Nature、Science、Cell系列上大尺度生物多样性研究精选3~260112-0118
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文献1(review)
1.信息
标题:Soil biodiversity effects on ecosystems 土壤生物多样性对生态系统的影响
DOI:https://doi.org/10.1038/s44358-025-00123-z
期刊:Nature Reviews Biodiversity
2.摘要
土壤生物多样性是生态系统功能的关键驱动因素,包括养分循环、有机物分解、植物生产力、气候调节和病原体控制(进而影响动物、人类和植物健康)。2014年的一项基础综述描述了土壤生物多样性在生态系统中的功能作用,但过去十年我们对土壤生物多样性与生态系统功能关系的理解得到了深入。在本综述中,我们重点介绍该领域的进展,讨论促成这些进展的方法和方法论进展,并识别新兴的研究问题。尽管土壤群落的时空模式和群落动态逐渐被广泛理解,但存在重要知识空白的主题包括土壤的气候反馈效应、城市土壤生态以及土壤健康指标的发展。全球协作网络、连接现有数据库以及监测土壤生物多样性和生态系统功能,是弥补这些知识空白的重要途径。通过考虑土壤、生物多样性与生态系统功能之间的关系,我们可以将植物、微生物和动物之间的小规模互动与生态系统服务和地球可持续性联系起来。
3.图表
文献2
1.信息
标题:Paleogeography modulates marine extinction risk throughout the Phanerozoic 古地理学调节了整个显生宙的海洋灭绝风险
DOI:https://doi.org/10.1126/science.adv2627
期刊:Science
2.摘要
理解影响地球灭绝强度和选择性的因素,对于解释过去的生物多样性变化和预测生物对环境变化的反应至关重要。本研究探讨了海岸线几何形态和古地理边界条件在过去5.4亿年间对浅海类群灭绝风险的影响。我们表明,分类单元地理分布与大陆边缘几何配置之间的相互作用一致预测相对灭绝风险:具有相对于穿越纬度范围较长的潜在扩散路径的分类单元——如东西向海岸线、岛屿或内陆海域分布的分类单元——其灭绝风险持续高于具有更直接纬度穿越路径的潜在扩散路径的分类单元。 这种扩散距离选择性在大规模灭绝事件和高热期间被放大,表明在快速气候变化时期,地理限制变得更加重要。我们的结果提供了另一种机制,可能促成古生代整体灭绝率较高的趋势,该时期以复杂的内陆海和东西向海岸线为主。这些见解强调了在解读过去灭绝模式时考虑古地理背景的重要性,并为对现存物种灭绝风险评估的假设提供了实证支持。
3.图表
文献3
1.信息
标题:Changes in phenology mediate vertebrate population responses to temperature globally 物候变化介导全球脊椎动物种群对温度的反应
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-68172-8
期刊:Nature Communications
2.摘要
对气候的表型反应影响个体适应度,但这对种群动态的影响程度仍不十分明了。我们收集了213个关于野生脊椎动物表型和种群规模的时间序列,并将其与当地气候数据进行匹配。我们的荟萃分析显示,形态特征大多对气候无敏感性。然而,物候学在比平均温度较高的年份更早出现,这对大多数物种的种群增长有积极贡献。在低纬度地区,温度对物候的影响较弱,但对种群增长的直接负面影响更强,可能是因为这些种群较难通过可塑性追踪气候。温度介导的物候效应对种群增长的差异不能用纬度、世代时间、迁徙方式或饮食来解释。这表明,物种特征与种群对变暖的反应之间可能不存在简单的关系。相反,我们可能需要考虑捕捉种内变异的局部尺度预测变量,从而拥抱生态复杂性。
3.图表
文献4
1.信息
标题:Climate and traits drive bark decomposition patterns at global scale 气候和性状在全球范围内决定树皮分解模式
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-68249-4
期刊:Nature Communications
2.摘要
树皮代表了全球大量的碳储备,占木本生物量的 2%至 20%,并在碳和养分循环中发挥着独特作用。目前尚不清楚不同非生物和生物驱动因素如何在全球范围内促成树皮分解,或这些关系在气候变化中如何表现。在这里,我们汇总了一个全球数据集,以估算当前树皮分解速率(k 值)的空间变异性,并采用三种机器学习方法预测 k 在未来气候情景中的响应。我们发现,全球范围内树皮分解速度是之前估计的树干(包括树皮)的 2.9 倍。平均 k 值从北方针叶区的 0.093 年-(1) 年-1 向上升至热带区的 1.339 年-(1)。被子植物树皮分解速度比裸子植物树皮(0.198( 年)) 更快(k = 0.450( 年)。) 气候,尤其是年平均气温和年平均降水量,以及树皮磷浓度,是导致树皮分解的主要因素。四种主要未来气候情景预测,温暖和湿润地区树皮分解将减缓,而寒冷和干燥地区则加速。我们的结果强调了在碳循环模型中考虑树皮分解的重要性。
