植物物質(zhì)能量或生物量的分配模式是植物生態(tài)學(xué)的核心科學(xué)問題之一。不同環(huán)境條件下，植物如何定量將合成的有機(jī)物/生物量分配給植物葉和根系的生長，以及生物與非生物因素如何調(diào)控其分配模式，一直是學(xué)術(shù)界尚未解決的重要科學(xué)問題。
4月2日，來自蘭州大學(xué)的鄧建明團(tuán)隊(duì)在《國家科學(xué)評論》(National Science Review)上發(fā)表研究論文，提出了“生物與非生物因子調(diào)控植物生物量分配的一般性規(guī)律”。該文推導(dǎo)并建立了植物群落中個(gè)體生物量分配由植物個(gè)體高度、鄰體競爭強(qiáng)度(密度)以及均降雨量和溫度共同調(diào)控的一般性理論模型。
通過收集全球2841個(gè)森林群落數(shù)據(jù)對所建立的模型進(jìn)行檢驗(yàn)，該文得出以下發(fā)現(xiàn)。第一，樹木葉比重(即葉生物量/總生物量)主要受樹高和密度以及年均降雨量和溫度共同調(diào)控，而且葉比重與植物個(gè)體高的-1次方呈正比，且樹高對葉比重變化的解釋率最高。第二，樹木地上—地下生物量比與樹高、密度、年均溫度、降雨量和土壤營養(yǎng)條件均無顯著關(guān)系。第三，在一定科或種分類水平上，不論植物葉比重還是地上、地下生物量分配比例的相對變異程度均與年均降雨或年均溫度的變異程度呈正比。同時(shí)，作者通過蒙特卡羅模擬分析，發(fā)現(xiàn)植物群落物種組成或物種多樣性隨地理環(huán)境或維度梯度的變化，在相當(dāng)程度上緩沖了全球尺度上植物生物量分配隨環(huán)境或維度梯度的變異程度。
近年來，鄧建明團(tuán)隊(duì)圍繞“不同環(huán)境條件下植物物質(zhì)能量代謝與分配規(guī)律”開展了系列深入研究，取得系列原創(chuàng)性研究成果。此次研究成果，對理論生態(tài)學(xué)、植物學(xué)和植物生理學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響和科學(xué)意義，而且對進(jìn)一步了解和解釋全球氣候變化背景下尤其干旱地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能、生物多樣性與穩(wěn)定性以及生態(tài)修復(fù)等方面具有理論指導(dǎo)意義。
