百欧博伟生物：保险假说认为生物多样性可以提高生态系统的稳定性，受到了广泛的研究和政治关注。最近的实验表明，气候变化会影响植物多样性如何影响生态系统稳定性，但迄今为止获得的生物多样性-稳定性关系的大多数证据来自在有限的气候条件下进行的当地研究。在这里，我们研究了气候如何调节全球植物（分类和功能）多样性与生态系统稳定性之间的关系。为此，我们将14年来对植物生物量的时间遥感测量与对除南极洲外所有大陆123个旱地生态系统多样性的实地调查相结合。
在广泛的气候和土壤条件、植物物种库和位置中，我们能够解释73%的生态系统稳定性变化，以时间平均生物量与SD的比率来衡量。植物多样性对生态系统稳定性的积极作用与气候和土壤因素一样重要。然而，我们也发现，在我们的全球干旱梯度中，生物多样性-生态系统稳定关系对气候有着强烈的依赖性。我们的研究结果表明，在低干旱水平下，叶片性状的多样性可能会推动生态系统的稳定，而在所评估的最干旱条件下，物种丰富度可能会发挥更大的稳定作用。我们的研究强调，为了最大限度地减少与植物生物量相关的生态系统服务的时间传递变化，应分别在低干旱和高干旱条件下特别促进功能和分类植物多样性。
植物群落生物量随时间的稳定性，定义为时间平均值与SD的比率，是一种基本的生态系统特性。确保稳定提供与植物生物量有关的生态系统服务（如粮食、饲料、碳固存、土壤肥力）是当前气候变化下一个紧迫的社会生态问题。因此，保险假说预测的生物多样性与生态系统稳定性之间的积极关系，也被称为组合效应，已经获得了足够的研究关注，并指导了全球政治努力[例如，生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台]。
生物多样性-稳定性关系的大多数证据来自当地规模的实验，其中包括的物种是从一个小水池中随机选择的，稳定性是在有限的环境条件下评估的。生态系统稳定性可能以复杂和多维的方式对气候变化做出反应，最近的实验表明，气候条件的变化影响了植物多样性的稳定作用。例如，在雪松溪的12个多年实验中，当地植物物种丰富度随干旱而下降，与生态系统稳定性的类似下降有关。为了评估气候变化如何影响生态系统稳定性，地方规模的实验和建模工作应与评估位于各种气候条件和物种库中的“现实世界”生态系统中的生物多样性-稳定性关系相补充。
除了物种丰富度之外，优势物种的功能特性和多样性也可能影响生态系统的稳定性。优势植物物种如果能很好地适应资源可用性的环境波动，可能会影响生态系统的稳定性。例如，地中海植被通常以中等高度的植物物种为主，这些植物具有较低的生长率和特定的叶面积（SLA），能够抵御气候波动。光合途径的优势也很重要，因为C4物种比C3物种具有更高的水分利用效率，并且它们的生产力可能表现出更高的稳定性，特别是在水分有限的系统中。或者，植物功能多样性（即植物群落内功能性状值的分散）已被证明通过资源利用中的物种互补性对欧洲森林和草原的生态系统稳定性产生了积极影响，而增加功能多样性可以促进地中海旱地生态系统对干旱的抵抗。因此，评估气候条件和植物多样性的多个方面之间的相互作用，可以揭示世界各地陆地生态系统稳定的最终决定因素。
在区域和全球范围内监测生态系统的稳定性需要随着时间的推移对植物生物量进行大规模测量。基于卫星的地上生物量时间序列[例如，归一化差异植被指数（NDVI）]已被用于推断大时空尺度上的生态系统稳定性。为了评估生物多样性在大环境梯度下作为生态系统稳定性驱动因素的作用，还需要对植物多样性的多个方面进行实地测量。欧洲规模的区域研究已经通过将NDVI测量与实地植被调查相结合来评估生物多样性-稳定性关系。通过评估全球环境梯度之间的这种关系，可以提供一般的见解，帮助土地管理者在不同的气候变化情景下预测生态系统的稳定性。尽管如此，尚未进行这样的全球评估。
在这里，我们评估了在全球范围内，更大的植物多样性是否与更大的生态系统稳定性有关，以及气候是否介导了这种关系。为此，我们对来自六大洲的123个旱地生态系统进行了植物多样性实地调查，并对生产力和气候数据进行了遥感估计。生态系统的稳定性在旱地等动态系统中至关重要，旱地的关键资源（水）随时间波动很大。旱地约占地球陆地表面的45%，气候变化预测的干旱度增加可能会危及与植物生物量相关的生态系统服务的提供。我们研究了一组关键的空间、气候、土壤和植物多样性变量，我们假设这些变量可能在全球范围内调节生态系统的稳定性及其两个组成部分（平均时间植物生物量和SD）。具体而言，我们使用多元回归模型评估了干旱和植物（分类和功能）多样性对旱地生态系统稳定性的交互影响，并使用结构方程模型探索了直接和间接干旱途径。
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