近日，我校生命科學(xué)學(xué)院儲誠進(jìn)教授課題組在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Ecology Letters（IF5 = 11.775）上發(fā)表了題為“Direct and indirect effects of climate on richness drive the latitudinal diversity gradient in forest trees”的學(xué)術(shù)論文。該項研究基于全球35個大型固定森林樣地（CTFS-ForestGEO）的調(diào)查數(shù)據(jù)（樣地分布于25.10° S—61.30° N之間，面積從9公頃至60公頃不等），系統(tǒng)地研究了氣候和森林林分特征對樹木緯度多樣性梯度格局的影響。儲誠進(jìn)教授為該論文的唯一第一作者和唯一通訊作者，我校生命科學(xué)學(xué)院為唯一作者單位。該項工作聯(lián)合了國際上48個科研院所的73位科研人員，得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等項目的資助。

35個大型固定森林樣地的分布圖

樹木物種多樣性等隨緯度梯度的變化格局

生物多樣性緯度梯度格局的形成機(jī)制是宏觀生態(tài)學(xué)和生物地理學(xué)研究中最為基礎(chǔ)的科學(xué)問題之一。研究人員曾提出很多不同的假說來試圖加以解釋，包括歷史因素、進(jìn)化因素以及各種生態(tài)學(xué)過程等。而氣候的影響在所有的假說中幾乎都有體現(xiàn)：低緯度地區(qū)氣候季節(jié)間和年際間變異?。夂蛉棠图僬f）；生態(tài)位分化程度高（生態(tài)位理論）；溫度越高，意味著生物的進(jìn)化速率和物種的形成速率可能會越高（“紅皇后”假說）；能量更為充足，意味著能支持更多的個體，進(jìn)而通過減少隨機(jī)滅絕的風(fēng)險來提高物種的數(shù)目（“更多個體假說”或者“物種-能量”假說）等。實際上，不同的假說之間并非彼此孤立，其內(nèi)在的機(jī)制常常是相互重疊的。該項研究通過結(jié)構(gòu)方程模型的手段，將氣候的影響分解為直接的和間接的兩個部分；間接影響通過森林林分的結(jié)構(gòu)特征，包括林分的樹木個體數(shù)和林分內(nèi)樹木的大小變異等。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1）氣候顯著直接地影響著樹木多樣性；2）氣候通過森林林分內(nèi)樹木個體數(shù)間接影響著全球的樹木多樣性；3）氣候的直接影響強(qiáng)度要明顯大于間接影響強(qiáng)度。第一個研究結(jié)果同時支持了氣候忍耐假說、生態(tài)位理論和“紅皇后”假說；第二個研究結(jié)果支持了“更多個體假說”或者“物種-能量”假說；而第三個結(jié)果則表明氣候?qū)Χ鄻有缘闹苯佑绊懺谏謽淠径鄻有跃暥忍荻雀窬值男纬蛇^程中起著主導(dǎo)作用。

該項研究為深入理解生物多樣性緯度梯度格局的形成機(jī)制以及不同機(jī)制的相對重要性提供了全新的認(rèn)識視角，在當(dāng)前全球氣候變化的大背景之下，對生物多樣性的保護(hù)和管理大有裨益。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ele.13175