生物多样性和多种生态系统功能（即生态系统多功能性）之间的关系取决于环境。据报道，植物和土壤微生物的多样性都能调节生态系统的多功能性，但它们的相对重要性如何随环境梯度而变化仍不为人所知。
2021年9月9日，来自兰州大学邓建明等研究团队在Nature Communications上在线发表了题为“Aridity-drivenshift in biodiversity–soil multifunctionality relationships”的研究论文，将中国北部4,000公里干旱梯度上的130个旱地的植物和微生物多样性与土壤多功能性联系起来，发现植物和土壤微生物的生物多样性损失可能会在低和高干旱条件下分别产生特别强烈的后果，这就要求制定针对气候的生物多样性保护战略，以减轻干旱化的影响。
生态系统的功能（物质和能量在各营养级之间的流动，以及营养物质的储存和转化率）受到生产者、消费者和分解者群体集体活动的影响。植物和土壤微生物是生态系统功能的两个主要驱动力，分别是陆地生态系统的主要生产者和分解者。为了反映这一点，许多研究已经探讨了植物和土壤微生物的多样性与特定生态系统功能的独立关系。然而，生态系统的功能本质上是多功能的，对这一点的认识导致了探索生物多样性和生态系统多功能性之间关系的研究热潮，或者说，一个生态系统同时提供多种功能或服务的能力。
到目前为止，大多数针对生物多样性与多功能性关系的研究都是探讨植物或土壤微生物多样性在单一营养级的作用。然而，人们越来越意识到不同营养群体之间的影响和相互依赖，以及跨营养水平的反馈在调节生态系统多功能性方面发挥的根本作用。最近的研究表明，植物和土壤微生物多样性对生态系统多功能性的影响可以是协同和互补的，而且将植物和土壤微生物多样性结合起来可以提高生物多样性与多功能性关系的预测能力。。此外，在青藏高原的高山草原上，植物和土壤微生物多样性的变化在生态系统多功能性的变化中所占的比例（22%）要高于单独的任何一个组成部分。这些发现共同表明，植物和土壤微生物多样性的结合可能是生态系统多功能性的强大驱动力。此外，鉴于生物多样性的丧失通常发生在各个营养级，需要对植物和土壤微生物多样性进行综合评估，以更好地了解物种丧失对生态系统多功能性的潜在后果。
然而，生物多样性和生态系统多功能性之间的关系可能也取决于环境背景，因此可能会沿着环境梯度发生变化。同样，在草原、森林和旱地生态系统中，土壤细菌和真菌多样性对生态系统多功能性有积极影响，在半干旱草原和亚热带森林中，土壤细菌和滋生性真菌丰富度有消极影响。然而，在大空间尺度上，植物或土壤微生物多样性和生态系统多功能性之间的联系仍然缺乏经验数据。这限制了我们对不同环境条件下植物和土壤微生物的生物多样性变化的潜在生态后果的预测性理解。如果要确定优先保护的地区并试图减轻环境变化的影响，这种知识可能特别重要。
该研究将中国北部4,000公里干旱梯度上的130个旱地的植物和微生物多样性与土壤多功能性联系起来。研究结果表明，在不太干旱的地区，植物物种丰富度与土壤多功能性之间有很强的正相关，而在更干旱的地区，微生物多样性，特别是真菌的多样性与多功能性有正相关。植物或微生物多样性与土壤多功能性之间关系的这种转变发生在干旱度为0.8∼的情况下，即半干旱气候和干旱气候的分界线，预计到本世纪末，该分界线将在地理上推进28%。
总之，研究强调，植物和土壤微生物的生物多样性损失可能会在低和高干旱条件下分别产生特别强烈的后果，这就要求制定针对气候的生物多样性保护战略，以减轻干旱化的影响。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-25641-0
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