全球氣候加速變暖，大自然的“換血”為何反而變慢了？
本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

海潮·導(dǎo)讀
△ 自20世紀(jì)70年代全球變暖進(jìn)入加速期以來，全球生態(tài)系統(tǒng)的短時(shí)間尺度物種更替率并未隨之升高，反而在統(tǒng)計(jì)學(xué)上表現(xiàn)出顯著的減速趨勢(shì)，平均更替速度下降了約三分之一。
△ 研究人員對(duì)BioTIME數(shù)據(jù)庫中數(shù)千個(gè)生物群落的分析發(fā)現(xiàn)，物種更替的中位速率已從1975年前的0.00812/年降低至此后的0.00547/年，這種減速信號(hào)在絕大多數(shù)基準(zhǔn)年份測試中均保持穩(wěn)定。
△ 在分析的跨度內(nèi)，研究覆蓋了包括海洋、淡水和陸地在內(nèi)的23項(xiàng)大型研究數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示在1到5年的短周期觀測中，物種周轉(zhuǎn)率的下降呈現(xiàn)出跨棲息地和跨物種類別（如鳥類、底棲生物）的普遍性。

本文約4300字，閱讀約8分鐘

文 | 王芊佳

出品 | 海潮天下

長期以來，生態(tài)學(xué)界普遍認(rèn)為，隨著全球氣候變暖的加劇，大自然的物種更替（Turnover）節(jié)奏應(yīng)該會(huì)隨之變快。這個(gè)認(rèn)識(shí)里頭，邏輯其實(shí)并不復(fù)雜：氣溫升高和氣候帶的位移，會(huì)迫使原本在那里的物種遷離、同時(shí)吸引新物種進(jìn)入。這種本地物種的滅絕與新遷入者的定居，理應(yīng)讓生態(tài)系統(tǒng)的“大換血”變得更加頻繁。

但，2026年2月初，倫敦瑪麗女王大學(xué)（Queen Mary University of London）研究團(tuán)隊(duì)在《自然·通訊》上發(fā)表的一項(xiàng)大規(guī)模研究，卻給出了相反的結(jié)論。他們發(fā)現(xiàn)，在過去的半個(gè)世紀(jì)里，盡管全球變暖在不斷加速，但自然界物種更替的速度不僅沒有加快、反而顯著變慢了。

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▲上圖：阿布扎比國家水族館（The National Aquarium Abu Dhabi）的珊瑚基因庫一角。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

氣候變暖在加速，自然的更替卻在減速

研究人員對(duì)過去一個(gè)世紀(jì)以來涵蓋海洋、淡水和陸地生態(tài)系統(tǒng)的全球生物多樣性BioTIME數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析之后發(fā)現(xiàn)，物種周轉(zhuǎn)率——即一個(gè)物種取代另一個(gè)物種的速度——并沒有像預(yù)期的那樣提高。相反，自20世紀(jì)70年代全球地表溫度開始快速上升以來，這種物種間的更替速度實(shí)際上降低了約1/3。

▲上圖：不同生物類群在不同基準(zhǔn)年份下的物種周轉(zhuǎn)率變化趨勢(shì)：圖a展示了各年份分析所涵蓋的群落數(shù)量及類型分布；圖b顯示了周轉(zhuǎn)率變化的總體中位數(shù)（圓點(diǎn)代表中位數(shù)，三角代表離群值，橫桿為95%置信區(qū)間），絕大多數(shù)顯著結(jié)果均位于零線下方，表明周轉(zhuǎn)速度在變慢；圖c則針對(duì)底棲生物、魚類、鳥類等核心類群進(jìn)行了分類驗(yàn)證，揭示了這種減速現(xiàn)象在不同生態(tài)系統(tǒng)中的普遍性。論文出處：Nwankwo, E.C., Rossberg, A.G. (2026)

這項(xiàng)研究的重點(diǎn)在于觀察1970年后的變化。如果氣候變化是驅(qū)動(dòng)生態(tài)更替的主導(dǎo)力量，周轉(zhuǎn)率本該飆升。但數(shù)據(jù)顯示，在1~5年的短期跨度內(nèi)，從陸地鳥類群落到深海生物，物種更替都在放緩。研究人員將健康的生態(tài)系統(tǒng)比作一臺(tái)能夠自我修復(fù)的引擎，不斷地用新零件更換舊零件，而現(xiàn)在的跡象表明，這臺(tái)引擎正在停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

