Nature、Science、Cell系列上大尺度生物多样性研究精选19~260504-0510

2026年5月
zbhgis 浩瀚地学5964 字约 30 分钟
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文献1(Review)

1.信息

标题:Nature-based solutions: a double-edged sword for biological invasions? 基于自然的解决方案:生物入侵的双刃剑?

DOI:https://doi.org/10.1016/j.tree.2026.04.006

期刊:Trends in Ecology & Evolution

2.摘要

基于自然的解决方案(NbS)越来越多地被推广用于应对气候变化和生物多样性丧失,但为生物入侵而扩大 NbS 的后果——这一公认的生物危机——的综合性仍然不足。我们评估 NbS 如何影响外来物种的建立、扩散及影响。我们讨论了有利入侵结果的机制,包括通过本地物种恢复增强生物抗性、针对性入侵物种控制以及精心实施的管理性迁移。相反,设计不当的 NbS,尤其是涉及外来物种引入、贸易分散障碍削弱、干扰机制改变或在退化生态系统中实施不足的措施,会加剧入侵结果。将入侵科学纳入 NbS 规划,辅以强有力的风险评估和长期监测,对于在全球变化下实现多重利益至关重要。

3.图表

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文献2

1.信息

标题:Climate-induced range shifts support local plant diversity but don’t reduce extinction risk 气候变化导致的物种分布范围变化有利于局部植物多样性,但并不能降低物种灭绝风险

DOI:https://doi.org/10.1126/science.aea1676

期刊:Science

2.摘要

气候变化正导致植物分布范围发生广泛变化,但其对物种灭绝和生物多样性的影响尚不明确,因为很少有全球尺度的生物多样性模型纳入真实的分布范围变化动态。我们将物种特异性的分布范围变化速度整合到物种分布模型中,预测了2081年至2100年间67,664种植物(占全球植物总数的18%)的分布情况。在不同的排放情景下,预计7%至16%的物种将失去超过90%的分布范围,面临极高的灭绝风险。这些损失主要由气候变化导致的栖息地丧失驱动,而非扩散限制。尽管分布范围的变化对缓解全球物种灭绝的影响甚微,但预计其将增加地球28%陆地上的局部植物丰富度。因此,促进分布范围的变化或许能够维持局部植物丰富度,但并不能减少全球物种灭绝。

3.图表

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文献3

1.信息

标题:Global patterns of functional diversity erosion risk in terrestrial vertebrates 陆生脊椎动物功能多样性侵蚀风险的全球模式

DOI:https://doi.org/10.1016/j.oneear.2026.101702

期刊:One Earth

2.摘要

大量物种面临灭绝风险,但这种灭绝对全球功能多样性(FD)的潜在影响仍大多未知。了解 FD 侵蚀风险的全球模式和驱动因素是提升生物多样性保护的关键。本文整合了 33,268 种陆生脊椎动物的分布和性状数据,以估算全球 FD 的模式及其侵蚀风险。我们发现 FD 侵蚀风险的热点在陆生脊椎动物群体间存在差异,且与 FD 热点的重叠极少,可能反映了气候季节性和人类干扰的影响。现有保护区覆盖的 FD 侵蚀热点不足 30%,使其在当前保护工作中严重被忽视。我们的研究指出了在减轻 FD 损失方面的关键保护缺口,并建议未来的保护规划必须针对全球生物多样性丧失的特定维度进行调整。

3.图表

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文献4

1.信息

标题:High risk of extinction across the flowering plant tree of life 开花植物生命之树面临极高的灭绝风险

DOI:https://doi.org/10.1126/science.adz0773

期刊:Science

2.摘要

全球生物多样性政策认识到保护进化谱系的必要性,因为其多样性支撑着人类当前和未来的福祉以及地球生命的未来。植物在全球生物多样性评估中大多被忽略,导致分类学上的不平衡,数十年来一直阻碍着植物的保护。我们构建了所有开花植物(被子植物)物种的生命之树及其灭绝风险评估,以此作为对其受威胁进化史的全球评估。我们估计,21.2%的被子植物进化史面临灭绝风险,并确定了9945个优先保护物种,这些物种在受威胁进化史中所占比例过高。这些优先排序有助于纠正动植物之间的不平衡,监测保护成效,并在人类活动对生物多样性日益增长的压力下优化资源分配。

