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科研动态
刘权兴教授课题组在潮间带植被空间自组织重塑植物性状及其生态系统功能方面取得重要进展

2019年4月10日,华东师范大学刘权兴教授课题组与南京大学、荷兰皇家海洋研究院合作者在Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences期刊发表题为"The shaping role of self-organization: linking vegetation patterning, plant traits and ecosystem functioning "的研究论文(论文链接:https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2018.2859)。

      许多自然生态系统通过空间自组织过程呈现规则的空间格局(图1,图片来源合作者Johan van de Koppel),这些规则空间生态格局来自于局部正反馈和长程负反馈的尺度依赖反馈机制。空间自组织对于生态系统的稳定性、恢复力和脆弱性均有很大的影响。因此,生态系统的空间自组织现象及其尺度依赖的反馈过程一直是生态学家们关注的科学问题。目前,绝大部分研究关注规则空间格局的形成,然而,自然界中更为常见的是不规则的空间格局。理解不规则空间格局的形成机制及其对系统功能的影响,有助于拓宽科学家对自组织理论系统的理解。

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Photo 1 (from Johan van de Koppel)

      该研究通过结合无人机摄像技术和野外移植控制实验证明,空间尺度依赖的自组织过程也是导致盐沼湿地不规则植被空间格局的形成机理(图2)。通过对植物根系网络性状的分析发现,自组织不仅能够提高初级生产力,而且能够影响植被生理行为特征,如改变地上-地下生物量的分配,影响根系分支方向、长度、数量等,进而提高其环境胁迫下的适应能力。另外,盐沼湿地自组织植被斑块为大型底栖生物提供异质性生境,有助于提高底栖生物的丰度,改变物种丰富度的空间异质性。该论文创新性地发现空间自组织、植物性状与生态系统功能这些生态学热点研究问题存在重要关联,拓展了自组织理论的生态学内涵。

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Photo 2 (From Quan-Xing Liu)

      英国皇家学会会刊B辑,是全球82个顶级Nature Index期刊之一,中科院二区Top期刊,近五年影响因子5.366。英国皇家学会(Royal Society)成立于1660年。它是世界上历史最长而又从未中断过的科学学会。它在英国起着国家科学院的作用。英国皇家学会会刊(B)是英国皇家学会所创系列期刊杂志中的旗舰杂志,发表与生命科学相关的研究结果,内容涉及到基础医学与治疗、分子生物学以及宏观生态学等几乎所有生命科学研究领域。已有260多年的历史,属于生命科学领域研究中享有广泛声誉的杂志之一。

      论文第一作者赵丽侠为华东师范大学生态与环境科学学院在读博士研究生,南京大学徐驰教授和华东师范大学刘权兴教授为共同通讯作者。

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