--- title: "Nature上2025年的大尺度生物多样性研究精选（一）" source: https://www.zbhgis.com/blog/blog-20260102-2 author: zbhgis 浩瀚地学 created: 2026-01-02 tags: [科研, 文献速递] --- > 本文来自浩瀚地学，规范页面（含代码高亮与图片灯箱）：https://www.zbhgis.com/blog/blog-20260102-2 # Nature上2025年的大尺度生物多样性研究精选（一） # 前言 这几年生物多样性的研究不断增多，正好大尺度生物多样性的研究是笔者感兴趣的方向，因此笔者精选了2025年在Nature上发表的30篇生物多样性相关的文章，以宏观尺度研究为主（无明确标准，十分主观，全凭个人喜好！！！），一起学习交流，看看Nature的图表审美和模型方法。大家可以根据文章的摘要再自行进一步选择阅读。 其中，图表因篇幅限制只放了一张；挑选的文章中部分不是严格意义上的研究型或论述型Article，但是觉得比较有趣也一并整理。 按时间排序，以下是第1至10篇。 文末汇总了这10篇文章的doi，可自行获取原文 # 文献1 ## 1.信息 标题：One-quarter of freshwater fauna threatened with extinction 四分之一的淡水动物面临灭绝威胁 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.01.08 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08375-z ## 2.摘要 淡水生态系统生物多样性丰富，对生计和经济发展至关重要，但正面临巨大的压力。迄今为止，全球范围内对物种灭绝风险的全面评估尚未涵盖任何主要生活在淡水中的物种群体。因此，目前主要基于陆生四足动物的数据来指导环境政策和保护优先事项，而近期提出的淡水目标设定方案则更多地使用了非生物因素。然而已有证据 表明，此类数据不足以代表淡水物种的需求，也无法实现生物多样性目标。本文呈现了针对世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录开展的多分类群全球淡水动物群评估结果，涵盖了 23,496 种十足类甲壳动物、鱼类和蜻蜓目昆虫，发现其中四分之一面临灭绝威胁。主要威胁包括污染、水坝建设和水资源开采、农业活动以及外来物种入侵，过度捕捞也是导致物种灭绝的重要因素。我们还研究了受威胁的四足动物和淡水非生物因素（水分胁迫和氮含量）对受威胁淡水物种的替代性程度。在优先考虑物种稀有度加权丰富度的地点时，受威胁的四足动物是良好的替代指标；但在基于分布范围最窄的物种进行优先考虑时，其替代性较差。 然而，它们比非生物因素更能有效地替代环境影响因素，而非生物因素的表现甚至不如随机因素。因此，尽管全球确定的四足动物保护优先区域与淡水动物保护优先区域大致相同，但考虑到关键威胁和栖息地的差异，满足四足动物的需求并不能就此保证在局部范围内保护淡水物种。 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032241984.png) # 文献2 ## 1.信息 标题：Meta-analysis reveals global variations in plant diversity effects on productivity 荟萃分析揭示了植物多样性对生产力影响的全球差异 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.01.08 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08407-8 ## 2.摘要 植物多样性对生产力的积极影响已在全球范围内得到证实，并主要归因于两种效应：互补效应和选择效应。然而，植物多样性实验表明，这些效应存在显著差异，其驱动因素尚不明确。基于对全球 452 项实验的荟萃分析，我们发现，在平均物种丰富度为 2.6 的情况下，从单一栽培到物种混合栽培，生产力平均提高 15.2%；净生物多样性效应在草地和森林实验中更为显著，而在容器、农田和水生生态系统中则较弱。在净生物多样性效应中，互补效应和选择效应分别贡献了 65.6%和 34.4%。互补效应随系统发育多样性、固氮和非固氮物种混合以及叶片氮含量功能多样性的增加而增强，这表明生态位分化、生物反馈和非生物促进作用在互补效应中发挥着关键作用。物种单作中生物量不均等程度越高，正向选择效应越显著。互补效应随时间推移而增强，而选择效应则随时间推移而减弱，且在全球气候变化中保持稳定。我们的研究结果为理解植物多样性对生产力影响的全球变化提供了重要见解，并强调了将互补效应和选择效应整合到生物多样性保护和生态恢复策略中的重要性。 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032241928.png) # 文献3 ## 1.信息 标题：Warming and cooling catalyse widespread temporal turnover in biodiversity 气候变暖和变冷会引发生物多样性的广泛时间性更替 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.01.29 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08456-z ## 2.摘要 物种组成随时间推移的更替是生物多样性变化的主要形式，对生态群落的功能产生深远影响。