我所植物生態(tài)代謝理論取得新進展
1638年,伽利略建立了異速生長最早的模型:幾何相似模型(geometric similarity, GEOM)。后來廣大生態(tài)學家逐漸發(fā)現(xiàn):一些生物學變量與個體大小具有極強的相關(guān)性。尤其是自1997年以來,West, Brown和Enquist等人建立了WBE模型,并進一步提出生態(tài)代謝理論(Metabolic Theory of Ecology, MTE)。生態(tài)代謝理論在生態(tài)學、生理學乃至遺傳學等領(lǐng)域引起了極大的爭論,最初幾篇文章引用已超1萬次。然而,之前的爭論大多數(shù)是聚焦在生態(tài)代謝理論的幾個預測與實際數(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)學科組黃迎新副研究員對松嫩草地53個非禾本科的草本植物進行了連續(xù)兩年的調(diào)查研究,通過對生態(tài)代謝理論的核心假設(shè)與關(guān)鍵預測在種內(nèi)和種間的水平進行比較研究,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峻的挑戰(zhàn);生態(tài)代謝理論的幾個關(guān)鍵預測也是在種內(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)于異速生長等尺度生長模型,應該考慮物種、生活型等其它因素的影響,而不能簡單的把不同類型的植物放到一起進行簡單比較。
上述研究發(fā)表在生態(tài)學經(jīng)典雜志Oecologia上,我所草地農(nóng)牧業(yè)學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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