《Nature》封面文章！中大生态学研究团队发表突破性硕果 ...

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问AI · 高阶互作如何改变物种多样性纬度格局的认知？

覆盖全球32个森林大样地、300余万棵树、5000多个树种……4月29日，中山大学生态学院储诚进教授团队在国际顶尖期刊《Nature》发表重磅研究成果，完成了迄今为止对全球树木高阶互作效应的最大规模研究。
这篇论文首次在全球尺度验证了森林群落中高阶互作效应的普遍性，并发现这一效应随纬度升高而减弱，从而实现对树木多样性纬度格局的塑造。这为从生物互作角度理解物种多样性纬度梯度格局提供了新的路径。该论文已被遴选为将于5月14日出版的《自然》杂志纸质版的封面文章。

生物多样性的纬度格局由亚历山大·冯·洪堡于1807年发现并提出，描述了物种多样性从赤道向两极递减的现象，是生态学中最稳健的生物地理格局之一。200多年来，学界提出超100余种理论试图解释其机制，其中同种负密度依赖(conspecific negative density dependence, CNDD)被广泛认可，指同种邻体对目标树木的负效应强于异种邻体；然而长期以来，高阶相互作用(higher-order interactions, HOIs)在物种共存与生物多样性维持中的潜在影响被忽略。高阶互作是指两树木之间的成对互作受到其它邻体的调节，从而被改变的一类间接互作。
为系统探究这一影响，研究团队历时8年联合全球50个科研团队、70位科研人员，覆盖国际14个国家或地区展开实证研究。研究依托中国森林生物多样性监测网络（CForBio）和全球森林研究网络（ForestGEO），整合全球32个大型森林监测样地中超300万棵树、5000余个树种数据，是迄今全球最大规模树木互作实证研究。

研究回答了高阶互作在森林群落中广泛存在：1543个树种种群中40%种群个体生长显著受其影响，随后进一步揭示高阶互作的强度随纬度升高而逐渐减弱，且在多数情况下会削弱邻体对目标个体的成对互作；有效整合并解释此前关于CNDD纬度格局的争论。更重要的是研究指出高阶互作对稀有物种具有促进作用，对常见物种具有抑制作用。高阶互作对维持物种多样性，在塑造树木多样性纬度格局中发挥了关键作用，对生态保护具有启发价值。通过识别产生正向高阶互作影响的物种，可以采取最优配置多物种组合更好地开展生物多样保护和恢复。
早在2021年，团队已在《National Science Review》发表高阶互作量化新方法，并在欧洲温带森林完成初步验证。储诚进表示，团队未来将深入探索高阶互作调节机制与生态效应，重点关注跨营养级高阶互作在全球变化与人类活动背景下对生态系统稳定性、持久性与韧性的影响。国际著名生态学家、普林斯顿大学Jonathan Levine教授曾指出：“对高阶互作的研究将革新人们对生物多样性分布与维持的认知。”

中山大学生态学院副教授李远智和专职副研肖俊丽为该论文的共同第一作者，储诚进为通讯作者。该研究受到国家自然科学基金项目、国家重点研发计划、教育部突破先导项目、广东车八岭岭南山地森林生物多样性与生物互作野外科学观测研究站的资助。
文、视频|记者 孙唯 实习生 邹婷萱 通讯员 李建平
图|学校提供