近日,Nature Communications雜志在線發表了我校生命科學學院王永繁副教授課題組的研究論文“Global evidence of positive biodiversity effects on spatial ecosystem stability in natural grasslands”,揭示了在生物多樣性領域研究的重要進展。王永繁副教授是論文的第一作者和通訊作者,法國生物多樣性理論和模型中心(Centre for Biodiversity Theory and Modelling)的Michel Loreau教授是論文的共同通訊作者。生命科學學院陳宇新博士為該項研究做出了突出貢獻,我校生命科學學院是論文的第一作者單位。
全球尺度自然草地群落調查地點及多樣性—生產力關系的變化
由于棲息地減少、全球變化和環境污染的影響,地球上的物種正在加速滅絕,這會對人類賴以生存的生態系統產生怎樣的影響,引起了人們的極大關注。近三十年來,生物多樣性與生態系統的功能及穩定性的關系問題,被當作兩個不同的科學問題,吸引了眾多生態學家的注意,尤其是生物多樣性與生態系統功能最重要的測度指標——初級生產力的關系,是生物多樣性研究的核心問題之一。以D. Tilman和A. Hector為代表的一批實驗生態學家,通過在歐洲和北美開展人工草地試驗,發現正相關是“多樣性—生產力”之間的主要關系形式,即生物多樣性對初級生產力有促進作用,并提出了相應的生態學理論來解釋正相關關系。但在人工草地試驗的結果中,“多樣性—生產力”之間有時會出現不相關甚至負相關關系,現有的生態學理論很難解釋這些不和諧現象。
課題組通過分析全球尺度的自然草地調查數據(Herbaceous Diversity Network),發現“多樣性-生產力”之間存在多種關系形式,不相關是主要關系形式,其次才是負相關和正相關,這與人工草地控制試驗的研究結果差別很大。研究同時發現,“多樣性—生產力”關系會隨著環境條件呈現出規律性的變化:在低產環境下以正相關為主要形式,中產環境下以不相關為主,而在高產環境下更容易表現為負相關。進一步分析發現,在全球尺度上,生物多樣性的作用不是提高生產力,而是穩定生產力。該項研究不僅統一了“多樣性—生產力”之間的各種矛盾關系,還將“多樣性—生產力—穩定性”關系有機地聯系起來,認為這是同一個生態學過程的不同表現形式。
該項研究獲得了國家自然科學基金面上項目(31170398, 30970472)和重點項目(31230013)的資助,生命科學學院“有害生物控制與資源利用國家重點實驗室”給予了大力支持。