為了查明原因，團(tuán)隊(duì)將目光轉(zhuǎn)向了生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部動(dòng)態(tài)。

他們發(fā)現(xiàn)，物種的更替并不僅僅是對(duì)外部氣溫變化的被動(dòng)反應(yīng)，更多是受到生物內(nèi)部相互作用的驅(qū)動(dòng)。這種機(jī)制在理論物理學(xué)中被稱為“多吸引子”相位。

簡單來說，在健康的生態(tài)系統(tǒng)中，物種之間就像在玩一場巨大的、永不停歇的“剪刀石頭布”，沒有誰能長期占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，這種內(nèi)部的競爭和補(bǔ)償機(jī)制維持了系統(tǒng)的活力。

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▲上圖：中華攀雀 (Remiz consobrinus) 是一種體型小巧、筑巢獨(dú)特的鳥類。它們的繁殖地主要集中在中國東北地區(qū)，尤其是華北和東北的森林邊緣地帶。冬季時(shí)，它們向南遷徙，主要分布在長江以南至華南地區(qū)，整個(gè)繁殖、遷徙和越冬的周期幾乎全部發(fā)生在中國東部平原和丘陵地帶。其遷徙路線相對(duì)內(nèi)陸，很少跨越至鄰近國家。上圖是一只中華攀雀，?付愷（Kai Pflug）攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

那么，為什么這種原本活躍的更替現(xiàn)在變慢了呢？

研究人員認(rèn)為，問題的根源在于環(huán)境退化、以及區(qū)域性生物多樣性的喪失。在一個(gè)充滿活力的系統(tǒng)中，需要有一個(gè)龐大的“物種庫”作為后盾，源源不斷地提供潛在的新成員。隨著人類活動(dòng)導(dǎo)致棲息地萎縮和區(qū)域物種數(shù)量減少，能夠“補(bǔ)位”的物種越來越少。當(dāng)沒有新的物種可以遷入時(shí)，自然的更替鏈條就斷了。

該文作者Emmanuel Nwankwo博士指出，這種減速是一個(gè)令人憂慮的信號(hào)。它意味著自然界的這臺(tái)“自我修復(fù)引擎”正在磨損，甚至趨于停擺。

這一發(fā)現(xiàn)揭示了一個(gè)容易被忽視的危機(jī)：表面上看起來穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，未必是健康的。物種更替的減速可能是一個(gè)危險(xiǎn)信號(hào)，預(yù)示著更大規(guī)模的生物多樣性貧瘠正在發(fā)生。這種減速削弱了自然界的韌性和動(dòng)態(tài)平衡能力，讓原本應(yīng)對(duì)氣候變化的自我調(diào)節(jié)機(jī)制變得日益僵化。

大自然這臺(tái)引擎正在變慢，而這或許是比氣候變暖本身更隱秘、也更危險(xiǎn)的信號(hào)。

感興趣的“海潮天下”（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的原文：

Nwankwo, E.C., Rossberg, A.G. Widespread slowdown in short-term species turnover despite accelerating climate change. Nat Commun 17, 1450 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-025-68187-1

物種周轉(zhuǎn)率（Species Turnover）

物種周轉(zhuǎn)率（Species Turnover）指在一個(gè)特定的生態(tài)區(qū)域內(nèi)，隨時(shí)間推移物種組成發(fā)生更替的速度。它衡量的是“老成員”消失（局部滅絕）與“新成員”遷入（定居）的動(dòng)態(tài)平衡。周轉(zhuǎn)率高意味著生態(tài)系統(tǒng)更新?lián)Q代快，具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)活力；周轉(zhuǎn)率低則意味著物種組成相對(duì)僵化或更新停滯。

簡單來說，物種周轉(zhuǎn)率就是大自然“換血”的速度。在一個(gè)特定的生態(tài)系統(tǒng)里，隨著時(shí)間推移，老物種因各種原因離開或消失，新物種從別處遷入并定居，這種物種成分的不斷更替就是周轉(zhuǎn)。它像是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡秤，反映了生態(tài)系統(tǒng)與外界聯(lián)系的緊密程度以及自身的生命力：周轉(zhuǎn)率高，意味著系統(tǒng)像流動(dòng)的活水，不斷有新成員注入；周轉(zhuǎn)率低，則可能預(yù)示著系統(tǒng)正在變得僵化，失去了自我更新和應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的能力。

