植物多样性的丧失威胁着地球的生命维持系统
包括威廉和玛丽学院弗吉尼亚海洋科学研究所的埃米特·达菲教授在内的一个国际研究小组发表了一项全面的新分析，表明植物生物多样性的丧失破坏了生态系统为人类提供的基本服务。
植物群落受到发展、入侵物种、气候变化和其他因素的威胁，它们为人类提供食物，帮助净化水源，产生氧气，并为建筑、服装、纸张和其他产品提供原材料。
由密歇根大学布拉德·卡迪纳尔教授领导的9人研究小组分析了过去20年在五大洲进行的574项实地和佳博体育研究的结果，这些研究测量了植物物种丧失导致的生产力变化。这种类型的“元分析”允许研究人员超越他们自己的个人或合作研究，以获得更可靠的全球图景。他们的研究发表在《美国植物学杂志》3月份的生物多样性特刊上。
研究海草床生物多样性丧失影响的海洋生态学家达菲说：“多样性下降会损害生态系统功能的观点多年来一直存在争议。”“这篇论文应该是终结这场争议的最后一颗钉子。这是迄今为止最严格、最全面的分析，它清楚地表明，植物物种的灭绝会损害支持地球生态系统的生产力。”
该团队的分析表明，拥有许多不同物种的植物群落的生产力几乎是只有一种物种（如玉米地或精心照料的草坪）的1.5倍，并且正在进行的研究发现，当考虑到生态系统的各种其他重要自然服务时，多样性的好处甚至更大。多样化的群落在获取养分、光线和其他有限资源方面也更有效。
该分析还表明，基于对藻类的佳博体育研究，不同的植物群落产生氧气和吸收二氧化碳的速度是单一植物群落的两倍多。
该研究小组的发现与陆地、淡水和咸水中的植物群落是一致的，这表明植物生物多样性对地球整个生物圈的功能具有普遍和根本的重要性。
VIMS海洋科学教授Duffy， Loretta和Lewis Glucksman说，研究小组的发现在当地很重要，因为像切萨皮克湾这样的河口天然的植物多样性很低，这使得它们特别容易受到物种丧失导致的生态意外的影响。
“盐沼和海草床在很大程度上依赖于一种或几种创造栖息地结构的植物，”达菲说。“当这些物种消失时，低多样性意味着通常没有其他人可以取代它们的位置，这种影响会波及整个动物群落，甚至可能波及渔业物种。”
除了分析生物多样性丧失的一般影响外，研究小组还试图确定维持特定生态系统有效运作所需的植物物种的具体比例——这对人力和财力有限的资源管理者来说是重要的信息，因为他们需要管理森林、海洋保护区和其他陆地和海洋保护区。这一努力的结果喜忧参半，该团队正在进行的研究正在解决这个问题。
然而，该研究的数据确实表明，生物多样性的丧失可能遵循一个“临界点”模型，其中一些物种的丧失可能对生态过程产生最小的变化，随后随着物种的继续丧失，生态系统功能急剧下降。
现实世界中生物多样性的丧失
研究人员认识到，他们的发现主要是基于对相对较小环境下的短期实验（通常是几天、几周或几个月）的分析，他们还试图确定多样性效应如何“放大”到更长的时间尺度、更大的区域，或者两者兼而有之。作者指出，这些是现实世界的尺度，“在这些尺度上，物种灭绝实际上很重要，在这些尺度上，保护和管理工作正在进行。”
该小组的研究结果表明，规模确实很重要，小型佳博体育和实地实验通常低估了生物多样性丧失的影响。用研究人员自己的话说，“数据通常与这样一种观点相一致，即在持续时间更长、空间尺度更大的实验中，多样性效应的强度更强。”
达菲现在正利用美国国家科学基金会3年的资助进一步测试这个规模问题。他正在利用这笔资金建立一个全球实验网络，研究营养物污染和生物多样性变化如何影响海草床。
生物多样性研究的未来
《美国植物学杂志》的研究还确定了更好地了解生物多样性丧失及其影响所需的额外信息。重要的前沿领域包括对小规模多样性实验如何扩大到实际生态系统的进一步研究；生物多样性丧失与其他环境压力因素（如气候变化、入侵物种、低氧死亡区、海洋酸化和水污染）的比较和相互作用；以及物种水平的多样性与其他水平的多样性（如遗传和功能（如食草动物、食草动物或食肉动物））的重要性的比较。
Cardinale说，从这些类型的研究中获得的信息将使科学家“能够计算出在真实生态系统中维持生命所需的各种过程所需的物种数量。”他补充道：“我们说的‘需要’并不是道德上的或美学上的。我们指的是维持基本生命支持过程所需的实际具体物种数量。”
研究报告的合著者、国家生态分析与综合中心的贾勒特·伯恩斯说：“物种灭绝正在发生，而且发生得很快。不幸的是，我们的资源有限。这意味着我们必须优先考虑我们的保护工作，为了做到这一点，科学家们必须开始提供关于维持人类生命所需物种的数量和类型的具体答案。如果我们不迅速做出这些估计，那么我们就有可能跨过一个无法回头的门槛。”
