometric similarity, GEOM)。后來(lái)廣大生態(tài)學(xué)家逐漸發(fā)現(xiàn):一些生物學(xué)變量與個(gè)體大小具有極強(qiáng)的相關(guān)性。尤其是自1997年以來(lái),West, Brown和Enquist等人建立了WBE模型,并進(jìn)一步提出生態(tài)代謝理論(Metabolic Theory of Ecology, MTE)。生態(tài)代謝理論在生態(tài)學(xué)、生理學(xué)乃至遺傳學(xué)等領(lǐng)域引起了極大的爭(zhēng)論,最初幾篇文章引用已超1萬(wàn)次。然而,之前的爭(zhēng)論大多數(shù)是聚焦在生態(tài)代謝理論的幾個(gè)預(yù)測(cè)與實(shí)際數(shù)據(jù)的差異,很少關(guān)注生態(tài)代謝理論成立的核心假設(shè)是否正確,并且多是在種間水平研究,少有種內(nèi)水平的研究。我所草地農(nóng)牧業(yè)學(xué)科組黃迎新副研究員對(duì)松嫩草地53個(gè)非禾本科的草本植物進(jìn)行了連續(xù)兩年的調(diào)查研究,通過(guò)對(duì)生態(tài)代謝理論的核心假設(shè)與關(guān)鍵預(yù)測(cè)在種內(nèi)和種間的水平進(jìn)行比較研究,發(fā)現(xiàn):生態(tài)代謝理論的核心假設(shè)在種內(nèi)水平是成立的,但是在種間水平則受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn);生態(tài)代謝理論的幾個(gè)關(guān)鍵預(yù)測(cè)也是在種內(nèi)水平成立,在種間水平受到挑戰(zhàn)。造成種內(nèi)水平和種間水平結(jié)果如此不同的原因是:2個(gè)生態(tài)代謝理論核心假設(shè)(即恒定的葉片大小和莖的組織密度)只在種內(nèi)水平成立而在種間水平不成立。我們的研究表明,關(guān)于異速生長(zhǎng)等尺度生長(zhǎng)模型,應(yīng)該考慮物種、生活型等其它因素的影響,而不能簡(jiǎn)單的把不同類型的植物放到一起進(jìn)行簡(jiǎn)單比較。
上述研究發(fā)表在生態(tài)學(xué)經(jīng)典雜志Oecologia上,我所草地農(nóng)牧業(yè)學(xué)科組黃迎新副研究員為第一作者,周道瑋研究員為通訊作者。
論文信息:
Evaluating general allometric models: interspecific and intraspecific data tell different stories due to interspecific variation in stem tissue density and leaf size. DOI: 10.1007/s00442-015-3497-x
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