5月9日，生态学博士生周建在《理论生物学》在线发表题为“Will Forest Size Structure Follow The -2 Power-Law Distribution under Ideal Demographic Equilibrium State”的研究论文，对生态学代谢理论提出的森林胸径的-2次方幂律分布提出了质疑。地学系林光辉教授为论文通讯作者。

生态学代谢理论是基于生物个体代谢速率与个体大小之间的幂律关系进行尺度外推，试图解释生物种群、群落和生态系统尺度上各种大小数量关系的一套理论，自1997年由West，Brown和Enquist提出以来，在生态学领域产生了颇为广泛的影响。根据植物个体代谢速率正比于其茎杆直径平方的关系，Enquist等人提出了植物种群自疏过程中数量和个体大小的-2次方关系以及森林达到稳态结构时树木胸径的-2次方幂律分布。

周建的研究质疑了森林自疏和稳态胸径分布结构在大小-数量关系上的一致性，通过严格的数学证明，该论文指出树木个体代谢速率与胸径之间的+2次方关系与森林的-2次方幂律分布是相互矛盾的。

方程(1).自疏过程中的植物个体大小-数量关系。其中N_s-t代表种群个体数量；D代表植物茎杆直径；R是环境资源占用量；Q₀是最小个体的资源占用量；μ是死亡率；G是生长速率

方程(2).稳态胸径分布结构的树木个体大小-数量关系。其中N代表各径级个体数量；D代表树木胸径；N₀是最小径级组的个体数量。

方程(1)和方程(2)的根本区别在于G(D)^-1，即胸径生长速率的倒数。由于不同大小的树木胸径生长速率不同，即便在理想的稳态情形下，森林各径级所占据的环境资源也不可能等同。Enquist等人的理论忽略了森林中不同径级组的树木在向下一径级转移过程中的时间差异，导致了对胸径分布结构和自疏过程数量关系的混淆。这一数学错误使得代谢理论在森林群落尺度上的一系列推论都不再可靠。

研究开展得到了973项目“碳循环关键过程及其与气候系统耦合的研究”的支持。

Journal of Theoretical Biology是数学生物学领域的优秀级杂志，根据Thomson Reuters的2017年的文献引用报告，其2017年的影响因子为2.113。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022519318302364