
地球生态系统正日益受到人类活动引发的多重环境胁迫的威胁,这些胁迫往往同时发生且相互作用,对生态系统维持多种功能的能力(即生态系统多功能性)构成严峻挑战。然而,不同全球变化因子对多功能性的相对贡献,以及多功能抵抗力如何响应因子间的交互作用,目前尚不明确。
本研究基于对140篇文献的系统整合分析,评估了生态系统多功能性及其抵抗力对全球变化因子的响应模式。结果表明,生物多样性变化对生态系统多功能性的影响最为显著。在双因子实验中,因子间主要通过加和效应(55.5%)影响多功能性,其次是拮抗效应(32.9%)和协同效应(11.6%)。研究进一步发现,生态系统多功能抵抗力随胁迫因子数量的增加而降低。值得注意的是,若仅关注单一介质(如土壤)的多功能性,可能低估多功能抵抗力对环境变化的响应,因为植物与土壤生物对全球变化的响应存在解耦现象,进而引发功能间的权衡。此外,生态系统多功能抵抗力随纬度升高而显著增强,但随实验持续时间延长而降低,表明亚热带地区对全球变化最为敏感,且长期胁迫会对生态系统抵抗力产生累积削弱效应。
本研究通过量化全球变化下生态系统多功能抵抗力的时空格局,提升了对生态系统稳定性的认知,有助于在未来环境变化下情景下对不同气候带生态系统的响应进行准确预测与优化管理。

原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.6c00377