廖金宝研究员在中度干扰假说理论研究上取得重要进展

发布时间:2022-03-03浏览次数:41

   由美国生态学家Connell(1978)提出的中度干扰假说,认为干扰程度过低或过高都不利于物种共存,而中等程度的干扰才能维持较高的物种多样性,从而形成了干扰-多样性单峰关系。该假说在生物多样性保护与管理等方面具有重要的应用价值,已成为解释生物多样性产生与维持的教科书式的现代生态学理论之一。

近年来,越来越多的实验观测发现干扰-多样性关系呈现多样化(U型、单调递增、单调递减以及中性等),而不仅仅是单峰关系。这些多样的实验观测结果间接暗示了中度干扰假说目前存在严重的局限性,那么干扰-多样性关系的确切模式到底是什么,目前仍然存在争议。

干扰-多样性关系的多峰特性


基于上述科学问题,廖金宝研究员带领团队构建了新型的集合种群理论框架(https://doi.org/10.1098/rspb.2020.1571),融合了干扰与多物种竞争格局,从而探讨了定殖-竞争动力学对干扰的响应。通过大量数值模拟与数学分析论证,发现基于定殖-竞争权衡机制下的干扰-多样性关系呈现出稳健的多峰特性(并随着物种的增加而增强),并非中度干扰假说认为的单峰关系(实质上单峰关系是偶然发生的),从而证明了中度干扰假说在定殖-竞争权衡下是不成立的。该多峰特性可以解释上述实验发现的各种干扰-多样性关系,并暗示以往实验所观察到的大部分噪音很可能是多物种定殖-竞争确定性动力学的重要特征,而非随机实验误差造成的。

该理论研究可为生物多样性保护与管理等提供科学的理论依据与实践指导(例如向生态系统引入特定的干扰或改变现有的干扰特性理论上可以控制外来物种入侵或促进物种共存)

该成果近日在线发表于经典期刊Ecology(https://doi.org/10.1002/ecy.3672)。江西师范大学理论生态学研究中心廖金宝研究员为该论文第一作者和通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、以及江西省自然科学基金等项目的资助。