近日,Nature Communications雜志在線發(fā)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(diào)查地點及多樣性—生產(chǎn)力關系的變化
由于棲息地減少、全球變化和環(huán)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(tài)系統(tǒng)產(chǎn)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(tài)系統(tǒng)的功能及穩(wěn)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(tài)學家的注意,尤其是生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能最重要的測度指標——初級生產(chǎn)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(tài)學家,通過在歐洲和北美開展人工草地試驗,發(fā)現(xiàn)正相關是“多樣性—生產(chǎn)力”之間的主要關系形式,即生物多樣性對初級生產(chǎn)力有促進作用,并提出了相應的生態(tài)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(chǎn)力”之間有時會出現(xiàn)不相關甚至負相關關系,現(xiàn)有的生態(tài)學理論很難解釋這些不和諧現(xiàn)象。
課題組通過分析全球尺度的自然草地調(diào)查數(shù)據(jù)(Herbaceous Diversity Network),發(fā)現(xiàn)“多樣性-生產(chǎn)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(fā)現(xiàn),“多樣性—生產(chǎn)力”關系會隨著環(huán)境條件呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化:在低產(chǎn)環(huán)境下以正相關為主要形式,中產(chǎn)環(huán)境下以不相關為主,而在高產(chǎn)環(huán)境下更容易表現(xiàn)為負相關。進一步分析發(fā)現(xiàn),在全球尺度上,生物多樣性的作用不是提高生產(chǎn)力,而是穩(wěn)定生產(chǎn)力。該項研究不僅統(tǒng)一了“多樣性—生產(chǎn)力”之間的各種矛盾關系,還將“多樣性—生產(chǎn)力—穩(wěn)定性”關系有機地聯(lián)系起來,認為這是同一個生態(tài)學過程的不同表現(xiàn)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。