近期，浙江师范大学生命科学学院倪健教授课题组利用现代生态学与古生态学相结合的方法和技术，如植物功能性状、沉积物古DNA等，围绕气候变化对过去植物多样性影响及驱动机制等基础科学问题，取得了一系列重要进展，相关成果已发表在国际顶级和权威期刊Science of Total Environment（SCI一区TOP）、Quaternary Science Reviews（SCI一区TOP）、Global and Planetary Change（SCI一区TOP）、Global Ecology and Conservation（SCI二区）和Catena（SCI一区TOP）。

近几十年来，随着全球变化加速，生物多样性变化的问题已得到广泛研究。但是，对生物多样性长期变化过程和机制的理解仍然不足，尤其是考虑到不同植被或景观中的生物多样性对长期气候变化和人类活动的响应可能有所不同的情况。廖梦娜副教授通过对中国长期孢粉记录的集成分析，揭示了过去2万年中两种不同土地覆盖类型（即森林和开放植被）的植物多样性变化轨迹存在差异，并且这两种景观中丰富度与均匀度之间的关系并不一致。这些差异是由构建群落的不同机制造成的，即群落主要受竞争等相互作用，抑或是扩散和迁移的调控。过去2万年植物多样性动态主要是群落组成转变的结果，因此在制定区域保护规划时，不仅需要关注物种的丧失，还需关注物种的更替。

图1. 过去2万年森林和开放植被中植物β多样性拟合以及不同驱动因素对总β多样性的相对贡献：Liao MN, Li K, Liu LN, Zhang X, Zhang Y, Cao XY, Liu XQ, Ni J*. 2024. Different trajectories of floristic diversity in forested and open landscapes in China over the past 20,000 years. Science of The Total Environment, 957: 177701. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.177701

横断山区作为全球生物多样性热点区域之一，面临显著的气候变暖挑战，其高山生态系统承受着巨大的气候变化压力。李凯副教授以横断山脉西南部高海拔树线附近的天才湖为研究对象，通过sedaDNA与孢粉分析，明确区域植被与植物多样性对气候变暖响应显著，表现为植被带整体上移与植物多样性同步增加。在植被带上移过程中，天才湖湖周的冷杉群落约于1880年前后形成，植物多样性变化受气候变化与物种竞争双重驱动。此外，气候变暖可能导致特殊山地生境面积缩减，增加高山特有物种的灭绝风险。因此，持续关注气候变暖对高山生态系统的影响并采取保护措施，对于维护生物多样性至关重要。（详见Li K, Yang Y, Shi SL, Liao MN, Ni J, Kong LY, Zhang EL*. 2025. SedaDNA and pollen disclose treeline advancing and plant diversity trajectory under recent climate warming in southwestern Hengduan Mountains, China. Quaternary Science Reviews, 357: 109348. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109348）

植物功能性状是植物响应和适应外界干扰的重要机制，对维持群落稳定性和实现生态系统功能具有重要作用。但是在青藏高原独特的高寒生态系统中，植物功能性状特征和空间格局尚不清楚，致使对植物功能性状与高寒植物群落构建关系的理解难以深入。基于课题组第二次青藏高原综合科学考察获得的植物功能性状数据、植物样方调查数据和表土孢粉数据，博士研究生金伊丽对青藏高原3000 m以上高寒植被区237个站点1314个个体的7个叶片性状进行了分析。结果显示，青藏高原植物性状与中国植物相比存在明显差异，并且大多表现出显著的空间变异性（图2），气候和土壤解释了29.23%的性状变异，高寒植物通常采用保守策略来应对青藏高原上的恶劣条件，但这种策略在大空间尺度和环境梯度上存在差异。廖梦娜副教授利用孢粉、植物调查数据和植物性状数据，系统全面地评估了基于孢粉开展的性状古生态学的优势和不足。结果显示，孢粉可在大空间范围内反映植物功能性状，可用于揭示植物群落功能的时空变化过程以及反映气候变化背景，但其准确性受到植被类型的影响，而且并非所有基于孢粉计算的功能性状指数都具有生态意义（图3）。上述结果有利于进一步理解基于孢粉的植物性状古生态学的优势和不足，推动性状古生态学的进一步发展。

图2. 青藏高原和中国植物叶性状对比：Jin YL, Liao MN, Hou Y, Wang HY, Xia HJ, Xia J, Wu K, Zhou BR, Li K, Ni J*. 2024. Spatial patterns and variations in leaf traits of alpine plants on the interior Tibetan Plateau. Global Ecology and Conservation, 53: e03037. https://doi.org/ 10.1016/j.gecco.2024.e03037

图3. 基于孢粉和样方调查的植物功能性状群落加群平均对比：Liao MN, Jin YL, Li K*, Ni J*. 2025. Functional traits from pollen and plant assemblages show complex relationships on the Tibetan Plateau: a deep insight into trait paleoecology. Global and Planetary Change, 254: 105031. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.105031

另外，课题组与中国地质调查局青岛海洋地质研究所合作，利用西南地区不同土地利用类型中的表土孢粉记录，系统地分析了不同土地利用类型孢粉组合特征和来源范围，阐明了优势孢粉类型对植被组成的指示意义，为利用孢粉分析重建人类对植被的干扰历史以及植被格局时提供了重要支持（图4）。

图4. 西南地区表土样点和植被分布：Ni J*, Yang SX*, Li YM, Zhang Y. 2025. Surface pollen assemblages as indicators of land-use and human-induced vegetation changes in Southwest China: implications for palaeoecological reconstructions. Catena, 258: 109307. https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109307

课题组张潇副教授与中山大学合作，通过对珠三角沉积钻孔进行孢粉分析，恢复了珠三角地区过去1.3万年的植被变化过程，并利用改进的孢粉-气候定量关系算法，重建了温度和降水的长期变化历史，指出冬季云量是造成我国亚热带地区季节性温度和降水不同步的重要原因（图5）。

图5. 孢粉定量重建揭示了东亚地区全新世温度和降水趋势差异的原因：Zhang X, Chen C, Wang KX, Li MH, Yue YF, Cheng J, Liao MN, Li K, Liu LN, Wang ZH, Cheddadi R, Wan QC, Tang YJ, Zheng Z, Huang KY*. 2025. New quantified climate reconstruction in southern China suggests a potential influence of winter cloud cover across East Asia during the Holocene. Science of the Total Environment, 958: 178008. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.178008

浙江师范大学全球变化生态学团队，致力于在不同时空尺度上整合传统植被生态学、现代全球变化生态学和古生态学研究，其中古生态学研究小组近2年获批国家级项目4项，以第一/通讯作者发表顶级和权威论文20余篇。上述工作是继前期研究工作基础上，在“过去、现状和未来气候变化与人类干扰对中国植被分布格局与植物多样性影响”研究领域取得的系列新进展。

课题组青年教师廖梦娜副教授、李凯副教授、张潇副教授、金伊丽（博士研究生）等分别为文章第一作者，倪健教授为主要通讯作者，浙江师范大学生命科学学院为第一完成单位。

上述工作得到了国家自然科学基金委、科技部第二次青藏高原综合科学考察项目、国家重点研发计划、中国科学院战略性先导专项以及中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全全国重点实验室的支持。

编辑：张文潇