摘要：5月13日，兰州大学生态学院、草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室张鹏飞青年研究员在生态学国际顶级期刊Nature Ecology & Evolution在线发表了题为“Dominant species predict plant richness and

5月13日，兰州大学生态学院、草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室张鹏飞青年研究员在生态学国际顶级期刊Nature Ecology & Evolution在线发表了题为“Dominant species predict plant richness and biomass in global grasslands”的研究论文。该研究首次从数学理论与全球实证数据和模拟数据相结合的角度，揭示了植物群落中的少数优势种在预测群落物种丰富度与总生物量中的决定性作用，填补了自然生态系统中长期存在的预测难题。

研究发现，无论在自然状态还是人为干扰（如施肥、围栏排除草食动物）下，植物群落中前两种最具优势的物种，其相对丰度可准确预测群落的物种数目，而绝对丰度则可精确估算群落总生物量（图1a）。

这一发现建立在物种丰度呈“长尾分布”的生态学普遍规律之上（图1b和c），并通过数学推导和模拟数据进一步验证了其普适性和稳定性。研究团队利用全球草地营养网络（Nutrient Network，简称NutNet）的长期数据和统一实验框架，开展了大规模、多地点的交叉验证。

图1. 结构方程模型（a）和全球76个草原样点在自然状态下的累积丰度曲线：（b）基于物种水平生物量估算的累积绝对丰度曲线，和（c）基于相同数据的累积相对丰度曲线。图(a)中圆圈内的数字代表变量之间的二变量关系。图(b)和(c)中横坐标表示物种从最丰富到最稀少的排序等级。线条颜色从蓝到红表示在自然条件下，每个站点最具优势的两个物种的平均相对生物量从低（25.9%）到高（99.5%）的变化。

该成果不仅为理解生态系统结构和功能提供了新思路，也为全球变化背景下生态恢复、草地管理及生物多样性保护等实践工作提供了高效、简明的评估工具。正如审稿人所评价的，“该研究是数学与生态学完美结合的范例，有望在多个生态子领域引发新的探索。”

张鹏飞青年研究员作为论文第一作者和通讯作者，联合来自美国、德国、英国、法国、澳大利亚等国的30余位科学家，综合分析了分布于全球六大洲76个草原生态系统的长期观测和实验数据。据悉，该研究得到国家自然科学青年基金、科技部青年科技人才相关项目、兰州大学引进人才科研启动经费等资助，并依托甘肃甘南草地生态系统国家野外科学观测研究站完成核心数据中国内站点的采集。

来源：兰州大学一点号