近日，我校全國高校黃大年式教師團隊、國家林草局林業和草原科技創新團隊——林學院森林經理學科森林經營教師團隊，在氣候變化對多維生物多樣性及森林碳固存穩定性的跨尺度影響機制上取得了新進展。研究成果以“Climate variability modulates the temporal stability of carbon sequestration by changing multiple facets of biodiversity in temperate forests across scales”為題，發表在國際知名期刊《Global Change Biology》（影響因子10.8，環境科學與生態學一區Top期刊）。
全球氣候變化和生物多樣性喪失嚴重威脅著生態系統功能及其穩定性。然而，隨著氣候變化的加劇，它在不同空間尺度上對多維度生物多樣性和碳固存穩定性的影響機制尚不清楚。
氣候變異性、多個維度的生物多樣性以及碳固存穩定性在不同空間尺度上的關系
東北溫帶天然林多個維度的生物多樣性在不同尺度上（從局域的α尺度到區域的γ尺度）與碳固存穩定性呈現一致的正相關關系。多個維度的α多樣性與物種異步性呈正相關，而與物種穩定性呈負相關；多個維度的β多樣性與空間異步性呈正相關，尤其是系統發育β多樣性與空間異步性的相關性更強，并且這種關系隨著空間范圍的增加而增強。保險效應（不同物種或群落在面對環境波動時表現出的異步性）是多個維度的生物多樣性在不同尺度上增強碳固存穩定性的關鍵機制。在局域和區域尺度上，隨著溫度變異性的增加，多個維度的生物多樣性（包括α和β多樣性）呈現下降趨勢，這導致了保險效應的削弱，從而降低了生態系統碳固存的穩定性。與之相反，降水變異性在局域尺度上與α多樣性呈負相關，但在較大尺度上則通過促進多個維度的β多樣性，增加了森林的碳固存穩定性。
不同空間范圍的集合群落（N = 5~10）中生物多樣性、生物穩定機制及氣候變異性在不同空間尺度上對（a）α穩定性和（b）γ穩定性的影響
該研究驗證了局域（α）和區域（γ）尺度上多個維度的生物多樣性對生態系統碳固存穩定性的正向影響假設，揭示了生物多樣性主要通過保險效應維持不同尺度碳固存穩定性。因此，在森林經營實踐中維持生物多樣性及物種和群落間的異步響應對于提升生態系統穩定性至關重要。此外，研究強調了溫帶森林對氣溫的變化更加敏感，未來應通過強化生物多樣性保護來緩解氣候變化帶來的負面影響，為全球氣候變化背景下的森林經營提供了理論依據。
氣候變異性、生物多樣性（a分類多樣性；b功能多樣性；c系統發育多樣性）和碳固存穩定性在不同空間尺度上的結構方程模型
森林經理學科博士生陳佳卉為論文第一作者，張春雨教授為通訊作者。趙秀海教授、范春雨副教授、王娟副教授、郝珉輝老師以及畢業博士喬雪濤參與了研究。
該研究得到國家重點研發計劃（2023YFF1304001-01）等項目的資助。
