摘要：近日，华中农业大学资源与环境学院土壤微生物生态与环境健康课题组在山地生物多样性和生态系统服务方面取得新进展，相关成果以“Temperature thresholds induce abrupt shifts in biodiversity and ecosys

近日，华中农业大学资源与环境学院土壤微生物生态与环境健康课题组在山地生物多样性和生态系统服务方面取得新进展，相关成果以“Temperature thresholds induce abrupt shifts in biodiversity and ecosystem services in montane ecosystems worldwide”为题发表于《PNAS》。

山地在全球生物多样性和生态系统功能维持方面发挥着关键作用，是支撑地球生命系统的重要基础。然而，山地生态系统对温度变化极为敏感，在气候变化加剧的背景下可能经历剧烈转变。目前，全球范围内山地生物多样性和生态系统服务在多大程度上以渐变或突变的方式响应局部温度变化尚不清楚。

本研究通过对全球290个海拔梯度的4462个观测数据进行系统综合分析，探究了生物多样性（包括动物和植物多样性）和生态系统服务（包括植物生产力、土壤碳和土壤肥力）对海拔梯度上局部温度变化的响应模式（图1）。研究结果表明，在所调查的海拔梯度中，近三分之一的梯度表现出生物多样性和生态系统服务对局部温度变化的突变响应（图2）。当局部温度达到特定阈值（约为年平均温10℃）时，即使温度略微上升，也可能引发山地生物多样性和生态系统服务的剧烈变化。进一步研究发现，动物和植物多样性以及植物生产力对局部温度升高的响应通常表现为正向突变模式，而土壤碳和土壤肥力则普遍呈现负向突变模式。

本研究基于迄今为止最全面的实证证据，首次揭示了全球山地生物多样性和生态系统服务对局部温度变化的普遍突变响应规律，凸显了山地生态系统对气候变化的高度敏感性。研究结果强调了将局部气候变化纳入山地生态系统保护战略的紧迫性，尤其是未来可能突破突变温度阈值的区域，应加强针对性保护措施，以维护山地生态系统的稳定性和功能可持续性。

图1 本研究中全球海拔梯度采样点的地理分布

图2 全球海拔梯度上生物多样性和生态系统服务的突变响应

华中农业大学资源与环境学院已毕业博士研究生曾晓敏（现就职于中国科学院武汉植物园）为论文第一作者，刘玉荣教授和西班牙国家研究委员会塞维利亚自然资源和农业生物学研究所Manuel Delgado-Baquerizo教授为论文共同通讯作者。西班牙马德里康普顿斯大学Miguel Berdugo博士、澳大利亚西悉尼大学Tadeo Saez-Sandino博士、东北师范大学陶冬雪博士、南京林业大学任婷婷博士、西班牙国家研究委员会塞维利亚自然资源和农业生物学研究所周贵尧研究员、美国麻省理工学院Cesar Terrer博士、美国明尼苏达大学Peter B. Reich教授也参与了该项研究。本研究得到了国家自然科学基金和中国博士后科学基金资助。

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来源：布丁的科学乐园