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8月7日,CForBio讲坛第四十五讲成功在线举办。本次讲坛由中国科学院生物多样性委员会和中国生物多样性监测与研究网络—森林网共同主办,浙江钱江源森林生物多样性国家野外观测研究站协办。讲坛由委员会副主任兼秘书长马克平研究员主持,报告人为来自美国康奈尔大学Karl Joseph Niklas教授和肯塔基大学Joseph Robbie Burger博士,共有近100人参会。

Karl Joseph Niklas教授的报告全面阐述了幂函数定律与生物物理学在树木生长机制解析中的协同作用。他成功将幂定律(定量异速生长关系)应用于植物生长的研究,揭示了生长速率与干体质量间的对数线性关系。通过能量分配理论,Niklas解释了幂定律背后的生物学机制,强调了生物物理定律在植物生长周期中的核心作用。此外,他利用计算机模拟再现了森林生长动态,验证了模型的准确性,为生物多样性保护和生态系统管理提供了科学依据和预测工具。Niklas还深入探讨了植物异速生长比例关系在不同植物分类群和生态系统中展现出普遍适用性,揭示了生物物理和生物力学参数的普遍规律。同时,他也指出了特殊植物种类对传统比例关系存在一定挑战,强调了植物进化的多样性和复杂性。通过分析植物生长的进化趋同现象,Niklas展示了不同植物群体在面对相似生物和力学挑战时采取的相似策略,进一步强调了生物多样性背后的统一性。他的研究不仅丰富了我们对植物进化历史和生态适应的理解,也为未来的生态研究提供了新的视角和工具。最后,Niklas的研究结果对理解植物生长机制、优化森林管理策略以及保护生物多样性具有重要意义,他的工作为探索自然世界的奥秘开辟了新途径,并期待通过学术讨论与合作推动该领域的进一步发展。

Joseph Robbie Burger博士的报告全面而深刻地剖析了哺乳动物代谢生态理论的多重维度及其在生物多样性研究与人类社会可持续发展中的核心作用。他通过横跨5000种哺乳动物及人类社会生态多样性的广泛考察,揭示了代谢速率作为生命基石的决定性角色,及其对生物体能量循环、资源分配策略的深远影响。Burger创新性地提出“等适应性范式”与“生态系统税”(ecosystem tax)等概念,为理解生物体在生态系统中的适应机制与平衡状态提供了新视角。他不仅深入解读了代谢率与个体大小之间的经典3/4幂定律,还指出了该定律在不同物种及环境条件下的一定差异,强调了理论应用时需考虑的多重变量。通过对比极端体型动物的代谢特性,Burger揭示了能量利用与分配的深刻生物学原理,为生物多样性及生态系统复杂性的研究奠定了坚实基础。Burger提出了大脑大小与质量非线性关系的新见解,并揭示了大脑高能耗与生物体生命策略之间的紧密联系。同时,他通过质疑“寿命不变性假设”并拓展代谢理论至微生物领域,提出了“等效适应性范式”,为生物多样性研究开辟了新路径。Burger还揭示了繁殖策略、能量分配及生态系统贡献的复杂关系。Burger利用大数据和田野研究深化了对理论的验证,为生物多样性保护和生态系统管理提供了科学依据和研究方向,为生态保护策略与资源管理政策的制定提供了宝贵的科学参考。

与会者与两位专家深入而热烈地探讨了多个维度的科学议题,如植物生长模拟技术的前沿进展、植物个体生长的复杂性等,还宏观探讨了这些机制如何共同塑造植物形态、生理机能及适应策略的多样性。与会者还深入探讨了密度依赖型竞争理论的实践意义,及其对生态系统结构与功能动态调控的潜在贡献。此次讲坛促进了跨学科知识的交流与融合,为未来的科研方向与实践应用奠定了坚实基础。