揭開生物多樣性維繫生態健康的秘密:翡翠水庫的9年研究
發布時間: 2025-09-05
過去科學家已經證實物種減少對生態韌性的影響,物種喪失會削弱生物多樣性的功能,但是尚未釐清降雨、溫度和養分的變化等環境因素,對生態系統功能、生物多樣性支持生態健康的方式等的影響。為了解答這個科學問題,本院環境變遷研究中心夏復國研究員、TIGP-ESS 畢業生鄭琬萱,以及日本龍谷大學Takeshi Miki教授等人組成的國際團隊,首次利用翡翠水庫長達9年的高解析度觀測數據,系統性地整合了多達 31 種與碳循環相關的生態系統功能,發現生物多樣性在所有時間尺度下都能持續促進與碳分解相關的功能。
研究發現,生物多樣性像「調度器」,幫助生態系統在面對環境變動時,維持穩定的功能運作,就像環境中的養分變少,微生物能調整自己適應,如果微生物種類多,並且更有效地使用有限的養分,還能幫助環境回收養分,讓生態系統更穩定。這項發現增進人類對生態系統運作機制的了解,更提醒我們:保護生物多樣性是維持地球生態健康與穩定的關鍵。
本研究於2025年8月發表在《生態快報》(Ecology Letters),研究經費由本院、教育部、國科會、臺大、日本龍谷大學及日本學術振興會等單位共同支持。
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標準化時間序列,(a) 以31 種碳相關生態系統功能的生態系統多功能性(ecosystem multifunctionality, EMF);(e) 細菌擴增子序列變異體 (Amplicon sequence variants , ASV) 豐富度的對數值。每個時間序列被分解為季節性、年際和短期成分,分別為 (b, c, d) EMF 和 (f, g, h) ASV 豐富度的對數值。(圖片來源:鄭婉萱)
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本研究結果顯示生物多樣性持續地增強生態系統多功能性(ecosystem multifunctionality, EMF),而降水、溫度和磷酸鹽等環境驅動因素的影響則僅限於特定的時間尺度。值得注意的是,生物多樣性扮演著關鍵的媒介角色,整合這些多樣化的影響,以在所有時間尺度上維持 EMF。這些發現強調了生物多樣性在動態環境變化中,維持 EMF 的核心作用。(圖片來源:鄭婉萱)
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