3.图表
文献5
1.信息
标题:Meta-analysis reveals negative but highly variable impacts of invasive alien species across terrestrial insect orders 荟萃分析揭示了入侵外来物种在陆生昆虫目中产生的负面但高度变异的影响
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-67925-9
期刊:Nature Communications
2.摘要
昆虫对生态系统运作至关重要,但面临诸多威胁,其中入侵外来物种可能是最严重的之一。随着昆虫数量持续下降,越来越多的人需要综合证据来了解入侵外来物种如何影响昆虫,因为历来研究更多关注昆虫作为入侵者而非受害者。本研究涵盖52项研究的318个效应量,我们进行了全球荟萃分析,评估入侵外来物种对陆生昆虫目(鞘翅目、半翅目、膜翅目和直翅目)的影响,并探讨影响这些影响的因素。我们发现入侵外来物种使研究中包含的昆虫数量减少31%,物种丰富度减少26%,尽管这些影响在不同分类单元间差异很大。入侵外来动物的负面影响比入侵外来植物更强烈,而半翅目(真正的昆虫)和膜翅目(蜜蜂、黄蜂、蚂蚁)则相较于鞘翅目(甲虫)的影响更为明显。这些发现为昆虫对入侵外来物种的相对脆弱性提供了定量估计,这是阻止下降的重要一步。
3.图表
文献6
1.信息
标题:Distance-decay reveals contrasting effects of land-use types on arthropod community homogenisation 距离衰变揭示了土地利用类型对节肢动物群落均质化的不同影响
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-67612-9
期刊:Nature Communications
2.摘要
密集土地利用导致的同质化是全球生物多样性衰退的驱动力之一。然而,土地利用强度对昆虫多样性丧失的贡献仍大多未被验证。因此,我们比较了来自450个科的~12,000种节肢动物物种(使用条形码索引编号),采用距离-衰变关系。我们研究社区沿着从森林到管理草原、耕地以及位于近自然、农业和城市区域景观中的定居点,逐步增加的本地土地利用强度梯度。我们对不完整样本的发生数据方法指出,考虑频率和物种特征后,草原拥有最同质的群落。相比之下,最明显的土地利用类型、定居点和耕地与森林无异,且显示出不同地点间最为异质的群落。大型和低流动性物种群落在空间上最为异质,但其模式依赖于当地土地利用。区域景观改变了社区对地方土地利用类型的反应:近自然景观减少了均质化,而农业景观则增加了均质化。基于我们的发现,我们建议加强保护工作,特别是在管理草地中,以逆转均质化,而定居点和耕地则更多地被视为节肢动物群落异质化。
3.图表
文献7
1.信息
标题:Exposure of western United States bird communities to predicted high severity fire 美国西部鸟类群落暴露于预测的高严重火灾
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-68480-7
期刊:Nature Communications
2.摘要
火是一个普遍的生物地理过程,塑造着全球的生物多样性,并且正经历前所未有的变化。尽管火灾对生物多样性的影响有充分记录,但我们尚不清楚生物多样性在哪些方面最易受到火灾变化的影响。我们利用火灾预测和物种分布模型的最新进展,评估美国西部鸟类物种丰富度、群落独特性和功能丰富度在火灾模式变化下的影响。我们发现,55%-58%的生物多样性热点被归类为“避难区”,即高生物多样性与预测的低严重烧毁区交汇处。相比之下,24-30%的生物多样性热点被归类为“关注区”,即高生物多样性与预测的高严重烧毁区交汇。超过一半(52-60%)的“关注区域”发生在历史上火灾严重度较低的地理区域;火灾状况不匹配,表明对生物多样性存在潜在威胁。我们发现,偏好高密度植被且喙部较浅的物种最有可能暴露于高强度火灾,这表明具有这些特征的物种栖息地可能丧失。我们的发现强化了针对性管理的呼吁,以减少未来火灾影响,尤其是在预测火灾超出历史变异范围的情况下。
3.图表
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。
挑选的期刊范围如下:
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)