作为复杂食物网的重要结构特性，食物链长度变化可以直接影响生态系统的功能与健康。因此，理解生态系统中食物链长度变化的驱动机制成为生态学家聚焦的重要课题之一。目前，生态学家提出了多个驱动食物链长度变化的潜在环境因子，其中生态系统大小、资源生产力和干扰对食物链长度的影响最受关注。基于这些驱动因子的重要性，生态学家提出了相应的生态系统大小假说、资源生产力假说、生产力空间假说和干扰假说等理论来解释实际水生食物链长度的变化。然而，这些假说在解释实际水生食物链长度变化时存在严重的局限性，因为观察实验发现食物链长度随着环境梯度呈现出多样的响应模式(如单调递增、递减或无影响)。那么，这些环境驱动因素与食物链长度之间的关系究竟是什么，目前仍然存在较大争议。
生态系统大小、资源生产力和干扰程度的交互作用对食物链长度的影响
基于该科学问题，申请人构建了空间食物网生境位点占据动力学模型，考虑了底物之间的竞争-定殖权衡，系统地探究了多环境因子对水生生态系统食物链长度变化的影响(如下图所示)。研究表明，生态系统的增大可维持更长的食物链，而在环境良好的大型水生生态系统中，食物链长度对资源生产力或者干扰呈现出复杂的波动变化。究其原因在于，底物之间的竞争-定殖权衡与干扰或资源生产力的交互作用可导致底物多样性的波动响应，而底物多样性的波动通过上行控制(即营养级联效应)引发了整个食物网的重组，从而引起了食物链长度的波动响应。特别地，该研究还收集了大量淡水生态系统的实际观测数据，通过整合分析发现其统计分析结果与模型预测的格局相符。因此，该研究可为实际观测的水生食物链长度变化提供新的机理解释。
该成果于2023年11月底在国际生态学顶级期刊兼自然指数期刊《Ecology Letters》上发表（https://doi.org/10.1111/ele.14305）。该论文第一作者为我校2020级博士生郭观明，江西师范大学地理与环境学院、鄱阳湖教育部重点实验室、理论生态学研究中心主任廖金宝研究员为该论文唯一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(32271548 & 31901175)等项目的资助。