代谢生态学

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概述

代谢生态学发展成为当代生态学前沿,经历了比较曲折漫长的过程,也符合科学技术史重大进步的一般规律。在1883年,德国生理学家Max Rubner用自制的仪器测定了一系列小型哺乳动物的代谢速率,并和每种动物的体型大小数据进行回归分析,发现了生物体体型大小与代谢之间存在固定的指数回归关系,提出了2/3律。50年后,美国的动物生理学家Max Kleiber在更新测试技术、扩展了其他更多物种代谢测定的实验基础上,提出了3/4律,突破了先前建立的回归关系。此后的几十年内,代谢生态学研究仅在实验验证方面不断重复和扩展,在理论升华方面没有重大突破。直到1997年,两位生态学家联合一位物理学家,利用自相似结构理论和流体力学原理成功推导出3/4律,联合署名发表于Science期刊上[1]。数学演绎方法得到的模型与先前基于实际观测、统计归纳得到的定量关系吻合,体现了科学原理和自然规律具有的自洽性,从理论上突破性地支持发展了代谢生态学理论。他们在2004年正式提出代谢生态学理论的基本观点和理论化概念[2]
  1. West, G. B., Brown, J. H., & Enquist, B. J. (1997). A general model for the origin of allometric scaling laws in biology. Science, 276(5309), 122-126.
  2. Brown, J. H., Gillooly, J. F., Allen, A. P., Savage, V. M., & West, G. B. (2004). Toward a metabolic theory of ecology. Ecology, 85(7), 1771-1789.
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