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分析

物种数量是生态系统健康的真实衡量标准吗?

最近的一项研究发现,单个生态系统的物种数量没有普遍下降,这引发了争议。一些科学家将其视为物种如何适应环境的证据,而另一些科学家则将其视为老鼠和蚊子等常见入18bet体育侵物种才是真正的赢家的标志。

一场大灭绝正在地球的大部分地区上演。从亚马逊森林到美国的郊区腹地,从海洋深处到东南亚的红树林沼泽,数以百万计的物种正在消失。随着物种的消失,现存物种的数量也在急剧下降。北美已经失去了超过四分之一从1970年开始的。

然而,情况比乍看起来要复杂得多。许多当地的生态系统——至少以“物种丰富度”衡量,即它们所包含的物种数量——似乎处于良好的健康状态。的最全面的数上个月对当地生态系统中物种数量的尝试得出了两个意想不到且有争议的结果。

首先,它对陆地和海洋上大约5万个地点的数据进行了分析,没有发现生活在单个生态系统中的物种数量普遍下降的证据。研究显示,当地的“物种丰富度”正在保持,因为一些地方失去了物种,而同样多的地方获得了物种。其次,物种在这些研究地点来来去去的速度是以前无法想象的。平均而言,研究地点每十年交换的物种数量高达惊人的28%,其中许多地点的交换数量甚至更高。

“188金博网注册就送188世界各地的生物多样性都在变化,但我们并没有失去所有地方的生物多样性。一些地方正在恢复和适应,”圣安德鲁斯大学的Maria Dornelas说,她是这项国际研究的23位作者之一科学.“我们的工作与灭绝危机不相矛盾,”她坚持不懈。“但它表明,一个规模发生的事情并不一定反映在另一个范围内。”有,她总结道,“赢家和人类中的失败者。”

物种数量在局部地区仍然很高,而在全球范围内正在下降。多面手正在接管——该研究的作者称之为“同质化”。

格罗宁根大学的Britas Eriksson和奥尔登堡大学的Helmut Hillebrand在一篇评论中更是火上浇油科学伴随着论文,有争议地认为,“全球生物多样性危机,至少现在,并不是关于下降,而是关于大规模重组。”188金博网注册就送188

一些生态学家质疑这些发现的可靠性——因为大部分数据来自仍在运行的生态系统,而不是大多数物种已经消失的城市地区和农田。其他人则担心他们会被用来否认物种大灭绝。

但本文采访的大多数人接受了这一发现,同时担心在“大规模重组”中,大多数的输家是稀有、濒危和特有的物种,而大多数的赢家是常见、多能和入侵物种——老鼠、蚊子、水葫芦等。这就可以解释这些发现提出的核心难题——物种数量在局部地区保持高水平,而在全球范围内却在下降。多面手正在接管——这一过程被论文作者称为“同质化”。


关于不同空间尺度下生物多样性的真实状态,生态学家之间已经酝酿了一段时间的争论。188金博网注册就送18820多年前,研究人员首次指出,全球物种的急剧减少似乎并没有反映在一些当地的生态系统中,其中许多生态系统的物种比过去更多。这些地方大小不一,从小型海洋岛屿到北美,自欧洲人到来后,北美的植物种类更多。

生态系统物种丰富度的变化,蓝色代表物种多样性增加的区域,红色和粉色代表物种多样性下降的区域。

生态系统物种丰富度的变化,蓝色代表物种多样性增加的区域,红色和粉色代表物种多样性下降的区域。Blowes等,2019年Science

研究人员试图确定这些地方是否是异常值或典型的。他们已经争论了物种丰富性 - 特定地点的物种数量 - 是一种有用的生物多样性衡量标准。188金博网注册就送188它意味着外来入侵者对本土物种具有相同的价值,当可能远离这种情况时。

德国莱比锡综合生物多样性研究中心的Shane Blowes领导的最新分析使用了一个名为188金博网注册就送188michael该中心回顾了239项研究,这些研究记录了世界上大多数生态系统中约5万个地方随时间变化的物种数量。

结果发现,许多最大的变化发生在海洋生态系统中,特别是在热带地区,在那里的一些地方,物种组成在一年内发生了高达20%的变化。吹向耶鲁环境360.其中两个最大的更替热点位于热带大西洋西部和澳大利亚西北部海岸附近。

似乎快速当地物种营业额是新的 - 可能是人类活动的结果,如砍伐森林,排出沼泽地,混凝土,禁止河流和不断变化的气候。但这是新研究的共同作者的谢伯克大学的Mark Vellend表示,这并不是不言而喻的。“最初的生态系统随着时间的推移总是在构成中改变,”他说。

虽然人类的活动显然造成了当地的生物多样性,但它也可以在某些时候和地点驱动物种数量的局部增加 - 通过改变现188金博网注册就送188有的现有栖息地,或通过物理地带来新的物种来创造新的栖息地。

“在北美,我们有更多的各种栖息地类型,而我们曾经曾经习惯过,例如农业领域,牧场,不同年龄,森林,道路的森林,”沃莱德说。结果可以是局部种类的种类,因为茁壮成长的景观中茁壮成长。“我有一些关于使用森林库存数据提交[出版物]的研究,超过数百年来支持这一点。”