不同群落的更替率差异显著，但这种差异在不同分类群和生态位之间的驱动因素仍然未知。本文分析了来自海洋、陆地和淡水群落的 42,255 个物种组成时间序列，结果表明，在经历快速温度变化（包括变暖和变冷）的地区，物种更替的时间速率始终更快。此外，那些难以利用微气候避难所或陆地上人类活动影响更大的群落对温度变化尤为敏感，每十年最多可有 48%的物种被替换。这些结果揭示了生态系统普遍易受持续气候变化影响的信号，并突显了哪些生态群落最为敏感，引发了人们对气候变化和其他人类活动加速影响下生态系统完整性的担忧。 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032241848.png) # 文献4 ## 1.信息 标题：Global meta-analysis shows action is needed to halt genetic diversity loss 全球Meta分析表明，需要采取行动来阻止遗传多样性丧失 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.01.29 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08458-x ## 2.摘要 缓解遗传多样性丧失是全球生物多样性面临的一项重大挑战。为了履行近期国际社会维护物种遗传多样性的承诺，我们需要了解威胁、保护管理和遗传多样性变化之间的关系。本文通过对过去三十余年所有可用的遗传多样性时间尺度数据进行荟萃分析，对全球遗传多样性变化进行了研究。结果表明，种群内部的遗传多样性正在丧失，而这一过程很可能受到人类活动的影响；此外，一些保护措施或许能够缓解这种丧失。我们的数据集涵盖了地球上所有陆地和大部分海洋区域的 628 个物种（动物、植物、真菌和色素生物）。在我们分析的种群中，三分之二受到威胁，而接受保护管理的种群不足一半。遗传多样性丧失在全球范围内普遍存在，对于许多物种，尤其是鸟类和哺乳动物而言，这已成为一种现实的预测，因为它们面临着土地利用变化、疾病、非生物自然现象以及过度捕猎或人为干扰等威胁。旨在改善环境条件、提高种群增长率和引入新个体（例如，恢复栖息地连通性或进行易地迁徙）的保护策略，或许能够维持甚至增加遗传多样性。我们的研究结果强调，迫切需要采取积极的、基于遗传信息的保护干预措施，以遏制遗传多样性的丧失。 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032242342.png) # 文献5 ## 1.信息 标题：Global biodiversity loss from outsourced deforestation 外包森林砍伐导致全球生物多样性丧失 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.02.12 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08569-5 ## 2.摘要 全球化使得各国能够日益将土地利用的环境成本（包括生物多样性丧失）外部化。迄今为止，我们对各国如何通过对其他国家种植的农林产品的需求而导致其境外生物多样性丧失的理解仍然非常有限。本文量化了 2001 年至 2015 年间，24 个发达国家通过消费全球供应链获得的产品而导致的森林砍伐对全球森林脊椎动物栖息地范围造成的损失。我们发现，这些驱动型国家对其境外物种造成的累积栖息地范围损失远大于其境内。这些国际影响具有地域集中性，使我们能够绘制出全球生物多样性外包损失的热点区域。各国对邻近地区的物种造成了最大的外部影响。然而，在少数情况下，发达国家也对远距离国家的脊椎动物造成了不成比例的损害。 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032242946.png) # 文献6 ## 1.信息 标题：Global engineering effects of soil invertebrates on ecosystem functions 土壤无脊椎动物对生态系统功能的全球工程效应 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.02.12 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08594-y ## 2.摘要 白蚁、蚂蚁和蚯蚓产生的生物结构在全球生态系统中发挥着关键作用。然而，对于这些体型虽小但至关重要的无脊椎动物在全球范围内造成的土壤工程效应的驱动因素，我们知之甚少。本文基于对来自六大洲1047项研究的12975个观测数据的荟萃分析表明，与对照土壤相比，这三种生物类群均能提高土壤中大量营养元素的含量、土壤呼吸作用以及土壤微生物和植物生物量。白蚁对土壤呼吸作用和植物生物量的影响，以及蚯蚓对土壤氮磷含量的影响，均随年平均气温的升高而增强，并在热带地区达到峰值。相比之下，蚂蚁对土壤氮、磷、植物生物量和存活率的影响在初级生产力最低的中纬度生态系统中达到峰值。值得注意的是，白蚁和蚂蚁分别通过缓解热带地区植物的磷限制和温带地区的氮限制来促进植物生长。我们的研究强调了这些无脊椎动物类群在全球生物地球化学循环和生态系统功能中的重要作用。鉴于这些土壤工程无脊椎动物的重要性，生物地球化学模型应更好地整合它们的影响，尤其是在碳通量和养分循环方面。 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032241733.png) # 文献7（matters arising） ## 1.