人类活动诱发的生态系统崩溃

长期、持久的人类活动干扰改变了生态系统的稳定性和多样性,一方面直接降低了生态系统的功能属性,如抵御入侵,另一方面减少了生态系统高生物多样性所带来的缓冲效应.理论预测表明,环境的改变和多样性的丧失会增加生态系统崩溃的风险,这种生态系统崩溃是突发的并且可能是不可逆的.但是这个理论预测缺少来自自然系统的长期经验证据证实.本研究在 1个退化的但物种丰富的火成热带草原上论证这种关系.在这片草原上,防火、入侵、营养缺失的综合作用导致其物种贫瘠,但仍然有较强的生产力,能够适应每年的气候变化,抵御入侵,除非火灾再次发生的时候容易迅速崩溃.首先,我们论证了人类活动的干预是如何对生物多样性和生态系统功能带来负面影响的.自19世纪中期,防火措施就与植物种类的减少有着密切关系,防火措施使得高产区年产量稳定,并能够抵御人侵,这堪比 1个管理良好、高产、多样性较低的农业系统.然而,防火措施的管理也有 1个潜在问题,使生态系统不能够很好地应对突然发生的环境变化,而高生物多样性所带来的缓冲效应会消除这种环境突然变化带来的影响,这就解释了上述说法.当火灾再次来袭时,本地物种较多的草原地区能够坚守,在火烧过之后,该地区一些稀少和以功能性繁殖为主的植物就会迅速生长,以防止包括迅速转换成森林在内的大范围入侵.该研究表明,尽管之前在功能上似乎显得微不足道,但是生物多样性对维持生态系统稳定性十分重要.在全球范围内普遍存在的高强度的土地利用和物种丧失的情况下,这种关系对很多生态系统都适用.

谭 娟 译自《Nature》,2013,494:86.