3.图表

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文献5

1.信息

标题:Quantifying and categorising the animal welfare impacts caused by biological invasions 量化和分类生物入侵对动物福利的影响

DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-72154-9

期刊:Nature Communications

2.摘要

生物入侵会给动物带来痛苦,但评估这些福利影响的研究却寥寥无几,因此我们对它们的了解也十分有限。本文提出了一种框架,可用于识别生物入侵对个体动物福利造成的相对变化。我们运用该框架评估了鸟类和蚂蚁入侵对动物福利的影响。这些影响是一个全球性现象,波及本地和外来动物。然而,某些外来蚂蚁物种无论在何处都会造成严重影响,而外来鸟类则不会。这些影响很可能被低估,尤其是对外来动物的影响。物理和行为证据(例如,鸟类的损伤和反复梳理羽毛)足以识别许多福利影响。生理证据(例如,“应激”激素的变化)则较为匮乏,但可以提供有用的补充信息,帮助量化影响的严重程度。已发表的生物入侵对生物多样性的影响数据是一笔尚未开发的资源,可用于评估这些影响。

3.图表

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文献6

1.信息

标题:Predicting temporal stability and resilience from resistance and recovery 从抵抗和恢复的角度预测时间稳定性和韧性

DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10498-4

期刊:Nature

2.摘要

对于许多自然和社会系统而言,稳定性至关重要。时间稳定性,即系统随时间推移保持不变的程度,可以通过抵抗扰动期间的位移、加速扰动后的恢复或两者兼具来增强 (1,2,3,4) 。同样,恢复力(指扰动后接近未扰动水平的程度 (5,6,7,8,9,10) )也包含承受(抵抗)和扰动后恢复两个组成部分 (11,12) 。本文提出并检验了关于时间稳定性和恢复力如何依赖于其抵抗和恢复组成部分的新预测。我们发现,即使不了解系统恢复速度的信息,时间稳定性通常也可以通过抵抗力来预测。相比之下,恢复力预计至少与抵抗力一样依赖于恢复力,这与之前的理论一致 (11,12) 。利用世界上持续时间最长的生物多样性实验的植物生产力数据,我们发现,仅凭单年的抵抗力估计值就能中等程度地预测生态系统或物种层面上持续25年的长期时间稳定性,即使同时考虑恢复力,预测精度也仅有轻微提升。通过结合生态系统层面的抵抗力和恢复力,可以较为准确地预测生态系统的韧性。我们还发现,通过监测干旱发生前的时间稳定性,可以预测生态系统的抗旱能力。我们的研究结果表明,长期时间稳定性和短期抵抗力通常可以相互预测,并阐明了如何利用抵抗力和恢复力来增强自然系统和人工系统的稳定性。

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文献7(Review)

1.信息

标题:The rewiring of ecological networks in a variable world 在多变的世界中重塑生态网络

DOI:https://doi.org/10.1038/s44358-026-00159-9

期刊:Nature Reviews Biodiversity

2.摘要

传统上,生态网络被视为静态系统进行研究。然而,越来越多的证据表明,这些网络具有高度动态性,它们会响应自然和人为环境变化,从而改变物种间的相互作用并影响生态系统的韧性。在本综述中,我们探讨了“网络重连”这一新兴概念,它指的是由于物种对环境条件变化的响应而导致的生态网络底层结构的变化。在自然环境梯度和人为变化的影响下,驱动网络重连的机制具有一致性,并且这些机制日益被认为是生态系统在全球变化下如何运作的核心。网络重连是生态网络的基本属性,在描述如何在多变的世界中维持生物多样性和生态系统功能时,必须明确考虑这一属性。

3.图表

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文献8

1.信息

标题:Habitat-specific trends in taxonomic, functional, and phylogenetic diversity in European plant communities over a century 一个世纪以来欧洲植物群落分类、功能和系统发育多样性的生境特异性趋势

DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-72112-5

期刊:Nature Communications

2.摘要

尽管全球生物多样性丧失问题日益受到关注,但局部植物群落内部的增减平衡仍存在争议,这主要是由于缺乏针对不同生境和生物多样性多个方面的综合性、长期性和大规模分析。本文分析了欧洲57,390个维管植物植被样方的时间序列数据,量化了分类多样性、功能多样性、系统发育多样性和γ多样性的平均趋势以及不同生境下的趋势,同时还分析了受威胁物种红色名录、外来物种以及特有种与广布种的变化。研究发现,过去100年间,植物群落的植被覆盖度平均每年增加0.7%,物种数量平均每年增加0.2%,这与功能多样性、系统发育多样性、外来物种、红色名录物种和广布种的增加相关。沼泽和湿地群落的生物多样性变化最为显著。生境类型和生境变化轨迹(稳定、演替、干扰)的差异,以及最近一次观测年份,可以解释2.1%至36.6%的生物多样性趋势变化。特定生境的γ多样性没有表现出普遍趋势,仅在稳定的草地和演替的稀疏植被生境中有所增加。通过整合生境类型和变化轨迹,我们调和了关于局部生物多样性变化的一些相互矛盾的论述,从而对观察到的局部生物多样性变化有了更细致的理解。

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文献9

1.信息

标题:Growing nickel supply from the tropics threatens priority conservation areas 热带地区镍供应量的增长威胁到重点保护区

DOI:https://doi.org/10.1038/s41559-026-03068-4

期刊:Nature Ecology & Evolution

2.摘要

镍是低碳技术和不锈钢的关键金属,其全球需求不断增长,导致热带生物多样性保护区的镍矿开采量激增。我们利用全球逐矿供应情景模型,量化了满足未来脱碳镍需求与保护对实现生物多样性和气候目标至关重要的区域之间的权衡。镍红土矿(通常位于热带森林下方的近地表矿床)占2025年至2050年模型预测供应量的78%至83%。在此期间,开采的镍中有一半威胁到全球前10%对保护生物多样性和碳储存至关重要的陆地面积,但避免在这些区域开采会增加供应短缺的风险。此外,未来53%至60%的镍供应来自沿海矿区,这些矿区威胁到全球前10%的海洋生物多样性保护优先区域。尽管深海资源开发仍存在争议,但我们的研究表明,暂停开发可能会增加对来自高优先级区域镍矿的依赖,而这些区域对于保护陆地和沿海海洋生物多样性至关重要。确保生态友好的镍供应需要将陆地和海洋保护的优先事项纳入考量,以此指导镍矿的采购和开发决策,同时还需努力减轻不可避免的影响,加大资源勘探力度,并降低长期需求。

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文献10

1.信息

标题:Tree community resource economics control soil food web multifunctionality 树木群落资源经济控制土壤食物网多功能性

DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10455-1

期刊:Nature

2.摘要

植物通过塑造微环境 (1) 和提供初级生产力来影响陆地生态系统的功能,而初级生产力又为食物网的能量流动提供动力 (2) 。然而,植物群落特性如何通过食物网中的能量流动影响生态系统功能的研究却很少 (3,4) ,尤其是对于承载大部分植物能量的土壤食物网而言 (2,5) 。我们运用食物网能量学方法 (6,7) 表明,优势树种的资源经济性控制着欧洲森林土壤食物网的多功能性。与以资源保守型树种为主的群落相比,以资源获取型树种为主的树种群落促进了多种土壤营养功能的快速进行。这些效应主要由更高质量的凋落物和更温暖的森林微气候驱动,从而提高了土壤生物的代谢活性 (8) 。因此,树种组成可以解释土壤食物网多功能性的大部分变异,其解释力与不同地点间的生物地理差异相当。相比之下,三种树木混交林相对于单一树种林分的影响较小,呈负面影响,这主要是由于能量从活根向凋落物转移,以及对森林微气候的降温效应所致。尽管地上树木生物量产量有所增加,但仍出现了这种负面影响,表明地上和地下生物多样性效应存在差异。我们的研究结果强调了与资源经济相关的植物功能性状作为土壤食物网功能驱动因素的重要性 (5,9) ,并展示了气候驱动的树木群落组成变化如何改变森林土壤功能。

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)