A synthesis of metabolic theory of ecology: Toward an integration of allometric scaling and ecological stoichiometry

生态学代谢理论的综合：异速生长尺度和生态化学计量的整合

• 批准号: 23657019
• 负责人: OKUDA Noboru
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23657019/
• 关键词: 群集; 生態学の代謝理論; 生態化学量論; メソコスム; 食物網理論; サイズスケール則; 生態系代謝; バイオメカニスティック

The rate of metabolism which is a fundamental biochemical reaction shared among all organisms scales with the power function of their body mass. Focusing on this size-scaling law, we aimed at constructing a conceptual framework of “ecosystem metabolism” to formulate a relationship between size structure and ecosystem-level metabolism of biological communities. We examined what determines the ecosystem metabolism of plankton communities in resource-controlled lake mesocosms. Our experimental results did not support the prediction deduced from the size-scaling law in that mass-specific ecosystem metabolism would be higher in communities with smaller-sized plankton. Instead, wefound that plankton stoichiometry (i.e., C:N:P) was the most influential factor for the ecosystem metabolism. We suggest that the availability of least nutrients can limit the rate of transferring metabolites to all member of community under trophic interactions, consequently regulating the metabolic rate of whole community. To understand controlling mechanisms for ecosystem metabolism, we emphasize the importance of synthetic model in which ecological stoichiometry as well as allometric scaling is integrated into the metabolic theory.

新陈代谢是所有生物体共有的基本生化反应，其速率与它们的体重的幂函数成比例。针对这一尺度律，我们旨在构建一个“生态系统代谢”的概念框架，以阐明生物群落的尺度结构与生态系统水平代谢之间的关系。我们研究了是什么决定了生态系统代谢的浮游生物群落在资源控制的湖泊中围生态系统。我们的实验结果并不支持的预测推导出的规模缩放法，质量特定的生态系统代谢会更高的社区与小型浮游生物。相反，我们发现浮游生物化学计量学（即，C：N：P）是影响生态系统代谢的主要因子。我们认为，在营养相互作用下，最少营养物质的可利用性可以限制代谢物向群落所有成员转移的速率，从而调节整个群落的代谢速率。为了理解生态系统代谢的控制机制，我们强调了将生态化学计量学和异速生长标度纳入代谢理论的综合模型的重要性。

项目成果

大久保賞受賞講演 食物網をめぐる生態学：群集構造と動態をむすぶ

大久保奖讲座围绕食物网的生态学：将群落结构和动态联系起来

• 发表时间: 2011
• 作者: Kohno;H. and Yoda;K.;廣田充・水野一晴;村越未來・水谷晃・筒井康太・依田憲・山本誉士・河野裕美;高橋伸幸・水野一晴;筒井康太・水谷晃・村越未來・河野裕美・依田憲;河野裕美・村越未来・水谷晃;水野一晴;近藤倫生;筒井康太・水谷晃・村越未来・河野裕美・依田憲;近藤倫生
• 通讯作者: 近藤倫生

アミノ酸の窒素安定同位体比を用いた琵琶湖流域の食物網解析

使用氨基酸氮稳定同位素比对琵琶湖流域的食物网进行分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Shibata;J.;Z.Karube;M.Oishi;M.Yamaguchi;Y.Goda;N.Okuda;奥田昇;石川尚人;柴田淳也;近藤倫生;中井信吾;M. Kondoh;仲澤剛史,潮雅之,近藤倫生;Shibata J.;柿岡諒;奥田孝太;柴田淳也;加藤義和
• 通讯作者: 加藤義和

Transmission dynamics of an emerging pathogen Cyprinid herpesvirus 3 and its impact on host population genetic structure

新发病原体鲤鱼疱疹病毒3型的传播动态及其对宿主群体遗传结构的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: Shibata;J.;Z.Karube;M.Oishi;M.Yamaguchi;Y.Goda;N.Okuda;奥田昇;石川尚人;柴田淳也;近藤倫生;中井信吾;M. Kondoh;仲澤剛史,潮雅之,近藤倫生;Shibata J.;柿岡諒;奥田孝太;柴田淳也;加藤義和;柿岡諒;Shibata J.;Sakai Y.;Tayasu I.;Kato Y.;Okuda N.;Uchii K.
• 通讯作者: Uchii K.

Lake Biwa: Interactions between Nature and People

琵琶湖：自然与人的互动

• 发表时间: 2020
• 作者: Hiroya Kawanabe;Machiko Nishino;Masayoshi Maehata
• 通讯作者: Masayoshi Maehata

生態系・代謝過程を考慮した生物濃縮モデル

考虑生态系统和代谢过程的生物浓缩模型

• 发表时间: 2013
• 作者: 中井信吾;近藤倫生
• 通讯作者: 近藤倫生