內(nèi)部生態(tài)動(dòng)力學(xué)（Intrinsic Ecosystem Dynamics）

內(nèi)部生態(tài)動(dòng)力學(xué)指生態(tài)系統(tǒng)在沒有外部環(huán)境劇烈干擾的情況下，依靠生物間的相互作用（如競爭、捕食、寄生等）自發(fā)產(chǎn)生的演變力量。就像這個(gè)研究中指出的，這種內(nèi)部驅(qū)動(dòng)的“自我更新”是物種更替的主要來源。即便在環(huán)境恒定的條件下，物種間也會(huì)像玩“剪刀石頭布”一樣循環(huán)博弈，推動(dòng)系統(tǒng)的更替。

即便沒有全球變暖，大自然也不會(huì)是一張靜止的照片。內(nèi)部生態(tài)動(dòng)力學(xué)就像是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的一場“自發(fā)換班”，它不靠老天爺變臉驅(qū)動(dòng)，而是靠生物之間沒完沒了的互動(dòng)。假若把生態(tài)系統(tǒng)比作一間辦公室，“環(huán)境變化”就像是外部經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致的人員縮減、或空降一個(gè)外來的領(lǐng)導(dǎo)；而“內(nèi)部生態(tài)動(dòng)力學(xué)”就是公司內(nèi)部的人事流轉(zhuǎn)。即便外邊一派風(fēng)平浪靜，員工也會(huì)因?yàn)樯w、競爭而不斷流動(dòng)，這才是公司充滿活力的表現(xiàn)。

區(qū)域物種池（Regional Species Pool）

區(qū)域物種池（Regional Species Pool）是宏觀生態(tài)學(xué)與生物地理學(xué)中的核心概念，指在較大地理尺度上，所有可能遷入、并定居在特定局部生境的候選物種總和。它是本地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物種更替的“后臺(tái)儲(chǔ)備”。當(dāng)區(qū)域物種池因棲息地破壞、污染或零碎化而萎縮時(shí)，本地系統(tǒng)就會(huì)因?yàn)槿狈Α把a(bǔ)位選手”而導(dǎo)致周轉(zhuǎn)率下降。

從空間尺度上看，它代表了局部群落（Local Community）向上延伸的背景生物多樣性。一個(gè)物種能否進(jìn)入?yún)^(qū)域物種池，主要取決于該區(qū)域的地質(zhì)歷史演化（如物種形成與滅絕速率）以及長期的生物地理遷移過程。它相當(dāng)于一個(gè)巨大的“物種供應(yīng)站”，為局部生境提供源源不斷的定居候選者。在生態(tài)過程的邏輯中，區(qū)域物種池通過“生態(tài)過濾”（Ecological Filtering）機(jī)制影響局部多樣性。區(qū)域池中的物種必須首先經(jīng)地理屏障的擴(kuò)散過濾，隨后又在局部環(huán)境條件上生理過濾，最后經(jīng)物種間競爭等生物過濾，才能最終在局部群落中建立種群。因此，區(qū)域物種池的大小和組成，就構(gòu)成了局部群落物種多樣性的上限。

舉個(gè)例子，新西蘭的鳥類群落。新西蘭的區(qū)域物種池包含大約100種本土陸生鳥類。由于棲息地破碎化和外來物種入侵，本地鳥類群落的物種多樣性顯著下降，尤其是那些不適應(yīng)外來物種競爭的鳥類。也就是說，隨著外來捕食者（如老鼠和貓）的入侵，許多物種的局部種群無法重新建立。棲息地破碎化導(dǎo)致區(qū)域物種池的縮小，外來物種的入侵進(jìn)一步加劇了本土鳥類群落的衰退。

