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生物多样性支撑着全球生态系统功能

媒体:生态趋势  作者:Emma R. Moffett、Will
专业号:DY 2026/10/9 12:34:44

Nature Ecology & Evolution: 423 项研究证实:生物多样性支撑着全球生态系统功能

论文网页版页头截图

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1. 研究背景

1.1 一个老问题:生物多样性到底有多"关键"

生物多样性正在全球范围内下降,并威胁到粮食生产、气候调节、水质等生态系统服务。此前研究已经确立生物多样性对生态系统功能与服务有贡献,但仍有重要的不确定性没有解决:这些关系在不同生态系统之间如何变化?在未来的环境压力下,生物多样性变化会怎样影响服务的供给? 更麻烦的是,现有证据大多来自单个生态系统或小规模实验,这使得跨生态系统、跨尺度的推广非常困难——而这正是保护政策、可持续发展和应对日益增长的环境压力所需要回答的问题。

1.2 这份简报要做什么

作者的目标是提供一份对生物多样性与生态系统功能关系的全球性综合评估,并进一步探索在未来发展情景下生物多样性丧失会如何影响服务供给。为此他们汇编了一个覆盖陆地、淡水、海洋与河口生态系统的全球数据库,纳入 423 项研究,规模是此前该领域同类综合的两倍以上。分析围绕三件事展开:关系形状(功能与服务是趋于饱和、还是随生物多样性持续上升)、效应强度(跨越不同的服务与功能类别,如碳固持与水质调节)、以及哪些因素会影响这些关系(生态系统类型、空间尺度、研究设计);最后把拟合出的关系与不同社会经济情景下的生物多样性预测结合起来。

2. 核心论点

论点一:生物多样性与生态系统功能的关系又强又普遍

结果显示,生物多样性与生态系统功能之间存在强而普遍的关系:生物多样性更高的地方,生态系统功能与服务总体更强,但这些关系的强度与形状因生态系统和功能类别而异。这一点直接回应了领域内长期争论的一个问题——生物多样性对生态系统服务的贡献到底是线性的、还是饱和的;作者的答案是:两种都常见,取决于具体情境(第三方专家在 EXPERT OPINION 中也把"演示了两者都常见且依情境而定"列为这项工作的主要贡献之一)。

论点二:生物多样性同时关系到多项气候调节功能

文章特别强调的一点是:生物多样性关联着多项气候调节功能(图 1)。也就是说,生物多样性丧失可能影响那些直接调控气候的过程,而不只是那些"只与物种本身有关"的议题。这一点也正是编辑在按语中挑出来强调的内容——这项分析为"气候调节等关键服务在多大程度上依赖生物多样性"提供了急需的实证确认。

论点三:关系常常接近线性,因此下降是渐进的

这是全文最具政策含义的一条判断。这些关系往往近似线性,作者据此指出:随着生物多样性丧失,生态系统功能可能逐步下降,而不是只在越过某个临界阈值之后才急剧下降。这改变了风险判断的方式——它意味着生物多样性的部分丧失就已经在削弱功能,"只要不到临界点就没关系"的假设并不成立。综合来看,这些发现说明保护生物多样性对于维持有助于调节气候的生态过程是重要的。

论点四:证据有偏、预测是"情景"而非"预言"

作者主动写清了这份综合的边界,这一点在阅读时同样重要。证据缺口依然存在:陆地系统(尤其是来自发达国家的)在文献中的代表性明显高于淡水与海洋生态系统;而像空气质量调节与海洋碳固持这样的服务受到的关注相对很少。此外,预测模型聚焦的是"生物多样性介导的效应",并未显式纳入生态系统服务变化的全部驱动因子——气候影响、管理干预、物种特有的脆弱性都不在其中;因此这些预估应当被理解为"可能的情景",而不是精确的预测。作者给出的后续优先方向也很具体:优先补足代表性不足的生态系统、服务与区域(南美洲、非洲与东南亚),把物种性状与灭绝风险纳入预测模型,以及扩展跨越环境梯度的协同野外实验。

3. 关键图表梳理


图1

图1 | 生物多样性支撑着生态系统服务与功能

这是全文唯一一张图,也是对"生物多样性到底支撑了哪些服务"最直观的一次盘点。 左侧面板 a 用横向点图给出各生态系统服务与功能类别上的平均效应量(Fisher's Zr ± 1 s.e.),纵轴自上而下排列了 23 个类别——上半部分是服务类(空气质量调节、灾害与极端事件调节、授粉与种子传播、材料与劳动、气候调节、淡水与沿海水质调节、食物与饲料等),带星号的是生态系统功能类(淡水 NPP、蒸散发、生物泵效率、多功能性、海洋与陆地 NPP、生物量周转速率、陆地碳固结等)。纵轴顶端每一行还配了一个象形图标,用来指示该类别的含义。图中有一条 Zr = 0 的竖直虚线作为"无效应"基准线:几乎所有的点都落在虚线右侧,说明生物多样性对这些类别的效应总体为正;而点落在横轴上的位置差别很大——海洋碳固结、学习与灵感、能量几项明显偏右、效应最强,空气质量调节、灾害调节、气候调节、生物泵效率等则更靠近零线、效应较弱且误差棒跨过或贴近虚线。