一些生态学家认为,这项研究忽略了像农场和城市这样几乎所有生物多样性都消失了的地方。188金博网注册就送188

他说,鸟类学家也发现了同样的反直觉的局部趋势。在安大略,在整个大陆鸟类数量下降的背景下,单个林地的鸟类种类随着森林砍伐而增加,因为空地吸引了新的专家。只有当森林砍伐接近研究区域的50%时,这些数字才会出现开始下降.当然,这些额外的物种是他们入侵的生态系统是另一个问题。

同样的事情也会发生在山上。即使一些喜爱寒冷的物种从峰顶消失,更多的物种从山下迁入。在一个学习目前在德国拜罗伊特大学(University of Bayreuth)工作的曼纽尔·施泰因鲍尔(Manuel Steinbauer)去年在欧洲300多个山峰上发现,物种数量有所增加,“2007年至2016年的物种丰富程度是50年前的5倍。”

有时,这种趋势标志着过去的环境损害。例如,英国在陆地船只,河流,湿地和伍兹的密切监测网站网络中,在过去的20年里,在过去的20年里,物种丰富性大幅增加。主要原因,兰卡斯特生态和水文中心的抢劫玫瑰是酸雨回收.但本文联系的大多数研究人员认为,导致当地生态系统更加多样化的最大驱动力是人类对非本地物种的引入。


许多对新发现的批评都是技术性的。一些生态学家认为,分析中使用的本地研究数据库不是代表性的,忽略了几乎所有生物多样性的农场和城市等地。188金博网注册就送188

水葫芦是一种入侵植物,堵塞了四川安长河。

水葫芦是一种入侵植物,堵塞了四川安长河。视觉中国集团通过盖蒂图片社

“在某些地区,生物多样性正在增加,这是毫无争议的,188金博网注册就送188”密歇根大学的Bradley Cardinale说,他是一位主要的批评者。“争论的焦点是这些趋势是否代表了普遍性。我认为,这些数据集不具有全球代表性,因为生物学家没有花时间监测被破坏的栖息地……在玉米田、被伐光的森林或城市栖息地。”这种偏见“排除了有关当地生物多样性变化的有意义的结论”,他和麦吉尔大学的安德鲁·冈萨雷斯,188金博网注册就送188在批判中争论一个更早的研究。

Vellend和Dornelas已经击中了,批评本身有“基本缺陷”。但是红雀队称他的对手论文是“如何做科学的糟糕例子。当一群人与他们的想法或数据集变得如此相关的时候,他们无法以不同的方式返回看待事物,他们的出版物会让他们的出版物更多地有关推进意识形态而不是测试假设。“

然而,一些主要参与者现在已经找到了共同点。冈萨雷斯已经从评论家变成了布鲁斯新论文的合著者。“这些年来,我的立场发生了一点变化,”他说耶鲁环境360..他现在接受了物种急剧更替的证据,并认为失去物种的地区与获得物种的地区大体上是平衡的。但他质疑任何关于人类“造成同等程度的得失”的结论。我对这种归因感到不舒服。我们根本不知道,”他说。


一些研究人员担心,当地生物多样性没有损失的发现可能会导致全球生物多样性危机是一个神话的错误印象。188金博网注册就送188“我们所有人都能很快地想象到公众挑选物种的某些结果,然后大肆宣扬,‘科学家证明了声称的现代物种大灭绝没有发生,’”缅因州大学的布莱恩·麦吉尔(Brian McGill)是这项研究的合著者科学纸,在博客中写道讨论2014年的一些早期发现。

“我当然不认为可以从我们的研究中得出结论,这一切都与世界生物群一致,”本文的共同作者之一。

但作者坚持认为,关于局部物种多样性的发现与全球物种正在迅速消失的事实完全一致。这个悖论可以用生态重组来解释,生态重组带来了物种的全球同质化。“我自己也曾与之斗争过,”多内拉斯说。“但这是有道理的。”

问题仍然是,我们是否应该把被扰乱的生态系统中的物种快速更替看作是这些生态系统良好健康和适应性的标志,还是可能导致它们最终崩溃的压力的标志。在这方面仍然存在强烈的分歧。

伦敦大学学院的Georgina Mace,这是一名未参与研究的主要生态学家,令人害怕出现的事情。许多当地生态系统中的物种的收益是很大程度上是非当地人的,所以我认为我们应该非常谨慎地假设它只是流失或适应,“她说。“我们不知道这些迅速改变的社区会随着时间的推移而票价。”

但是vellend更乐观。“我当然不认为可以从我们的研究中得出结论,这一切都与世界的生物域一切顺利,”他说。“但我在植物社区的经验是快速的组成变化是适应性的。”而Dornelas是一种类似的心灵。“我们应该停止思考生物多样性,好像它是博物馆的艺术,”她说。188金博网注册就送188“这不是静态的。我们需要将生物多样性的变化作为规则,而不是例外。“188金博网注册就送188