信息 标题：Causal claims, causal assumptions and protected area impact 因果主张、因果假设和保护区影响 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.02.26 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08512-8 ## 2.摘要 无 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032242794.png) # 文献8（matters arising） ## 1.信息 标题：Reply to: Causal claims, causal assumptions and protected area impact 回复：因果主张、因果假设和保护区影响 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.02.26 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-024-08513-7 ## 2.摘要 无 ## 3.图表 无 # 文献9 ## 1.信息 标题：Latitudinal scaling of aggregation with abundance and coexistence in forests 森林中物种聚集与丰度和共存的纬度尺度关系 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.02.26 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08604-z ## 2.摘要 探寻植物群落空间结构和动态背后的简单原理一直是生态学领域的一项长期挑战。尤其是在物种丰富的群落中，物种共存与植物空间分布之间的关系难以解析。本文对 21 个大型森林样地中 720 种树木的空间格局及其对物种共存的影响进行了全面分析。结果表明，低丰度物种的空间聚集性往往高于高丰度物种。此外，这种负聚集性与丰度关系的强度存在纬度梯度，从热带森林到温带森林逐渐增强。我们结合近期研究提出，动物种子传播和菌根共生的纬度梯度可能共同导致了这种格局的形成。通过将观测到的空间格局整合到种群模型中，我们从空间格局、种群统计学、生态位重叠和迁入等方面推导出物种从低丰度入侵的条件。对所分析的 720 种树木的空间入侵条件进行评估表明，温带森林和热带森林在相似程度上都满足入侵标准，但它们通过受空间格局制约的不同策略进行入侵。我们的方法为将观察到的空间格局整合到生态理论中开辟了新的途径，并强调了需要更详细地了解邻域尺度的空间格局与多种生态过程之间的相互作用。 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032241906.png) # 文献10 ## 1.信息 标题：Canopy functional trait variation across Earth’s tropical forests 地球热带森林冠层功能性状的变异 文章类型：Research 论文发表（或online）日期：2025.03.05 DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08663-2 ## 2.摘要 热带森林冠层是生物圈中碳、水和能量最集中的大气界面。然而，在大多数地球系统模型中，多样且异质的热带森林生物群落被模拟为一个基本同质的生态系统，其冠层生态生理特性要么单一，要么数量有限。这种情况部分源于对热带森林冠层功能特性如何以及为何随地理环境变化缺乏了解。本文结合了来自1800多个植被样地和树木性状的实地采集数据以及卫星遥感、地形、气候和土壤数据，预测了树木13种形态、结构和化学功能性状的变异，并利用这些预测结果计算和绘制了热带森林的功能多样性图。我们的研究结果表明，热带美洲、非洲和亚洲在热带森林功能性状空间中所占的比例各不相同。预测显示，热带美洲森林的功能丰富度比热带非洲和亚洲森林高出40%。同时，非洲森林的功能分化程度最高，分别比热带美洲和亚洲森林高出32%和7%。不确定性分析突出了需要进一步收集数据的优先区域，这将有助于完善和改进这些地图。我们的预测代表了基于地面观测和遥感技术的全球分析，旨在阐明热带森林冠层功能性状在空间上变化的方式和原因。 ## 3.图表 ![img](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zbhgis/BlogImg@main/blog/202601032241326.png) # 总结 ```Plain https://doi.org/10.1038/s41586-024-08375-z https://doi.org/10.1038/s41586-024-08407-8 https://doi.org/10.1038/s41586-024-08456-z https://doi.org/10.1038/s41586-024-08458-x https://doi.org/10.1038/s41586-024-08569-5 https://doi.org/10.1038/s41586-025-08594-y https://doi.org/10.1038/s41586-024-08512-8 https://doi.org/10.1038/s41586-024-08513-7 https://doi.org/10.1038/s41586-025-08604-z https://doi.org/10.1038/s41586-025-08663-2 ```