明确植物种群扩张的驱动机制对于预测植物种群应对环境变化、保护濒危物种与及防控物种入侵至关重要。植物种群扩张必然改变种群密度，同时，种群密度可通过影响植物繁殖力和种子传播距离调控植物种群扩张动态。然而，密度依赖性如何调控植物种群扩张动态尚不明晰。因此，生态所研究人员构建了一个通用模型框架以刻画密度依赖性对对三个关键种群扩张特征（扩张速率、边缘深度和种群连续性）的影响，同时借助于控制实验证实风力传播植物在繁殖力和种子传播距离的密度依赖性存在显著差异。研究旨在回答如下两个关键科学问题：1）密度依赖性如何影响种群扩张速率、边缘深度和种群连续性？2）密度依赖性是否显著影响风力传播植物的种群扩张过程？

研究发现，密度依赖性在植物种群扩张中发挥核心作用。繁殖力和扩散距离的密度依赖性显著改变了三个种群扩张特征：扩张速率、边缘深度和种群连续性。风力传播植物繁殖力和种子传播距离的密度依赖性存在明显差异，这极大改变了其种群扩张动态。

该研究提供了一种新的思路框架来研究植物种群扩张动态，并揭示了密度依赖性对这些动态的深刻影响。该框架为开发更准确的模型来预测气候变化下的植物迁移提供了重要理论依据。研究还表明，密度依赖性在植物种群中普遍存在，并且可能会对气候变化背景下的植物迁移、濒危植物保护和入侵植物防控等方面产生重要影响。因此，该研究为人们更好地理解和管理自然生态系统提供了重要理论基础。

上述成果以“Density dependence of seed dispersal and fecundity profoundly alters the spread dynamics of plant populations”为题在生态学top期刊《Journal of Ecology》上发表。

论文第一作者及通讯作者为中国林科院生态所副研究员朱金雷，其研究领域为恢复生态学和保护生物学，重点关注植物种子传播对濒危植物保护、入侵植物防控、退化生态系统近自然修复的影响及相关机理。研究手段包括模型模拟、控制实验及观测数据整合；研究对象涵盖了荒漠、草地和农田生态系统。