右侧面板 b 用对数横轴(刻度标注 4 / 32 / 256,即 2²、2⁵、2⁸ 的等距对数刻度)给出支撑每个效应量估计的数据集数量。它回答的是"上面那排点各自有多少证据":生物量周转速率、陆地 NPP、有害生物与生物过程调节、陆地碳固结的数据集最多,而能量、空气质量调节、学习与灵感、海洋碳固结的数据集最少——正好与面板 a 中效应较弱的几项对应。图注也明确点出:生物多样性对多数服务都是正向影响,尤其体现在陆地与海洋碳固结上;而灾害调节几乎没有响应;带星号的类别是生态系统功能,其余为生态系统服务。

对阅读的价值:这张图把一句抽象的"生物多样性很重要"拆成了可逐项对照的清单——哪些服务依赖生物多样性更强、哪些更弱、每一项背后有多少数据支撑。它同时也是一张"证据地图":面板 b 中柱子最短的几项,就是作者在后文承认需要优先补数据的地方。

4. 这对我们意味着什么

4.1 "保护生物多样性"不只是保护物种

这篇文章最实用的一个说法是:生物多样性不只是保护议题,它还是支撑自然系统运转、以及自然向人类提供各项收益的关键资产。作者把结论落到了三件与普通人直接相关的事情上——粮食安全、气候调节与环境韧性。换句话说,生物多样性在这里不是"值得同情的对象",而是这些服务能否稳定供给的前提条件之一。

4.2 下降是"渐进的",不是"到点才崩"

这一点值得单独记住。过去谈生物多样性丧失,常有一种隐含的假设是"只要没越过临界点就还好"。这项综合给出的判断相反:关系往往接近线性,功能会随着生物多样性的丧失而逐步下降。这意味着损失一点点多样性,就已经在削弱一部分功能——保护不必要等到"最后关头"才做。而由于生物多样性同时关联着多项气候调节功能,这条渐进曲线也直接关系到气候调节这类服务的稳定性。

4.3 一点边界提醒

这是由论文作者自己撰写的简报,不是研究论文本身,而且没有独立摘要与新数据。文中"423 项研究""规模是此前综合的两倍以上""关系接近线性"等结论,全部来自被简报的那篇原文(Moffett et al., Nature Ecology & Evolution, DOI 10.1038/s41559-026-03200-4);若要引用具体数据、统计量或研究方法,应当追溯原文,而不是转引这份简报。此外,作者自己承认证据明显偏向陆地系统与发达国家,淡水与海洋、以及空气质量调节与海洋碳固持等服务覆盖不足;所有面向未来的预估都只是"情景",不是精确预测。

5. 一句话总结

这项由原论文作者撰写的简报介绍了一份规模空前的全球综合:研究者把 423 项覆盖陆地、淡水、海洋与河口生态系统的研究汇编成库(规模是此前同类综合的两倍以上),发现生物多样性与生态系统功能之间的关系既强又普遍——生物多样性更高的地方,功能与服务总体更强,但强度与形状随生态系统和功能类别而异,"线性"与"饱和"两种情形都常见且依情境而定;尤为关键的是,生物多样性同时关联着多项气候调节功能,而且这些关系往往接近线性,意味着功能会随生物多样性丧失而渐进下降,而不是只在越过临界点后才崩塌。作者同时承认证据偏向陆地系统与发达国家、预测模型只覆盖生物多样性介导的效应,因此预估只是可能的情景;下一步应优先补足南美洲、非洲与东南亚等代表性不足的区域,并把物种性状与灭绝风险纳入预测。

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论文信息

标题 | More biodiversity means stronger, more reliable ecosystem functioning worldwide

类型 | Research Briefing(研究简报)

作者 | Emma R. Moffett、William D. Pearse

时间 | 2026-10-07

©Nature Ecology & Evolution

https://doi.org/10.1038/s41559-026-03211-1

编 译丨@生态趋势

/本译文有增删,仅供学术交流,内容一切以原文为准。文章支持快捷转载,欢迎交流分享。如有侵权,请联系告知。

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