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原著序 食物网研究的现状与展望
Michel Loreau
食物网沿着生态学的两大基本观点开展研究。第一个是Lindeman在1942年提出的能量观点,在随后的几十年中,食物网的能量研究随着生态系统生态学的发展而发展。按照能量观点,食物网是生态系统中,即从光合作用中由自养生物获取,最最终在异养呼吸中消散的能量流通途径组成的网络。我敢说,Ulanowicz及其同事在本书中所倡导的生态网络分析是对这一传统的继承。
另一个观点根植于群落生态学,由May(1973)发起,后来由Pimm(1982)等人完善。这种研究途径侧重于物种相互作用过程中的动态约束,并强调过多 的相互作用(不管是物种的数量巨大,还是物种之间的关联度更强,抑或是平均相互作用强度更高)会破坏食物网和生态系统的稳定。
根据这种生态系统多样性和关联度的理论开展的预测,引起对食物网结构比较拓朴学的研究高潮。因此,尽管这两种传统观点的出发点不同,但在本书讨论食物网结构模式的章节中则殊途同归。
然而,模式普遍不足以推断过程。因此,从过程入手,解释模式的研究仍然非常活跃,其中,能量和动力学的观点并非揭示真相的唯一途径。生物地球化学循环从功能作用角度为食物网研究提供了途径,而且与能量观点相辅相成(DeAngelis, 1992)。
物质循环是最常见的正反馈循环,这在本书Ulanowicz的总结中得到讨论,对生态系统的关键属性进行了解释(Loreau, 1998)。生态相互作用的化学计量学可能会进一步强烈地限制食物网结构(Sterner and Elser, 2002;Elser & Hessen的相关章节中)。在过去的十年中,生物多样性和生态系统结构之间的关系也获得相当大的关注(Loreau et al., 2002)。
如今,迫切需要食物网和物种多样性保护相关理论的融合,这有可能为食物网结构和生态系统功能提供新的见解(Hillebrand & Shurin的相关章节)。
生态系统的结构和功能不仅取决于局部的限制和相互作用,也受到大规模过程的影响。群落生态学已越来越认识到区域和历史影响的重要性(Ricklefs & Schluter,1993)。然而,它们在何种程度上影响食物网,则研究相对较少。集合种群理论的最新进展(Leibold et al., 2004)为入手研究局部海域食物网结构和功能的空间限制提供了框架(Melian等的相关章节)。
在更长的时间尺度中,食物网是进化的结果,进化过程决定了食物网的现有属性。复杂的食物网可能顺其自然地从简单的生态相互作用进化而来(McKane, 2004)。食物网和生态系统属性的演化是将来研究的重要课题。
本书是对水生食物网最新研究结果的集大成者,希望有助于推动研究,建立起联结群落和生态系统的新方法。
参考文献:(略)
来源:A Belgrano, U M Scharler, J Dunne, R E Ulanowicz. 杜建国,陈彬,杨圣云,等译,牛文生,周秋麟 校。水生食物网——生态系统途径。海洋出版社。2016.10
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