Nature、Science、Cell系列上大尺度生物多样性研究精选30~260720-0726
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文献1
1.信息
标题：The global biogeography of passerine songs 雀类鸣叫的全球生物地理分布
DOI：https://doi.org/10.1126/science.aee6239
期刊：Science
2.摘要
虽然鸟鸣是研究发声交流方式演化的经典研究对象，但由于其全球范围内的多样性，要建立一个统一的分析框架一直颇具挑战性。通过对全球 3000 多种雀形目鸟类的鸣声进行分析，我们发现，这些鸣声其实可以由八种基本元素构成。这些元素的使用方式因物种的生物学特征（如社会结构、形态和交配方式）以及声音传播的物理规律而有所不同。在热带雨林中，由于声音传播效率受到环境因素的影响，那些结构简单的鸣声更易被传递；而在温带地区，由于人口密度高，鸟类需要更近距离的交流，同时短暂的繁殖季节也加剧了性选择的压力，因此那些结构复杂、包含更多信息的鸣声更受青睐。尽管鸟鸣容易受到声音环境的影响而受损。但从整体来看，全球范围内鸟鸣的分布情况，实际上反映了物理环境因素与生物体进行复杂交流的本能之间的动态平衡。
3.图表
文献2
1.信息
标题：Invasive species’ environmental impacts are more severe in the Global South 入侵物种对环境造成的破坏，在全球南方地区更为严重
DOI：https://doi.org/10.1126/science.aed0603
期刊：Science
2.摘要
外来入侵物种是对生物多样性构成的重大威胁，但其具体影响范围至今仍不甚清楚。全球生物多样性评估结果显示，北方富裕国家所受的影响最为严重，但这一结论仅是基于外来入侵物种的数量得出的，其中存在研究偏差。通过利用一个包含标准化影响数据的全球数据库，我们计算出了各国的平均影响程度。结果发现，尽管北方国家关于外来入侵物种的记录数量是南方国家的两倍多，但南方的平均影响程度其实更高。治理不善和管理能力不足是导致南方受影响更严重的主因。那些经济快速增长但治理水平低下的新兴经济体尤其容易受到影响。如果忽视了南方国家所面临的最严重的外来入侵物种威胁，就会使人们无法将注意力集中在那些最需要保护的地区上。
3.图表
文献3
1.信息
标题：Emergent patterns of island biodiversity in the Anthropocene 人类世背景下岛屿生物多样性的形成模式
DOI：https://doi.org/10.1126/sciadv.aee1788
期刊：Science Advances
2.摘要
长期以来，岛屿一直是生态学和进化论研究的重要基础，被用作研究生物多样性模式的理想模型。然而，人类活动对岛屿生态系统的影响极为深远——尤其是物种的灭绝和引入——这些变化极大地扰乱了岛屿上的生态系统，使得基于当前数据得出的结论变得复杂化。本文综述了人类活动如何改变了岛屿上的生物多样性模式，包括物种丰富度、群落组成、物种进化以及物种间的相互作用等方面。研究表明，岛屿上目前观察到的许多生态和进化现象，既受自然过程的影响，也深受人类活动数千年来的影响。如果能够更好地利用古生态学证据，同时改进岛屿生物多样性数据库和建模技术，就能更准确地重建人类出现之前的岛屿生物多样性状况。
3.图表
文献4
1.信息
标题：Plant diversity modifies multi-trophic interactions in croplands, grasslands and forests 植物多样性会改变农田、草原和森林中的多营养级相互作用关系
DOI：https://doi.org/10.1126/sciadv.aeb8680
期刊：Science Advances
2.摘要
