來自北京大學城市與環境學院的研究人員日前完成了一項關於中國植物多元素地理格局及其生態驅動機制的研究。研究結果發表在國際著名生態學期刊《生態學快報》（Ecology Letters）上。
領導這一研究的是北京大學城市與環境學院方精雲教授，其畢業於安徽農學院林學系，2005年當選為中科院生物學部院士，現為北京大學生態學系教授、*。任中國生態學會副理事長及美國生態學會主辦刊物Frontiers in Ecology and the Environment等國內外多個學術刊物的副主編或編委。
這項歷時多年的研究，是方精雲研究組在綜合了侯學煜院士（1912-1991，我國近代植物生態學的創始人）等中國老一輩生態學家的早期研究，以及方精雲研究組長期工作積累的基礎上完成的。早在1995年，方精雲教授在參加我國首次北極科學考察時就開始關注植物和環境中重要化學元素的分布及相互關係，發表過多篇關於北極環境中化學元素分布規律的文章。2005年他領導的研究小組在英國New Phytologist上發表關於中國氮、磷元素化學計量特徵的論文，在學術界產生了較大影響，被認為是填補了全球生態化學計量學研究的空白(P. Reich, 2005)。之後，與該學院的賀金生教授等合作，對中國森林和草地的主要植物優勢種的元素分布進行大範圍的調查和分析，先後在國際刊物（如Ecology, New Phytologist, Oecologia, Ecography）上發表多篇重要論文，在國內外生產了較大影響。
新研究在國際上首次定量、系統地分析了氮磷鉀等11種植物化學元素的計量特徵、大尺度地理格局及其生態成因，明確了氣候、土壤和植物功能群對植物化學計量特徵的相對貢獻；在此基礎上，提出了一種植物養分平衡假說—「限制元素穩定性假說」（Stability of Limiting Elements Hypothesis）。該假說認為，由於生理和養分平衡的制約，限制元素在植物體內的含量具有相對穩定性，其對環境變化的響應也較為穩定。該假說獲得了包括土壤肥力和全球化肥使用量在內的多方面證據的支持。
這一研究不僅揭示了大尺度環境梯度中植物所受的基本生態化學計量（養分平衡）的限制，也開闢了生物地球化學研究的一個新方向，提出了植物營養生態學研究的一種新方法。其研究方法和結果有望為推動創建更加完整、合理的基本生命化學元素的生物地球化學循環模型發揮作用，並有可能在植物生態學、植物營養診斷和生物多樣性保護以及生態系統對全球變化的響應研究等多個領域得到應用和發展。
Ecology Letters是國際生態學領域最具影響力的學術期刊之一，其SCI影響因子在129種生態學期刊中排名第一（SCI影響因子15.3）。這篇發表在Ecology Letters上的論文是至今最為系統的整合研究，涉及11種化學元素，1900多種植物，預期將在該領域產生長期和深遠影響。本工作得到了國家自然科學基金及國家科技部的支持。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
Ecology Letters DOI： 10.1111/j.1461-0248.2011.01641.x
Biogeography and variability of eleven mineral elements in plant leaves across gradients of climate, soil and plant functional type in China
Han, W. X.; Fang, J. Y.; Reich, P. B.; Ian Woodward, F.; Wang, Z. H.
Understanding variation of plant nutrients is largely limited to nitrogen and to a lesser extent phosphorus. Here we analyse patterns of variation in 11 elements (nitrogen/phosphorus/potassium/calcium/magnesium/sulphur/silicon/iron/sodium/manganese/aluminium) in leaves of 1900 plant species across China. The concentrations of these elements show significant latitudinal and longitudinal trends, driven by significant influences of climate, soil and plant functional type. Precipitation explains more variation than temperature for all elements except phosphorus and aluminium, and the 11 elements differentiate in relation to climate, soil and functional type. Variability (assessed as the coefficient of variation) and environmental sensitivity (slope of responses to environmental gradients) are lowest for elements that are required in the highest concentrations, most abundant and most often limiting in nature (the Stability of Limiting Elements Hypothesis). Our findings can help initiate a more holistic approach to ecological plant nutrition and lay the groundwork for the eventual development of multiple element biogeochemical models.