|
Makarieva A.M., Gorshkov V.G., Li B.-L. (2004) Body size, energy
consumption and allometric scaling: a new dimension in the
diversity-stability debate. Ecological Complexity,
1(2), 139-175.
PDF (374 Kb).
Copyright 2004 Elsevier B. V. Further reproduction or electronic distribution is not permitted.
|
A new theoretical approach is developed that links the allometry of
energy partitioning among differently-sized organisms in ecological
community to community stability. The magnitude of fluctuations of plant
biomass introduced by plant-feeding heterotrophs is shown to grow
rapidly with increasing body size. To keep these fluctuations at a low
level compatible with ecosystem stability, the share of ecosystem
primary productivity claimed by plant-feeding heterotrophs should
decrease with increasing body size. In unstable environments the
ecological restrictions on biotic fluctuations are lessened and net
primary productivity can be distributed more evenly among differently
sized organisms. Within the developed approach it is possible to
quantitatively estimate not only the scaling exponents in the dependence
of population density and biomass of heterotrophs on body size, but also
the absolute values of energy fluxes claimed by organisms of a given
size in stable communities. Theoretical predictions are tested against
diverse sets of empirical data. It is shown that in stable ecological
communities the largest heterotrophs are allowed to consume no more than
several tenths of percent of net primary productivity.
Keywords:
Allometric scaling; Biomass; Biosphere; Body size; Boreal forests;
Disturbance; Diversity/stability debate; Ecological community; Energy
consumption; Fluctuations; Forest succession; Herbivores; Mammals;
Metabolic rate; Population density; Primary productivity
Related publications: Gorshkov (1981)
Makarieva, Gorshkov, Li (2005) EC
|
to publications of VG Gorshkov and AM Makarieva
biotic regulation of the environment: main page |
|
Макарьева А.М., Горшков В.Г., Ли Б.-Л. (2004)
Размер тела, потребление энергии и аллометрический скейлинг:
Новое измерение в дискуссии о разнообразии и устойчивости.
Ecological Complexity, 1(2), 139-175.
PDF (англ., 374 Кб).
|
Разработан новый теоретический подход, связывающий аллометрические
закономерности распределения энергии между организмами различных размеров
в экосистеме с устойчивостью экосистемы. Показано, что флуктуации
растительной биомассы, вносимые растительноядными гетеротрофами, быстро
растут с увеличением размера тела животных. Чтобы держать эти флуктуации
в пределах, совместимых с устойчивостью экосистемы, доля первичной продуктивности,
потребляемая растительноядными гетеротрофами, должна уменьшаться с увеличением
их размера тела. В неустойчивых экосистемах подобные экологические ограничения
на биотические флуктуации ослаблены, поэтому потребление первичной
продуктивности может быть более равномерно распределено по
организмам различных размеров.
В рамках разработанного подхода оказывается возможным количественно
оценить не только степенные показатели в зависимости плотности численности
и биомассы гетеротрофов от размера тела, но и абсолютные значения
потоков энергии, потребляемых организмами различных размеров в устойчивых
экосистемах. Теоретические предсказания проверены
эмпирическими данными из различных областей экологии.
Показано, что в устойчивых экологических сообществах крупнейшим
гетеротрофам позволяется потреблять не более нескольких десятых процента
первичной продуктивности.
Родственные публикации: Горшков (1981)
Макарьева, Горшков, Ли (2005) ЕС
|
к публикациям ВГ Горшкова и АМ Макарьевой
биотическая регуляция окружающей среды: главная страница
|