多营养级相互作用会显著影响生态系统的结构和功能。不过，植物多样性如何影响农业和自然生态系统中的多营养级相互作用的方向和可预测性，目前尚不清楚。通过对五大洲的 149 项野外研究进行分析，我们发现：总体而言，植物多样性的增加在农田、草原和森林中产生的影响各不相同。在农田中，植物多样性增加后，无脊椎动物天敌与食草动物的比例分别增加了 846%和 148%；这一现象符合“自上而下的控制机制”，即捕食者的增加会导致食草动物数量的减少，从而有利于农作物的生长。而在草原和森林中，植物多样性增加则产生了“自下而上的效应”：生产力的提高使得食草动物和捕食动物的数量都增加了，天敌与食草动物的比例增加了 4.73%。其中，21.2%为森林。我们的研究结果表明，生物多样性对生产力的影响并不仅仅取决于植物之间的直接相互作用以及由此产生的生物多样性-生产力关系。相反，这些结果表明，生物多样性的影响符合“自上而下”和“自下而上”两种机制的共同作用结果，而这两种机制的相对重要性则可能因生态系统和管理方式的不同而有所差异。多样化种植方式对农作物害虫的影响表明，通过多样化种植来预防农作物害虫，可能是提升农业可持续性的有效途径。
3.图表
文献5
1.信息
标题：Rates of passerine body plan evolution in time and space 鸟类身体结构在时间和空间上的演化速率
DOI：https://doi.org/10.1038/s41559-026-03110-5
期刊：Nature Ecology & Evolution
2.摘要
已知表型进化的速率和模式在不同时间和空间上存在巨大差异，然而导致这种差异的驱动因素却仍然不清楚。我们利用了超过 17 万份灵长类动物的骨骼测量数据，这些数据来自 2057 种鸣禽，这是现存鸟类中最多样化的一个目。通过这些数据，我们重建了过去 1001 万年里灵长类动物身体结构多样化的进化历史。我们发现，灵长类动物身体结构进化的历史主要由一些罕见的、具有层级结构的表型创新事件所主导，这些事件发生在主要分类群出现的初期阶段。这表明，这类创新事件在塑造全球灵长类动物多样性方面发挥了重要作用。这些创新事件的时间与地球历史上气候不稳定加剧的时期相吻合，而在当前的纬度梯度中也可以看到这一特征——较高纬度的地区拥有表型进化速率较高的物种。模块化的特征变异现象。总的来说，我们的研究结果支持了这样一个假设：气候变异性可能是一种反复出现的驱动因素，能够促使表型多样性在长时间尺度上发生演变，并将创新的脉冲与进化过程中的大规模空间模式联系起来。
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文献6
1.信息
标题：Non-native and invasive tree species are abundant in neotropical secondary forest but decline over time 在非热带地区的次生森林中，非本地入侵树种非常常见，但随着时间的推移，这些物种的数量会逐渐减少
DOI：https://doi.org/10.1038/s41477-026-02327-3
期刊：Nature Plants
2.摘要
非本地物种和入侵物种是全球生物多样性丧失的主要原因之一，因此这些物种可能会干扰原生森林在受到破坏后的恢复，比如在被废弃的农业用地上。本研究评估了在次生热带森林的演替过程中，非本地木本物种的相对密度和丰富度如何变化，探讨了这些物种在干旱和湿润森林之间的差异，并确定了导致这些变化的潜在环境和社会因素。我们使用了来自 10 个新热带国家、共 1,561 个森林样地以及 58 个时间序列的数据。我们将 3,735 种木本物种按照起源和入侵性进行了分类。我们的分析和结论主要集中在非本地木本物种上，而本地物种则被单独进行了研究。非本地木本物种非常普遍，出现在 81%的时间序列中，占干旱森林样地的 18%，占湿润森林样地的 41%。我们共记录了 11 种非本地入侵物种，其中大多数都是多物种入侵者。与人类活动相关的演替树种。在初始演替阶段（最初的 10-20 年），NNS 物种的相对密度和丰富度都很高，在湿润森林中占茎干数量的 28%，物种数量的 22%；在干旱森林中则分别占茎干数量的 9%和物种数量的 22%。不过，在这段时间内，这两种指标都显著下降。而在后期演替阶段，NNS 物种的数量仍然存在，这与本土先锋物种的演替轨迹相似，这可能是由于树冠的闭合和遮荫效应的增加所导致的。从空间分布来看，随着人类发展指数的上升，NNS 物种的丰富度有所增加。然而，无论是密度还是丰富度，都受到了周围森林覆盖增加、农业活动临近以及降水量的负面影响。而土壤中的有机碳则通常有助于促进 NNS 物种的存活。我们的研究结果表明，通过自然方式让森林重新生长，并保持森林景观的相对完整，可以作为一种基于自然的解决方案来控制非点源污染，从而保护当地的生物多样性、生态系统完整性和当地居民的生活生计。
