点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:研究揭示驱动生态系统结构演变“无形之手”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

研究揭示驱动生态系统结构演变“无形之手”

来源:中国科学报2022-07-01 09:28

  “长距离相互作用”是存在于复杂系统中的基本特征和规律。华东师范大学、南京大学、复旦大学以及荷兰皇家海洋研究所、美国布朗大学等机构的科学家合作,以我国黄海典型滨海湿地景观为研究对象,率先识别了滨海湿地生态系统中“长距离相互作用”的具体形式,构建了该规律的偏微分方程理论模型,并基于一般性规律回答了“什么决定了物种分布格局”这一生态学核心问题。6月27日,论文发表于美国《国家科学院院刊》。

  论文通讯作者之一、华东师范大学教授刘权兴向《中国科学报》介绍:“‘长距离相互作用’正成为生态学研究的新方向,但其在塑造生态系统结构等方面的作用尚有待研究。”

  该跨学科团队通过分析江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区40年的遥感、生物化学以及动力地貌等多源数据,建立了生物种群—动力沉积系统耦合的生态地貌综合模型,研究了外来物种互花米草定殖扩张过程中,本地物种芦苇和碱蓬空间分布的变化规律,揭示了“长距离相互作用”是驱动系统空间层次结构演变的“无形之手”。

  研究人员发现互花米草定殖并占据低潮位区域5年后,中潮位的碱蓬群落面积出现快速萎缩趋势。有趣的是,碱蓬的生境并非被入侵物种互花米草侵占,而是被高潮位的芦苇占据。研究团队进一步通过数据驱动的建模方法将“长距离相互作用”纳入经典的“反应—扩散”,构建了新型的“反应—扩散—对流—长距离相互作用”偏微分方程模型。

  “该模型描述了系统的种群增长、空间扩散、种间竞争和生物—地貌反馈等基本生态地貌过程,揭示了盐分介导‘长距离相互作用’是导致近年来碱蓬红海滩快速萎缩的‘凶手’。”论文共同第一作者、南京大学博士生王博解释说,“这种作用的长期积累导致原碱蓬生境盐分下降到适合芦苇生长的临界阈值,从而打破芦苇和碱蓬之间的原本生态平衡,并最终导致碱蓬红海滩的丧失。”

  研究发现,这种作用的空间尺度能够达到10公里,是目前报道最长距离之一。更重要的是,该研究提出了用数学描述“长距离相互作用”的方法,为研究其他复杂系统的“长距离相互作用”开辟了道路。(张双虎 黄辛)

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 酷暑催热“清凉经济”

  • 多措并举 应对高温

独家策划

推荐阅读
从27岁到60岁,33载深蓝搏击,马远良实现了中国航空声呐从无到有、从追赶到并跑乃至局部领先的壮举。
2025-07-14 08:49
何熙昱锦也表示,脑机接口技术涉及芯片、传感器、算法、应用等多个环节,需要上下游企业形成更紧密的合作关系。
2025-07-14 08:45
在论坛签约仪式上,中国、哈萨克斯坦、巴基斯坦、埃及等国家共签署12个数字经济合作项目,涉及跨境电商、智慧城市等领域。
2025-07-14 08:45
天然铀是重要的战略资源和能源矿产,铀资源勘查采冶位于核燃料循环体系的前端,是核工业发展的重要物质基础。
2025-07-14 08:42
这条从技术突破、场景深耕到生态协同的融合路径,正强劲驱动中国人工智能产业迈向高质量跃升。
2025-07-14 08:41
据国家统计局最新发布的数据,2025年全国夏粮总产量达到14973.8万吨,单位面积产量与去年基本持平,总体实现了夏粮生产的平稳运行。这一成绩的取得,
2025-07-14 04:15
从蓝莓大棚里的生长曲线,到肉牛项圈里的健康密码,广西的特色农业正被人工智能重新定义。
2025-07-14 04:25
7月13日,随着和田—民丰—且末—若羌750千伏输变电工程最后一相导线跨越和若铁路、国道315,稳稳抵达188号铁塔,历经15年建设的新疆环塔里木盆地750千伏输变电工程(以下简称“环塔工程”)全线贯通,进入投运倒计时。
2025-07-14 04:25
防晒,究竟该如何掌握分寸,才能在抵御伤害与拥抱健康之间找到平衡点?
2025-07-11 09:58
生命只有一次,心脏健康不容忽视。唯有提高对心梗症状的警觉性,掌握正确的急救方法,才能为生命筑起一道坚实的“心”防线。
2025-07-11 09:58
晒后背是一种传统的养生方法,符合中医“冬病夏治”的理论,其核心在于借助盛夏充沛的自然阳气,通过阳光照射背部,来提升人体自身阳气。
2025-07-11 09:58
截至7月10日,我国“北气南下”能源大通道累计输气量突破1000亿立方米,安全平稳运行超2000天,标志着这条纵贯南北的能源大动脉在保障国家能源安全、推动绿色转型方面取得重大进展。
2025-07-11 04:55
从自然资源部新一轮找矿突破战略行动办公室了解到,今年上半年,全国新发现矿产地38处,同比增长31%;新发现矿产地中,大中型矿产地25处。
2025-07-11 04:10
时下,智能手机已成为人们获取信息、社交娱乐的重要工具。多学科专家指出,当我们刷手机出现注意力极度涣散、缺乏独立思考能力、情绪化反应严重、深度学习能力下降、空虚感增加等症状时,就表明我们的大脑正在被“腐蚀”。所谓的“脑腐”,即因长期暴露于碎片化信息而引发的认知衰退与脑功能损伤。
2025-07-11 04:10
由于肉眼很难发现水污染的情况,洪水之后饮水需要特别注意,避免直接饮用自来水、山泉水、河水、湖水等。肖丹提醒,如果不适症状较为严重,出现持续高热、剧烈呕吐、严重腹泻、脱水、意识障碍等,或皮肤干燥、眼窝凹陷、少尿等情况,应及时就医。
2025-07-10 09:34
国家自然科学基金委员会近日发布消息,自然科学基金委制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。自然科学基金委作为我国资助基础研究的主渠道,制定了一系列创新举措。
2025-07-10 09:33
嫦娥六号月球样品的相关研究成果,引起了国际学术界的高度关注。这1935.3克宝贵的月壤,使得月球样品研究进入“嫦娥时代”,开启了人类认识月球的新纪元,也为中国月球研究走向世界前列奠定了基础。 一年来,中国科学家们已经利用嫦娥六号月球样品取得许多科学突破。
2025-07-10 09:32
2024年嫦娥六号任务首次从南极-艾特肯盆地内部采回月球样品,为揭示该区域物质成因提供了直接证据。综合元素和矿物组成分析,南极-艾特肯盆地镁环物质主要为斜长石(63%~67%)和低钙辉石(25%~27%)组成的亚铁苏长岩。
2025-07-10 09:32
7月9日,在北京航天城,神舟十九号航天员蔡旭哲(中)、宋令东(右)、王浩泽在记者见面会上敬礼致意。 在神舟十九号乘组中,航天员王浩泽也是一位90后,更成为首位进驻空间站的女航天飞行工程师。
2025-07-10 09:30
随着科技创新与产业创新深度融合,人工智能技术助力建材行业向更智能、更绿色、更高端方向变革。“通过数字化转型,建材企业可基本实现研发设计数字化、生产运营一体化、客户服务敏捷化,提升决策效率、协同能力和服务水平,快速提升生产力和核心竞争力。
2025-07-09 09:40
加载更多