思考題·拓展思維

Q1、傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，一個(gè)地方的物種多年不變，就是系統(tǒng)穩(wěn)定、保護(hù)得力。但這項(xiàng)研究卻表明，這種不變可能源于區(qū)域物種庫的枯竭，導(dǎo)致系統(tǒng)失去了“換血”能力。那么，在未來的自然保護(hù)區(qū)管理中，是否應(yīng)放棄追求單一地點(diǎn)的“靜態(tài)恒定”，轉(zhuǎn)而將“物種更替的活躍度”作為衡量生態(tài)健康的新指標(biāo)？換而言之，如果“穩(wěn)定”不再是健康的代名詞，你覺得，又該如何重新定義生態(tài)保護(hù)的成功呢？

Q2、儒艮是一種對(duì)棲息地極其挑剔的海牛目動(dòng)物，它們高度依賴廣闊、健康的紅樹林和海草床。2022年，科學(xué)家宣布儒艮在中國海域已功能性滅絕。在過去，如果中國南海某處生境的儒艮因?yàn)樽匀辉蜻w徙或死亡，由于整個(gè)印太地區(qū)的區(qū)域物種池非常充盈，來自菲律賓或印度尼西亞海域的“親戚”們就有可能順著洋流遷徙過來，完成一次自然的“補(bǔ)位”和更替。但近些年，附近的泰國等海域的儒艮種群、海草床健康情況也頗有點(diǎn)兇多吉少，整個(gè)東南亞的儒艮“區(qū)域物種池”都在萎縮。你覺得，如果期待儒艮能夠自然恢復(fù)、回到中國海域的話，是否應(yīng)建立區(qū)域性的保護(hù)舉措？

▲視頻：《全球儒艮現(xiàn)狀與保護(hù)需求評(píng)估報(bào)告（2025）》發(fā)布會(huì)現(xiàn)場。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

Q3、每年約有1.6萬個(gè)新物種被命名，但，這并不意味著地球正在進(jìn)化出更多生命，而往往是由于DNA條形碼等基因技術(shù)的進(jìn)步，讓人類得以識(shí)別出了那些一直存、在但被誤認(rèn)的“隱匿物種”或是根本未曾進(jìn)入人類視野的物種。近年來，媒體頻繁報(bào)道各地發(fā)現(xiàn)“新物種”，是否可能令人產(chǎn)生一種虛假的安全感，誤以為生物多樣性正在自我修復(fù)，而忽視了其底層更替邏輯的僵化？

而且，近年來發(fā)現(xiàn)的許多新物種，往往在被命名的那一刻就已經(jīng)處于瀕危、或“極?！睜顟B(tài)，種群數(shù)量極少。如果這些新發(fā)現(xiàn)的物種只是偏安一隅的“幸存者”、而無法像研究中描述的那樣在更廣闊的范圍內(nèi)進(jìn)行遷徙和“補(bǔ)位”，那么，它們對(duì)維持整體生態(tài)引擎的轉(zhuǎn)動(dòng)還有多少實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)？

Q4、這個(gè)研究指出，物種更替減速是因?yàn)閰^(qū)域物種池萎縮，導(dǎo)致本地沒有新成員能來“補(bǔ)位”。那么，再提一個(gè)找罵的問題：當(dāng)本地的“后備軍”已經(jīng)耗盡，是否該把入侵物種視為生態(tài)系統(tǒng)的“人工起搏器”？在氣候變暖的背景下，當(dāng)下所謂的“保護(hù)”，是否正在把生態(tài)系統(tǒng)變成一潭死水？如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)因?yàn)椤罢胁坏奖镜貑T工”而面臨崩潰，是否應(yīng)該重新評(píng)估那些生命力頑強(qiáng)的外來物種？即便它們被貼上“入侵”標(biāo)簽，但如果它們能重新?lián)軇?dòng)那臺(tái)停滯的生態(tài)引擎，填補(bǔ)消失的生態(tài)功能，這種“飲鴆止渴”式的引入是否應(yīng)被視為一種必要的惡？

本文參考資料
https://www.nature.com/articles/s41467-025-68187-1

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資訊源 | Nwankwo, E.C., Rossberg, A.G.(2026)

文 | 王芊佳

排版 | 盧曉雨

時(shí)間 | 2026年2月22日

海潮天下

引用本文

王芊佳.全球物種更替放緩1/3，大自然正在“停擺”？《自然》子刊新研究.海潮天下.2026-02-22

海潮天下

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