3.图表
文献7
1.信息
标题：Sacred sites as refuges for native plant diversity in an urbanized tropical landscape 在城市化热带环境中，这些神圣的地点可以成为本土植物多样性的避难所
DOI：https://doi.org/10.1038/s44284-026-00489-x
期刊：Nature Cites
2.摘要
在那些破碎且管理极为严格的城市绿地中，实现自然再生对于维持生态系统的功能及其相关服务至关重要。因此，自然再生为了解人类改造景观中的生态韧性提供了重要的视角。在这里，我们展示了非洲热带地区最全面的城市植物多样性实地评估结果之一。该评估涵盖了马达加斯加安塔纳纳罗夫地区 329 个植被斑块中的 25,000 株自然再生的木本植物，这些植物来自 206 个物种，其中 39%为本地物种。随着建筑结构的复杂性、人口密度以及社会经济发展的增加，景观层面的本地物种多样性有所下降，而外来物种则并未表现出与城市特征之间的明显关联。在“神圣”森林碎片中，本地物种的丰富度最高，其中许多区域还保存着可追溯到殖民前时期的古老遗迹。值得注意的是……在十个物种多样性最丰富的区域中，有七个位于这样的地点。我们的研究发现强调了这些地点在维持本地物种多样性方面可能发挥的重要作用，同时也揭示了社会文化因素如何为热带城市地区的保护与恢复带来机遇与障碍。
3.图表
文献8（Review）
1.信息
标题：Ecological novelty induced by climate change 由气候变化引发的生态新现象
DOI：https://doi.org/10.1038/s41558-026-02697-8
期刊：Nature Climate Change
2.摘要
气候变化正在以前所未有的速度改变生物和生态系统所处的环境。这种变化涉及陆地和海洋系统的调整，可以被归类为生态新奇性现象——即多种尺度上快速变化所带来的影响。本综述探讨了气候变化引发生态新奇性的机制及其在全球各个生物群落中的表现。我们将这种新奇性现象置于过去气候变迁和生态重组的宏观背景下进行思考。我们有充分的证据表明，气候变化通过直接或间接的影响，严重破坏了生态群落的结构；而通过适应和缓解气候变化措施，我们可以在一定程度上应对这种新奇性现象。潜在的干预措施可以分为三类：避免、容忍或积极应对生态新奇性现象。
3.图表
文献9（Review）
1.信息
标题：Status, threats and conservation of Earth’s migratory birds 地球候鸟的现状、威胁与保护
DOI：https://doi.org/10.1038/s44358-026-00177-7
期刊：Nature Reviews Biodiversity
2.摘要
一半的候鸟种群数量正在减少。损失遍及地球上每个地区，并引发了对地球上最显著且生态重要群体之一长期存续的紧迫关切。如果不加以干预，持续的衰退和灭绝将不可避免。在本综述中，我们讨论候鸟当前的趋势、威胁及保护措施。由于技术和资金限制以及地理偏见，尤其是在全球南方地区，地球候鸟的真实状况仍不确定。识别下降发生地点及其成因仍然具有挑战性，因为迁徙者穿越广阔的生态和政治景观，使诊断和应对变得复杂。当前的保护动力集中在基于区域和威胁的方法上，但大多数候鸟的大部分生命周期都在保护区外度过，威胁缓解仍主要局限于局部，这凸显了在种群受到威胁之前，推进针对限制因素的物种层面方法的必要性。扭转下降需要一个协调框架，将全年循环理解与人类维度相结合，扩大监测，优先考虑景观尺度的栖息地保护，实现有针对性的威胁减少，并加强治理和融资，同时辅以预防措施和更有效的沟通，以保护地球候鸟。
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）