近日，我校生命科學(xué)學(xué)院儲(chǔ)誠(chéng)進(jìn)教授課題組在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Ecology Letters（IF5 = 11.775）上發(fā)表了題為“Direct and indirect effects of climate on richness drive the latitudinal diversity gradient in forest trees”的學(xué)術(shù)論文。該項(xiàng)研究基于全球35個(gè)大型固定森林樣地（CTFS-ForestGEO）的調(diào)查數(shù)據(jù)（樣地分布于25.10° S—61.30° N之間，面積從9公頃至60公頃不等），系統(tǒng)地研究了氣候和森林林分特征對(duì)樹(shù)木緯度多樣性梯度格局的影響。儲(chǔ)誠(chéng)進(jìn)教授為該論文的唯一第一作者和唯一通訊作者，我校生命科學(xué)學(xué)院為唯一作者單位。該項(xiàng)工作聯(lián)合了國(guó)際上48個(gè)科研院所的73位科研人員，得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

35個(gè)大型固定森林樣地的分布圖

樹(shù)木物種多樣性等隨緯度梯度的變化格局

生物多樣性緯度梯度格局的形成機(jī)制是宏觀(guān)生態(tài)學(xué)和生物地理學(xué)研究中最為基礎(chǔ)的科學(xué)問(wèn)題之一。研究人員曾提出很多不同的假說(shuō)來(lái)試圖加以解釋?zhuān)v史因素、進(jìn)化因素以及各種生態(tài)學(xué)過(guò)程等。而氣候的影響在所有的假說(shuō)中幾乎都有體現(xiàn)：低緯度地區(qū)氣候季節(jié)間和年際間變異小（氣候忍耐假說(shuō)）；生態(tài)位分化程度高（生態(tài)位理論）；溫度越高，意味著生物的進(jìn)化速率和物種的形成速率可能會(huì)越高（“紅皇后”假說(shuō)）；能量更為充足，意味著能支持更多的個(gè)體，進(jìn)而通過(guò)減少隨機(jī)滅絕的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)提高物種的數(shù)目（“更多個(gè)體假說(shuō)”或者“物種-能量”假說(shuō)）等。實(shí)際上，不同的假說(shuō)之間并非彼此孤立，其內(nèi)在的機(jī)制常常是相互重疊的。該項(xiàng)研究通過(guò)結(jié)構(gòu)方程模型的手段，將氣候的影響分解為直接的和間接的兩個(gè)部分；間接影響通過(guò)森林林分的結(jié)構(gòu)特征，包括林分的樹(shù)木個(gè)體數(shù)和林分內(nèi)樹(shù)木的大小變異等。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1）氣候顯著直接地影響著樹(shù)木多樣性；2）氣候通過(guò)森林林分內(nèi)樹(shù)木個(gè)體數(shù)間接影響著全球的樹(shù)木多樣性；3）氣候的直接影響強(qiáng)度要明顯大于間接影響強(qiáng)度。第一個(gè)研究結(jié)果同時(shí)支持了氣候忍耐假說(shuō)、生態(tài)位理論和“紅皇后”假說(shuō)；第二個(gè)研究結(jié)果支持了“更多個(gè)體假說(shuō)”或者“物種-能量”假說(shuō)；而第三個(gè)結(jié)果則表明氣候?qū)Χ鄻有缘闹苯佑绊懺谏謽?shù)木多樣性緯度梯度格局的形成過(guò)程中起著主導(dǎo)作用。

該項(xiàng)研究為深入理解生物多樣性緯度梯度格局的形成機(jī)制以及不同機(jī)制的相對(duì)重要性提供了全新的認(rèn)識(shí)視角，在當(dāng)前全球氣候變化的大背景之下，對(duì)生物多樣性的保護(hù)和管理大有裨益。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ele.13175