Nature、Science、Cell系列上大尺度生物多样性研究精选12~260316-0322

zbhgis 浩瀚地学310516 分钟
创建于 2026/5/16更新于 2026/5/20

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文献1

1.信息

标题:Climate response to Nature Future scenarios in a regional Earth System Model 气候对自然的响应:区域地球系统模型中的未来情景

DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-70284-8

期刊:Nature Communications

2.摘要

土地利用管理有助于应对人为造成的气候和生物多样性危机。然而,要实现国际社会就自然保护、恢复、可持续农业和森林覆盖率达成的共识目标,土地系统需要进行实质性的变革。此类变革会影响陆地与大气之间的能量、水和碳交换,并通过改变反照率和蒸散量,对局部乃至区域气候产生尤为显著的影响。本文探讨了在昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架、自然未来框架以及可持续低排放情景的框架下,欧洲的土地利用管理将如何影响本世纪中叶的欧洲气候。我们利用地球系统模型和详细的土地利用、栖息地和物种预测数据,表明以关系价值(自然即文化)为指导的政策实施可能会导致进一步的升温和干旱,从而进一步威胁生物多样性和人类福祉。相反,倡导内在价值(自然服务于自然)或生态系统服务(自然服务于社会)则不会给气候适应和减缓带来重大挑战。这些不同的结果凸显了制定综合土地利用方案的必要性,这些方案既能增强生物多样性,又能稳定气候,同时还要考虑土地对大气的反馈作用。此类方案有助于权衡利弊,并为欧洲的政策实施提供参考。

3.图表

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文献2

1.信息

标题:Greater trophic diversity of soil animal communities under agricultural land use and tropical climate 农业用地和热带气候下土壤动物群落更高的营养多样性

DOI:https://doi.org/10.1038/s41559-026-03014-4

期刊:Nature Ecology & Evolution

2.摘要

土壤动物通过其营养活动对多种生态系统功能做出贡献。本文研究了土壤动物营养多样性在不同功能群和主要生物群落中的差异。我们利用稳定同位素分析,分析了来自19个国家456个地点的28个高级分类单元的17306个样本,以考察不同气候区和土地利用类型下土壤动物营养多样性的变化。结果表明,以微生物为食的土壤动物群落的营养多样性高于碎屑食性动物和捕食性动物;农业生态系统的营养多样性高于林地(高出 32%);热带气候的营养多样性高于温带气候(高出 40%)。较高的营养多样性与更丰富的基础资源和更长的营养链相关,这可能反映了资源匮乏环境中更显著的生态位分化。我们的研究结果表明,在农业用地利用下,土壤动物可能会拓宽其营养生态位,并且可能也会对气候变暖做出反应,但这种觅食灵活性是否能够弥补营养专一性的丧失,还有待研究。

3.图表

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文献3

1.信息

标题:Optimizing biodiversity, multifunctionality and yield when transitioning to organic farming 在转向有机农业时优化生物多样性、多功能性和产量

DOI:https://doi.org/10.1038/s41893-026-01791-1

期刊:Nature Sustainability

2.摘要

农业集约化提高了作物产量,但往往导致土壤生物多样性和功能下降,从而威胁到长期的环境可持续性。为了缓解这些影响,环境政策旨在增加有机农业的面积;然而,这可能会降低作物产量以及氮磷的有效性。鉴于这些复杂性,我们通过比较传统农业和有机农业对全球179个不同生态环境(包括不同程度的土壤退化)的农田土壤生物多样性(6个动物和微生物类群的丰富度)、功能(21项指标)和作物产量的影响,评估了农业管理方式转变的总体影响。高作物产量并不一定以牺牲土壤生物多样性、生态系统多功能性或氮有效性为代价,它们之间通常存在正相关关系。产量、生物多样性和功能变量在传统农业和有机农业的种植地之间以及种植地内部都呈现出较大的差异。尽管存在这种差异,我们发现有机农业占比达到50%的地区可以优化作物产量、生物多样性和多功能性。我们的研究结果为可持续农业提供了指导方针,表明在中度至高度退化的土壤中优先过渡到有机农业,将最大限度地发挥其效益,同时最大限度地减少产量损失。

3.图表

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文献4

1.信息

标题:Quantifying the effects of response diversity dynamics on ecosystem stability 量化反应多样性动态对生态系统稳定性的影响

DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-70192-x

期刊:Nature Communications

2.摘要

物种对环境变化的响应差异(响应多样性)是决定生态系统层面属性稳定性的关键特征。然而,量化响应多样性仍然面临挑战。一个关键问题是物种响应的背景依赖性:物种对特定环境因素的反应会因其他环境条件或与其他物种的相互作用而变化。因此,这些响应是动态的而非静态的。我们提出了一种量化响应多样性的框架,该框架纳入了物种对生物和非生物因素响应的时间变异性,并考虑了复杂系统中高维非线性相互作用,而无需假设系统处于平衡状态。利用日内瓦湖40年的月度数据,我们证明浮游植物和浮游动物群落的响应多样性能够稳定其各自在同一营养级内的生物量,但不能稳定跨营养级的生物量。重要的是,响应多样性的稳定作用随时间变化,并受时变环境条件的影响。我们的方法为揭示生物多样性与生态系统动态之间的联系机制提供了一种途径。

