气候变化将改变我们的生态系统。研究者们试图利用生态模式来预测我们将面临何种变化。然而，迄今为止，这些预测都不够准确。一个由德国亥姆霍兹环境研究中心（UFZ）和综合生物多样性研究中心（iDiv）的研究人员组成的研究团队就如何改进这些模式的预测能力进行了研究，并提出建议，相关成果发表在最新一期的《自然》杂志。 　　

气候变化将不可避免地对地球的生态系统产生深远的影响。但是生态系统将如何反应和适应，这一点尚不清楚。“迄今为止，我们仍然无法充分确定未来生态系统将由什么样的物种组成，我们也不清楚未来生态系统对人类的功能和服务将如何发生变化，” 来自UFZ的Karin Johst博士说，“这是因为当前的生态模式通常都没有将重要的生物过程和机制纳入其中：迄今为止，在我们所审核过的所有研究之中，仅有23%的研究考虑到了生物机制。” 　　

为此，该研究团队确认了未来“基于过程”的生态模式应包含的六个关键生物机制，以改进这些模式的预测能力。“第一项关键机制涉及物种扩散，即当环境条件发生变化时，物种是否能够找到新的、更好的栖息地。在能找到的前提下，找到的速度有多快，”另一名参与该项研究的UFZ科学家Guy Pe'er博士解释道，“但是，仅有扩散能力是不够的：还须考虑第二项关键机制，即是与其他物种的相互作用。举例来说，如果一只蝴蝶依靠一种特定的寄主植物来产卵，但是这种植物尚未抵达新的栖息地，蝴蝶便无法在新的栖息地存活下去。除非第三项关键机制，进化，开始起作用：在一些很罕见的案例中，蝴蝶可能能够适应另一种寄主植物。” 　　

气候变化不仅会引起温度的上升，而且还会造成其他方面的影响，例如降雨的波动以及干旱的加剧。这些会影响到物种的生命周期或是它们所能生产的后代数量（第四项关键机制：繁殖统计）；这些因素还可能影响能量收支，举例来说，是否需要更多的能量来调节体温或是找到越来越稀缺的食物源（第五项关键机制：生理学）。最后，环境条件的改变（第六项关键机制：非生物环境），例如温度、湿度以及养分的有效性，对不同物种的影响也不相同。 　　

“我们知道有一些生物机制在确定物种如何应对气候变化方面发挥着巨大的作用，因此，如果我们想要预测未来生物多样性的变化，那么我们就需要搭建模式，将影响最为重要的生物机制纳入其中。生态系统有着非常复杂的结构，其功能取决于非生物环境条件与生物过程和机制的相互作用。未来的模式将这些关键机制包括进去，便可在理解这一相互作用方面取得突破性的成果，还能在气候变化如何影响生态系统以及此种影响如何改变其功能和服务方面做出更准确的预测。这是减缓有害影响的关键一步。”一项近期发表在Science期刊的研究的领导者，美国康涅狄格大学的Mark C. Urban教授指出。 　　

研究人员同时指出，在此方面还有很长的路要走，因为缺乏支持此类基于过程的高端模式的输入资料。当前的资料搜集仅限于用来监测气候变化的生态影响，例如本地物种的灭绝或是外来物种的侵入。但是此类资料并未涵盖研究者们所确认的上述六大关键机制，因此无法用于改进模式。此外，由于全球物种种类超过870万，搜集必要的生物信息是一项非常艰巨的任务。“我们最大的挑战是确定哪些物种需要集中关注，哪些地区需要我们分配资源，”Urban说，“在这一点上我们处于分诊台的阶段。我们的资源有限，而门口的病人排起了长队。” 　　

研究者们认为，为了缩小知识上的关键差距，提高生态模式的准确性和预测能力，需要全球共同协作，以搜集必要的生态资料，还需并行开发基于过程的此类模式。这两点非常急迫。 　　

Pe'er认为，“可以从气候模式的开发中学到一些经验。在过去数十年间，气候模式采用了更先进的工具，并应用了在全球范围内搜集、协调并共享的详细信息，推动了气候研究的进步，改进了气候预测，”。 　　

更好地了解物种和生态系统是如何应对全球变化的，我们便能从生态和经济方面采取更有意义的保护措施，维系生态系统的功能，而这正是我们赖以生存的基础。

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