科研进展

华南植物园阐述植物功能性状与生物多样性的多尺度连接

发布日期:2024.04.30 作者:scbg

    了解生物多样性的起源、分布规律和动态变化的内在机制是现代生态学的关键问题。基于功能性状的生态学(Trait-based ecology)强调植物功能性状在群落构建和生态系统功能中的重要性,然而,功能性状也可以在更广泛的时间和空间尺度上提供与生物多样性的链接。因此,需要构建一个多时空尺度、基于植物功能性状评估全球变化对生物多样性影响的研究框架,以探究生物多样性形成和维持的生理生态机制,助力未来气候变化下生物多样性的保护和预测。

    中国科学院华南植物园植物生态与环境科学中心(PI叶清研究员)的刘慧副研究员,联合群落生态、生态系统、生物多样性、全球变化领域的多位科学家,提出了利用植物功能性状从不同生态维度分析和预测生物多样性的新视角,并同时考虑了演化和环境的影响(图1)。文章主要观点:1) 在植物个体和物种尺度,不同器官、种内和种间的性状变异对于评估物种形成的生态演化动态至关重要,其对气候变化的响应也是物种生长和死亡的关键;2) 在群落尺度,基于功能性状形成的生态位和适合度分化是当代物种共存理论的基础,而尚具争议的功能性状与群落动态之间的相关性则是深入了解生物多样性维持的切入点;3) 在生态系统尺度,植物功能性状和功能多样性共同驱动了生物多样性-生态系统功能之间的链接,并可提供物种和生态系统水平的环境耐受阈值;4) 在全球尺度,植物功能性状可以揭示影响物种分布和全球生物多样性的重要过程,如引起物种形成或灭绝的关键性状,气候多样性-地理多样性-生物多样性之间的关系等。最后,作为和功能多样性并列的系统发育多样性,是生物多样性的重要组成部分,也是物种微观和宏观演化的基础。演化生态位保守性和环境共同影响了性状及其可塑性,并且影响性状之间的协同和权衡关系,从而导致环境变化下群落和生物多样性的改变。

    该研究系统总结了植物功能性状在物种适应与共存、生物多样性-生态系统功能、物种分布和全球生物多样性中的作用的研究进展,以整合功能性状的理论和方法来研究生物多样性,并讨论了全球环境变化下功能性状和生物多样性相结合的未来研究趋势。相关研究成果已近期发表在国际学术期刊Biological Diversity上。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/bod2.12004

图1. 植物功能性状与生物多样性的多尺度链接


    Biological Diversity是由中国科学院华南植物园2024年创办的一本同行评议、开放获取的全英文国际期刊(前三年免版面费)。主编是中国科学院华南植物园主任任海研究员和英国莱斯特大学John Seymour (Pat) Heslop-Harrison教授。与国际知名出版商Wiley合作全球出版发行。本刊以生物多样性保护与资源可持续利用为重点,致力于发表生物多样性研究领域原创性、开拓性、应用性成果与前沿进展,特别支持跨学科研究成果的发表,为生物多样性研究领域的学者搭建国际性高水平学术交流平台,并打造生物多样性研究领域的综合性国际旗舰期刊,共同推动生物多样性研究领域的进步与发展。期刊网站:https://onlinelibrary.wiley.com/journal/29944139,欢迎感兴趣的科研人员投稿!





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