草地农业生态系统国家重点实验室刘建全教授研究团队与美国新墨西哥大学James H. Brown教授合作研究，于8月13日在美国科学院院刊《PNAS》（IF2011=9.681）上发表论文， 报道了他们在作物最适密度和最大生物量产量的最新研究结果。该论文第一作者为草地农业生态系统的邓建明副教授和物理科学技术学院冉金枝博士；刘建全教授和James Brown教授为共同通讯作者。这是刘建全教授研究团队今年第3次在《PNAS》上发表他们经过多年积累获得的研究结果。PNAS是世界著名综合类研究期刊，发表自然科学、经济类以及其它人文类等研究取得的重大科学发现。

随着人口数量的日益增长，人类可利用的耕地、水等自然资源日趋紧缺，如何提高对自然资源利用的效率，提高农作物的产量便成为科学家们攻克的重大科学问题。在该论文中，邓建明等基于生态代谢理论（Metabolic Theory of Ecology）建立有别于动物的植物生长模型和估算植物种群生物量产量最大化的最适密度模型体系；并利用在兰州大学榆中校区实验园9年来不同密度梯度作物种植实验数据进行了全面验证。他们发现：当植物种植密度低于最适密度，所有植物个体生长速率和成熟大小保持一致，而当种植密度大于种群最适密度时，植物个体平均生长速率与种群密度成反比，且个体平均大小和单位面积生物量产量分别随种群密度的-4/3和-1/3次方而下降。该研究建立的植物最适种植密度体系不仅对生态代谢和植物相互作用机制有重大的理论贡献；而且在农业作物种植以及森林、草地等自然生态系统的维持和恢复等方面都具有重要的应用前景。

本研究得到了国家自然科学基金委、教育部等机构的资助。论文全文链接：http://www.pnas.org/content/early/2012/08/08/1210955109.full.pdf+html