Elevated CO2 and enriched nitrogen proportionally decrease species richness most at small spatial scales in a grassland experiment

IF 5.6 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY

Journal of Ecology Pub Date : 2025-08-05 DOI:10.1111/1365-2745.70128

Ethan E. Butler, Neha Mohanbabu, Zhong Wang, Xiujuan Qiao, Forest Isbell, Peter B. Reich

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在小空间尺度上，CO2的升高和氮的富集对物种丰富度的影响最大

众所周知，氮(N)富集和二氧化碳（CO2）升高等全球变化加剧了草原生态系统生物多样性的丧失。它们通过改变在不同空间尺度上强度可能不同的过程来实现这一点。然而，全球变化是否以及如何影响不同空间尺度上的植物多样性仍然是一个难以捉摸的问题。本文对长期温带草原生物多样性-全球变化实验的第三个十年进行了高分辨率的物种存在和覆盖数据收集。在此基础上，我们构建了3个空间数量级（0.01 ~ 3.24 m2）的物种—面积关系，并比较了不同全球变化处理的物种—面积关系。研究发现，在环境和CO2水平升高的情况下，氮的富集在几乎所有的空间尺度上都降低了物种丰富度，且在最小的空间尺度上比例降低最大。二氧化碳浓度升高也降低了环境氮供给率和富集氮供给率下的丰富度，但在所有空间尺度上都是成比例的。在所有尺度上，包括相对丰度在内的多样性指数对多样性的抑制都强于物种丰富度。综上所述，这些结果表明，CO2和N通过在精细尺度上越来越有利于一小部分优势物种，正在重新组织这一草地系统。综合：我们的研究结果强调了空间尺度在影响生物多样性丧失中的作用，特别是当它是由可能在不同空间尺度上影响物种相互作用的人为资源变化驱动时。

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来源期刊

Journal of Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.