生物多样性与生态系统多功能性:进展与展望

分类：论文范文 发表时间：2021-04-20 09:35

　　摘要:全球变化和人类活动引起的生物多样性丧失将会对生态系统功能产生诸多不利影响,如生产力下降、养分循环失衡等。因此,始于20世纪90年代的生物多样性与生态系统功能(biodiversityandecosystemfunctioning,BEF)研究一直是生态学界关注的热点。然而,随着研究的深入,人们逐步认识到生态系统并非仅仅提供单个生态系统功能,而是能同时提供多个功能,这一特性被称之为“生态系统多功能性”(ecosystemmultifunctionality,EMF)。尽管有此认识,但直到2007年,研究者才开始定量描述生物多样性与生态系统多功能性(biodiversityandecosystemmultifunctionality,BEMF)的关系。目前,BEMF研究已成为生态学研究的一个重要议题,但仍存在很多问题和争议,如缺少公认的多功能性测度标准、生态系统不同功能之间的权衡问题等。本文概述了BEMF研究的发展历程、常用的量化方法、EMF的维持机制和不同研究视角下BEMF的关系。针对现有研究中的不足,本文还总结了需要进一步深入研究的地方,特别强调了优化EMF测度方法和研究不同维度生物多样性与EMF间关系的重要性,以期对未来的BEMF研究有所帮助。

　　关键词:生态系统功能;物种丧失;多功能性指数;多功能

　　1从生物多样性与生态系统功能到生物多样性与生态系统多功能性

　　地球的最独特之处是存在生命,而生命最奇妙的特点是其多样性(Cardinaleetal,2012)。然而,在全球范围内,随着人类社会活动的加剧和气候变化,生物多样性正以惊人的速度丧失。不断积累的证据表明,生物多样性丧失会降低生态系统的功能和服务(Loreauetal,2001;Hooperetal,2005;Balvaneraetal,2006;Cardinaleetal,2006,2011;Waggetal,2014),如生产力下降、养分循环失衡、传粉能力下降等(Hooperetal,2005;Cardinaleetal,2006,2012;Waggetal,2014)。人类社会的幸福感依赖于生态系统提供的产品和服务,而这些则直接来自于生态系统功能(ecosystemfunctioning)(Mooneyetal,2004)。因此,生物多样性与生态系统功能(biodiversityandecosystemfunctioning,BEF)之间的关系是生态学研究关注的热点之一。

　　2生态系统多功能性的测度

　　多功能性的测度是研究BEMF的一个关键步骤,如何用恰当的方法测度多功能性一直是BEMF研究的技术难点。由于生态系统的复杂性及其所提供功能的多样性,研究人员对生态系统多功能性的量化至今仍未达成共识。现有方法多从生态系统功能的不同角度出发,如多样性高的群落是否比多样性低的群落具有更高的多功能性;多个生态系统功能的平均水平与生物多样性之间的关系;超过某一水平的生态系统功能数是否会随着生物多样性的增加而增加等(Byrnesetal,2014a)。

　　3生态系统多功能性的维持机制

　　与单个生态系统功能相比,维持生态系统多功能性是否需要更高水平的生物多样性？这一问题引发了研究者对多功能性维持机制的探讨。

　　4生态系统多功能冗余

　　在自然或人工构建的群落中,一些物种具有相同的生态学功能,从而造成组成群落的物种存在功能上的冗余。这一概念的提出主要基于物种能够提供多个功能,而这些功能之间又存在权衡或互补(Gamfeldtetal,2008)。

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