The shaping role of self-organization: linking vegetation patterning, plant traits and ecosystem functioning

发表时间:05/07/2019

来源:转自“华师生环”公众号【学术先锋】专栏

论文题目:The shaping role of self-organization: linking vegetation patterning, plant traits and ecosystem functioning

作者:Zhao, Li-Xia; Xu, Chi; Ge, Zhen-Ming; van de Koppel, Johan; Liu, Quan-Xing

 

文章简介:

      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)


全文链接地址:https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2018.2859

该论文于2019年4月发表在中科院二区Top期刊Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences(影响因子:5.366)上。

我学院赵丽侠为第一作者,刘权兴为通讯作者。