转自：基于自然的解决方案
气候变暖和极端事件威胁生态网络
气候变化对生物多样性和生态系统服务带来了严重且复杂的影响。尽管已有众多研究探讨了全球变暖对网络稳定性的生态影响，但令人惊讶的是，关于气候变暖如何影响生态网络及其相关功能的抵抗力和恢复力的定量研究却极为有限。这一研究空白尤为重要，因为随着气候变暖，生态网络的结构和功能可能面临进一步退化的更大风险。然而，对于全球变暖如何改变生态系统应对气候变化带来的日益频繁且严重的干扰并从中恢复的能力，我们仍缺乏基本的认识。本文概述了气候变暖对面临更多干扰的生态网络的潜在威胁，并呼吁共同努力量化这些生态网络的抵抗力和恢复力，以及在急性干扰事件后相关生态系统功能的变化。
由于生物生理、种群动态、物种相互作用以及生物多样性（包括分类多样性和组成）的变化，环境变暖等慢性干扰可能会逐渐削弱生态系统抵御急性干扰（如火灾、洪水、季节性干旱、污染物排放、热浪）并从中恢复的能力。气候变暖对生态稳定性的潜在影响与生态网络中相互作用结构的内在特性（如连通性、嵌套性和网络模块性）密切相关。因此，像气候变暖这样的慢性干扰，如果叠加急性干扰的复合影响，可能通过改变营养相互作用中的能量流动，进而对生态系统的功能产生连锁效应。因此，研究气候变暖对整个相互作用生物网络的影响，以预测生态稳定性的变化及其对生态系统多功能性的影响，具有重要意义。
Glossary
衡量一个系统（如一个相互作用网络的种群动态）在其参数（如增长率和/或物种相互作用）受到干扰后的变化程度。
气候变暖如何改变食物网的结构、稳定性和功能
生态系统的稳定性在很大程度上依赖于生物相互作用的网络结构，因此，气候变暖对生物及其相互作用的影响可能会导致食物网的不稳定。气候变暖等长期干扰对营养相互作用网络（即食物网）造成的潜在不稳定影响，可能通过多种机制发生，包括从生物的生理响应到生物多样性和食物网结构的变化（图1）。
气候变暖直接影响生物的生理速率（如新陈代谢），而生理速率是资源和消费者生物量动态的基础，最终影响食物网中自下而上和自上而下的力量。随着温度升高，次级消费者（如捕食者、微食者）的新陈代谢率也会增加，这可能会增强相互作用的强度，因为这些生物需要更高的摄食率以满足增加的能量需求。尽管这可能对资源和消费者种群产生局部稳定作用（即增加动态稳定性），但随着气候变暖，捕食者灭绝的概率可能会增加，因为它们的能量需求可能会超过捕捉猎物的能力。
当面对额外的严重干扰时，消费者的这种能量失衡可能会增加局部物种灭绝的几率，尤其是在气候变暖导致种群生物量已处于低水平的情况下，破坏了稳定极限周期（图1C）。灭绝后，食物网的多样性和结构发生变化，这很可能会影响其结构稳定性（例如，网络对未来扰动的恢复力）。这种变化可能对生态系统的多功能性产生重要影响，因为食物网描述了能量和物质沿着营养联系的流动，进而产生多种生态系统功能。因此，像气候变暖这样的长期干扰，可能会改变食物网中生态系统功能的持续性，以及它们在面对更多严重干扰后恢复的可能性（图1）。
尽管气候变暖对生态网络的稳定性和功能构成了潜在威胁，但令人惊讶的是，几乎没有证据表明在气候变暖的背景下，食物网抵抗额外干扰的能力和从额外干扰中恢复的能力会减弱。气候变暖的影响体现在生物的生理和种群动态、营养相互作用、食物网结构以及生物多样性的变化，这些因素都可能影响生态网络和生态系统的稳定性。
论文信息
标题：Does warming erode network stability and ecosystem multifunctionality?
期刊：Trends in Ecology & Evolution
类型：Forum
作者：Andrew D. Barnes*【University of Waikato】, Julie R. Deslippe【Te Herenga Waka – Victoria University of Wellington】, ...... , & Charlotte J. Alster*【Lincoln University】
时间：2024-08-30
DOI：https://doi.org/10.1016/j.tree.2024.08.006
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