CAJ | 학술논문

生态化学计量学(Ecological stoichiometry)是利用元素比率来研究生态过程和生态作用的学科,它通过化学计量关系将从分子至生态系统的各个层次有机联系起来,已成为联系微观与宏观生态学研究的有力工具.生态化学计量学的两个非常重要的假设是内稳性假说(Homeostatic hypothesis)和生长率假说(Growth rate hypothesis),已在不同的研究层次上得到了验证或应用.前者是指在生活环境(或资源)的化学元素组成发生变化的情况下,生物体具有的保持自身化学元素组成相对稳定的能力;后者是指生物体的C:N:P比率对其生长速率具有较强的调控作用,通常生长速率较高的组分会具有高的N:C和P:C比以及较低的N:P比值.经过近20年的发展,生态化学计量学的研究已从化学计量内稳性较高的水生生态系统扩展到化学计量特征变化范围较大的陆地生态系统,研究对象已涉及酶、微生物、动物、植物、食物链和食物网等多个层次,并逐渐被应用于解决或预测区域甚至全球的生态环境问题.生态系统不同组分的C:N:P计量关系的内稳性以及其生长率与异速分配相适应的调节机理,是维持生态系统结构和功能的重要机制之一.然而,目前学术界还未对生态化学计量学在陆地生态系统碳-氮-水耦合循环理论体系中的作用给予关注,更缺乏相关的理论研究和系统性的论述.本文回顾了生态化学计量学研究的发展历程及其在不同领域的进展与应用;在此基础上,探讨了生态化学计量学在陆地生态系统碳-氮-水耦合循环理论体系中的潜在作用,并展望了生态化学计量学与生态系统碳-氮-水耦合循环理论整合研究的理论基础和重点发展方向,期望能推动相关研究领域的快速发展.
생태화학계량학(Ecological stoichiometry)시이용원소비솔래연구생태과정화생태작용적학과,타통과화학계량관계장종분자지생태계통적각개층차유궤련계기래,이성위련계미관여굉관생태학연구적유력공구.생태화학계량학적량개비상중요적가설시내은성가설(Homeostatic hypothesis)화생장솔가설(Growth rate hypothesis),이재불동적연구층차상득도료험증혹응용.전자시지재생활배경(혹자원)적화학원소조성발생변화적정황하,생물체구유적보지자신화학원소조성상대은정적능력;후자시지생물체적C:N:P비솔대기생장속솔구유교강적조공작용,통상생장속솔교고적조분회구유고적N:C화P:C비이급교저적N:P비치.경과근20년적발전,생태화학계량학적연구이종화학계량내은성교고적수생생태계통확전도화학계량특정변화범위교대적륙지생태계통,연구대상이섭급매、미생물、동물、식물、식물련화식물망등다개층차,병축점피응용우해결혹예측구역심지전구적생태배경문제.생태계통불동조분적C:N:P계량관계적내은성이급기생장솔여이속분배상괄응적조절궤리,시유지생태계통결구화공능적중요궤제지일.연이,목전학술계환미대생태화학계량학재륙지생태계통탄-담-수우합순배이론체계중적작용급여관주,경결핍상관적이론연구화계통성적논술.본문회고료생태화학계량학연구적발전역정급기재불동영역적진전여응용;재차기출상,탐토료생태화학계량학재륙지생태계통탄-담-수우합순배이론체계중적잠재작용,병전망료생태화학계량학여생태계통탄-담-수우합순배이론정합연구적이론기출화중점발전방향,기망능추동상관연구영역적쾌속발전.