3.图表

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文献5

1.信息

标题:Contrasting thermophilization among forests, grasslands and alpine summits 森林、草原和高山山顶的嗜热性差异

DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-025-09622-7

期刊:Nature

2.摘要

气候变暖正在改变生物群落,喜温物种占据优势,而耐寒物种则逐渐减少,这一过程被称为嗜热化。由于生物多样性的响应通常滞后于气候变暖,全球许多生态系统正在累积气候债务。尽管我们预期嗜热化和气候债务会因生境而异,但目前缺乏跨生态系统的标准化量化方法。本文分析了欧洲各地森林、草地和高山山顶6067个植被样地长达数十年(12-78年)的复查数据。结果表明,森林林下层和草地植物群落经历了正向嗜热化,但与零值无显著差异。相比之下,高山山顶植被表现出更强(高达五倍)且显著的嗜热化。嗜热化主要由草地中喜温物种的增加、高山山顶中耐寒物种的减少以及森林中两者的共同作用驱动。森林和高山山顶积累了显著的气候债务,而草原则较少,且这些债务与宏观气候温度变化呈正相关。我们的研究结果揭示了不同生态系统中植物嗜热化轨迹的差异以及气候债务的增加。此外,我们重点阐述了某些植物群落比其他群落更能适应气候变化的机制,并为预测在气候变暖加速的背景下植物群落的未来变化提供了基础。

3.图表

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文献6

1.信息

标题:Endemism and regionalization patterns of squamate reptiles in Amazonia 亚马逊地区有鳞爬行动物的特有性和区域化模式

DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-67554-2

期刊:Nature

2.摘要

由于亚马逊地区是生物多样性中心,并在调节全球气候方面发挥着至关重要的作用,因此世界各国都在密切关注着它。为了确保气候服务的正常提供,景观和物种多样性需要得到保护。然而,人们对亚马逊地区的生物多样性格局知之甚少。对于有鳞爬行动物(蜥蜴、蛇和蚓螈)而言,这种信息匮乏尤为突出。本文基于一份经过分类学验证的物种名录,提出了亚马逊有鳞爬行动物的区域划分和特有性方案。我们识别出14个特有性区域和22个生物区域,这些区域由分布范围狭窄且空间异质性高的物种构成。这与物种丰富度格局形成鲜明对比,后者似乎由空间同质性决定,没有明显的梯度变化。虽然河流屏障假说在界定特有性区域方面缺乏足够的证据支持,但河流以及植被、地质、地形和气候变量共同解释了物种组成的空间格局。我们的研究结果表明,保护工作应该包括亚马逊地区的边界,并建立一个相互连接的保护区网络,以保护珍稀濒危物种的特有种热点地区,并起到缓冲作用,防止栖息地破坏蔓延到亚马逊地区的更深处。

3.图表

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文献7

1.信息

标题:Assessing the effectiveness of riparian buffers in protecting biodiversity: a meta-analysis 评估河岸缓冲带在保护生物多样性方面的有效性:一项荟萃分析

DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-70191-y

期刊:Nature Communications

2.摘要

许多国家强制要求在水道沿线保留或建立植被带,以保护水土,但其在生物多样性保护中的作用仍不明确。我们的全球荟萃分析比较了不同森林生物群落中,人为改造景观中的森林河岸缓冲带与已改造河岸带。我们发现,在局部和景观尺度上,森林河岸缓冲带比已改造河岸带支持更高的动物生物多样性,尤其是在农业区。这种模式在大多数淡水和河岸生物类群中均一致,且在热带和温带地区均适用。森林河岸缓冲带平均比已改造河岸带多容纳32%的参考物种(即在连续河岸森林中发现的物种)。物种保护的最佳森林缓冲带宽度估计值,对于鸟类和哺乳动物(每侧200-380米)而言,比两栖动物(20-50米)和无脊椎动物(6-50米)的宽度大约宽一个数量级。我们的研究结果支持将森林河岸缓冲带作为保护森林生物群落生物多样性的重要全球战略。

3.图表

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说明

以上文献顺序随机排列,仅为个人挑选结果,无严格标准,十分主观,仅供参考。

整理结果中,图表因篇幅限制只放了一张;挑选的文章中有时会有部分不是严格意义上的研究型或综述型Article,但是觉得比较有趣,也一并整理。

以宏观为主。有些研究是微观研究升尺度,或者仅与生物多样性略微相关,也挑选了一部分。

挑选期刊的主要范围:

Nature系列:Nature,Nature Reviews Earth & Environment,Nature Reviews Biodiversity,Nature Climate Change,Nature Water,Nature Sustainability,Nature Food,Nature Ecology & Evolution,Nature Geoscience,Nature Plants,Nature Cities,Nature Communications

Science系列:Science,Science Advances

Cell系列:Trends in Ecology & Evolution,One Earth

(Nature Communications和Science Advances有时会单独整理一份)