近日,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)发表了题为“Meta-analysis reveals global variations in plant diversity effects on productivity”的研究论文。该论文由加拿大湖首大学(Lakehead University)、江苏大学及中国科学院植物研究所等多家单位联合完成。中科院植物研究所陈晨副研究员为论文第一作者,江苏大学环境生态研究所肖文娅副教授为论文第二作者,陈晨副研究员与加拿大湖首大学Han Y.H. Chen教授为论文共同通讯作者。
生物多样性与生态系统功能之间的关系(BEF)始终是生态学领域的重要研究方向。越来越多的研究表明,生物多样性的增加可能通过一系列复杂机制显著提升群落生产力。生物多样性效应(NE)可以进一步划分为互补效应(CE)和选择效应(SE)。这两种效应与生态学中物种相互作用的关系更加直接和紧密,可以揭示多样性影响的重要内在机制。然而,对于全球范围内开展的BEF试验中,不同的生物多样性水平、生态系统类型、气候条件及林龄导致不同结果的机制,了解仍然有限。
图1 全球生物多样性试验中互补效应和选择效应的潜在驱动因素
该研究通过分析全球范围内不同生态系统(包括森林、草地、农田、湿地、水生系统和容器试验)中452个植物多样性与混种试验的4598条数据,揭示了全球尺度上,生物多样性对生产力的显著积极影响。数据显示,平均物种丰富度为2.6的混种样地,其生产力较对照组提高了15.2%,其中互补效应和选择效应的贡献率分别为65.6%和34.4%。
图2 生物多样性效应、互补效应和选择效应的总体表现
该研究深入探讨了互补效应和选择效应在生物多样性保护与生态恢复策略中的关键作用,为更准确预测生物多样性丧失对植物及生态系统的潜在影响提供了重要依据,并为制定应对策略提供了科学支持。
近年来,江苏大学环境生态研究所大力引进并培养生态学背景青年人才,以国家生态安全重大需求、区域生态环境突出问题(生物入侵与生物多样性保护、环境健康与生态安全、环境保护与生态修复等)为导向,以环境生态学、植物学、微生物学及生态毒理学等学科的前沿理论与技术为支撑,以植物、土壤、微生物、环境因子等多种生态要素的耦联关系及其内在机理为研究对象,凝练并开展环境生态机理与生态修复、环境微生物生态及应用、生态系统固碳增汇、入侵生物管控与生态文明建设等生态学研究,先后获批主持生态学方向的国家自然科学基金面上项目十余项、青年基金二十余项以及江苏省碳达峰碳中和科技创新专项等省部级项目近五十项,分别参与十三五、十四五重点研发项目,在包括Nature、Global Change Biology、Soil Biology and Biochemistry、ISME J、Ecotoxicology and Environmental Safety等顶级期刊发表生态环境SCI论文200余篇,获省级科技进步二等奖3项。
该研究得到了加拿大自然科学与工程研究委员会,加拿大创新基金会和国家重点研发计划的资助。
论文全文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-08407-8