责任编辑：高博宇张谦

生物多样性和生态系统功能的关系(BEF)是生态学中的一个经典问题。在实验条件下，物种丰富度(richness)通常是生态系统功能的主要驱动力；而野外观测研究则结论不一，主要影响因素包括物种丰富度、丰度、优势度等。通过3个长期BEF实验和4个野外观测数据的综合分析，Genung等探究了两类研究中，物种丰富度、物种组成和其他因素对生态系统效应的差异。而结果表明，实验条件下和野外观测中的BEF效应差异或许没有我们之前认为的那么大。该研究于今年发表在《GlobalEcologyandBiogeography》上。

数据和方法

1.数据收集

该研究收集了两类数据，即实验数据和野外观测数据。前者来自3个长期草地BEF实验，这些实验都设置了物种丰富度水平不同的样地，并以地上生物量作为生态系统功能指标，本文研究者将这些数据按照样地条件差异和年份分开，得到46套数据集。野外观测数据则包含了4类生态系统服务，即美国东部的野蜂传粉、加州海藻林生产者生物量、热带森林地上碳储量、明尼苏达温带草地地上生物量，共计83套数据集。简单来说，每一套数据中的自变量为不同梯度的物种丰富度和物种组成，因变量则是生态系统服务水平。

2.数据分析

为了探究生物多样性对生态系统功能的效应，首先将数据集中的各个样地按照功能从高到低排序，然后两两配对，通过Priceequation将两个样地之间的功能差异分解为三种效应：物种丰富度效应(RICH)，衡量物种随机损失情况下物种数差异的效应；物种组成效应(COMP)，衡量特定物种损失对生态系统功能的影响，比如相比于低功能样地，高功能样地可能有更能发挥功能的特定物种；情景依赖效应(CDE)，衡量物种丰度、物种间相互作用、环境因子等的影响。此外，RICH和COMP之和称为物种损失效应。然后对比BEF实验数据集和野外观测数据集的各种效应差异。

此外，为了研究功能优势度对BEF效应是否有影响，研究者还计算了各个数据集的功能优势度。然后通过线性模型分析物种损失效应(即上文提到的RICH+COMP之和)和CDE是否随功能优势度变化。

结果和讨论

1.从各个效应看，RICH在实验和野外观测中都是负效应，即生态系统功能随着物种数的减少而下降，但在实验中该负效应更大，原因可能是实验通常随机去除物种，所以功能下降主要由物种丰富度下降引起；COMP在实验中表现为轻微的负效应，而在野外观测中则表现为正效应，说明野外观测中物种消失过程不是随机的，对功能影响小的物种更容易消失，结果反而对功能产生了正效应。两者叠加后，进一步加剧了实验和野外观测中物种损失效应(RICH+COMP)的差异，而导致这种差异的原因正是BEF实验和野外观测中物种消失顺序的不同。

2.实验数据和野外观测数据的功能优势度分布几乎重叠，并无明显差异。之前研究者普遍认为，由于实验中各物种初始数量丰度相同，可能导致其优势度小于自然系统。该研究证明了，至少从功能优势度来看，这种担忧并无必要。而导致该结果的原因主要是：一方面实验中的物种相对丰度也随着时间变化，另一方面物种间功能存在差异。

3.功能优势度对BEF效应的影响：在实验中无显著影响；而在野外观测研究中，随着功能优势度增加，物种损失效应(RICH+COMP)对功能差异的解释力减小，而情景依赖效应(CDE)变得更加重要。

编者评论

杨*：这篇文章分析了丰富度、组成和环境因素对物种损失和生态系统功能多样性的影响。生物多样性和生态系统功能方面的理论研究不是我的专业方向，读完之后我有几个问题，还请这方面的专家赐教。

，这项工作的关键是用ecologicalPriceequation将物种对功能的影响分解到三个成分上。传统上该公式用于分解对种群数量的影响因素。在用于分解对功能的影响上有多大的不确定性？作者自己在文中提到了公式可能会出问题的两种情况。但这种分解方式是否还存在更基础的理论上的不足？由于对相关工作了解不够，急需这方面的专家赐教。

第二，该工作的另一次要的关键点是功能优势度的计算。依据该计算结果划分了群落功能优势度的高低，因此计算方法的选择会对结果产生很大程度的影响。选择不同的计算公式是否会得到不同的结果？

第三，文章是集成分析，如作者所言，如非生物环境因素是没有控制的。如何检验文章的发现，也许需要更多的控制实验。

康杰锋：本期文章迁移了原本应用于群体遗传学中的priceequation，该方法在逻辑上区分了物种数量和物种组成对生态系统功能的影响。而目前城市中的BEF研究尚处于起步阶段，这篇文章的方法对未来研究或有启发。其实城市BEF的荟萃分析文章也有[1]，不过是采用了计票法，其统计意义基础较为薄弱。

当然本期文章本身也存在不足，比如尽管结果较一致稳健，但将不同的生态系统和不同生态系统功能放在一起进行分析的做法，仍然值得商榷。

关于杨老师的第二个问题，我认为选用不同的优势度指标是有影响的。比如Balvanera等的BEF荟萃分析就显示，BEF效应会随着选用的指标不同而变化[2]。此外，数量优势度和功能优势度也不尽一致，比如在本文数据来源的BEF实验中，群落数量优势度就通常较功能优势度小。

本文通过Priceequation将样地之间的功能差异分解为三种效应：物种丰富度效应(RICH)；物种组成效应(COMP)；情景依赖效应(CDE)。本文基于此分析野外与实验中生物多样性与生态系统服务的关系差异，不过由于我对该公式缺乏一定的基础性认识，所以急需了解该公式有什么控制条件以及该研究中的数据集的来源是什么，如何保证了一致性和有效性？不过该研究提供了一种新思路，具体方法可能需要进一步完善。

高博宇：本文通过Priceequation将样地之间的功能差异分解为三种效应：物种丰富度效应(RICH)；物种组成效应(COMP)；情景依赖效应(CDE)。本文基于此分析野外与实验中生物多样性与生态系统服务的关系差异，不过由于我对该公式缺乏一定的基础性认识，所以急需了解该公式有什么控制条件以及该研究中的数据集是按照什么条件选取的，如何保证了一致性和有效性？不过该研究提供了一种新思路，具体方法可能需要进一步完善。

张谦：野外观测能够真实的得到样地的BEF关系，但在调查时间和调查范围上存在局限性。实验和野外观测相比，实验能够在更大范围内预测BEF与生物多样性的关系，但由于计算与主观选择功能性状有关，所以得到的结果可能与实际观测存在差异，两种方法各有利弊。

原文出处

GenungMA,FoxJ,WinfreeR.Specieslossdrivesecosystemfunctioninexperiments,butinnaturetheimportanceofspecieslossdependsondominance[J].GlobalEcologyandBiogeography,,29(9):-.

编者评论中提到的文献：

[1]SchwarzN,MorettiM,BugalhoMN,etal.Understandingbiodiversity-ecosystemservicerelationshipsinurbanareas:A