海洋学家揭示了世界上最复杂的生态系统之一的大小和生产力之间的关系学术资讯

地理学教授Nick Nidzieko说：“河口地区问题很棘手，因为它们与陆地科学或海洋科学都不太吻合。我们可以将其称之为三角洲、洼地、盐沼、港口或海湾。河口系统既不是完全的海洋也不是完全的河流或河岸系统。这些特征和栖息地的多样性以及质量的变化性混合在一起，使科学家很难对这些系统如何共同促进全球的进程做出结论，尤其是在海岸带的碳和营养循环方面。”

Nidzieko说:“我们把一个生态系统的新陈代谢当作是河口所有生物（包括所有的动物和所有的植物）的新陈代谢。这是衡量一个地方生产或消耗了多少有机碳的一个综合指标。”他解释说：“对渔业、运输、航运和废水处理至关重要的河口，在很大程度上都得到了研究，但它们对海洋碳预算的综合影响仍然未知。”

研究结果表明，较大的河口系统在单位面积上的生产率通常低于较小的河口系统。“越大越有效”的概念起源于进化生物学。

“这在动物中很常见，” Nidzieko解释道，“这种被称为克雷伯定律的理论认为，动物的新陈代谢率与其质量的四分之三相当。动物体积越大，其新陈代谢就越慢。一只老鼠仅能活几年，它的心跳得很快，它需要不停地吃东西才能活下来。一只大象偶尔吃东西，它的心跳较慢，而且能存活几十年。”

同样的‘四分之三’比例也适用于河口。在研究了一系列已发表的生态系统新陈代谢的相关调查后，Nidzieko认为，河口系统的生产力通常不会与规模成线性关系：较大、较深的河口系统在单位体积上的生产率比较小、较浅的河口系统要低一些。

Nidzieko说:“关于大象的新陈代谢速度为什么比老鼠慢的解释，同样也可以用来解释旧金山湾单位体积内的生产率为什么没有Goleta Slough那么高。”这基本上是由物理学推动的。这篇论文表明新陈代谢与营养停留时间（换句话说，营养物质在系统中的移动速度）有关。

这些发现可能会影响对河口的效益评估方式和它们在更大范围的全球碳循环中的地位，以及对这些地区使用的规划。将规模和深度纳入到一个河口的生产力计算考虑中，也可以让科学家们重新考虑由于入侵沿海湿地而失去的东西——比如旧金山湾、世界各地的港口，以及废水处理系统。

编译：Jessica Ji 审稿：Devin

责编：李琪

来源：美国国家科学院院刊期刊编号：0027-8424

来源：https://phys.org/news/2018-07-oceanographers-uncover-relationship-size-productivity.html