生态独特性(Ecological uniqueness)指不同局域地点对区域beta多样性的相对贡献,强调群落在物种组成上的相对特殊性。相较于传统的物种丰富度指标,生态独特性更能反映群落中稀有物种或特有分布物种的占比,因此在生物多样性保护中具有不可替代的重要价值。近年来,生态独特性与物种丰富度之间的关系逐渐成为生态学研究热点:生态独特性更高的地点是否同时具有更丰富的物种丰富度?这个问题对于优化生物多样性保护策略具有重要意义。当不同生物类群的物种丰富度与生态独特性之间呈现正相关时(即二者在空间分布上具有同步性),基于“物种数量优先”的保护策略和“独特物种组成”的保护策略在一定程度可以协同实现;然而当两者之间呈现负相关或没有相关关系时(即空间分布不同步),则意味着仅仅关注高物种丰富度区域难以实现全面保护,需要将高丰富度与高独特性区域加以整合,从而提升保护成效。然而,当前关于“生态独特性—物种丰富度关系”仍存在争议,不同研究分别报道了正相关、负相关或没有显著关系。已有研究表明,有四类因素可能共同驱动这一关系的空间变异:物种库、扩散限制、环境过滤和空间尺度。然而,目前的研究对于上述因素相对影响的重要性尚不清楚。
为此,中国科学院沈阳应用生态研究所森林生物多样性与生态系统功能团队整合多源数据(文献研究、公开数据库与数据集汇编),在全球尺度开展整合分析,系统探讨了不同生物类群中(如陆生植物、鱼类和鸟类等)二者关系的分布格局及其驱动机制。结果发现:无论基于何种数据类型(即0-1与多度数据),不同生物类群中二者关系均普遍表现为显著负相关,即物种丰富度更低的群落或地点往往呈现更高的生态独特性。此外,上述四类因素共同影响了二者关系,但其相对重要性在不同数据类型之间存在差异。总体上,物种库(例如稀有物种占比和总物种数)对基于0-1数据的二者关系具有主导影响,而扩散限制则主要影响基于多度的二者关系。上述结果表明,生物多样性保护策略应优先统筹兼顾物种丰富度与生态独特性,在空间上整合高丰富度与高独特性群落,从而实现保护效益的最大化。
该研究成果以“Meta-analysis reveals widespread negative associations between species richness and ecological uniqueness”为题发表在Nature Communications上。特别研究助理陈越博士为第一作者,王绪高研究员为通讯作者。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-70886-2

图1 研究案例分布图

图2 生态独特性—物种丰富度关系的全球分布




