森林生态系统承担着固碳、调节气候和维持生物多样性等重要功能，这些功能的维持依赖于森林在环境变化下保持稳定。当前，气候变化不仅改变平均温度和降水格局，也增加了极端高温、干旱和水分过剩事件的发生风险。不同类型的极端事件还可能同时出现，例如高温与干旱、高温与水分过剩共同发生，形成复合极端气候，进而可能对森林稳定性构成更复杂的影响。评估森林稳定性不仅需要考察极端气候发生期间森林生产力偏离正常水平的程度（即抵抗力），还应关注极端气候发生后森林生产力恢复至正常水平的程度（即恢复力）。关于复合极端气候下森林生态系统的抵抗力和恢复力如何响应，仍缺乏大尺度经验检验。

近日，色情影片 王少鹏研究组联合国内外合作者在《Nature Communications》在线发表题为“Biodiversity buffers forest ecosystems from compound climate extremes”的研究论文。该研究整合了美国森林清查的森林样地和卫星遥感植被生产力数据，系统评估了复合极端气候是否比单一极端气候造成更强的即时冲击和更慢的恢复过程，并进一步检验了不同极端气候之间的相互作用及树种多样性的缓冲作用。研究发现，无论是复合高温-干旱气候还是复合高温-水分过剩气候，森林在复合极端气候下的抵抗力和恢复力均显著低于相应的单一极端（图1）。通过将实际观测到的复合效应与两个单一效应的加和预期进行比较，发现复合高温-水分过剩在发生阶段和恢复阶段分别有53%和63%的样地表现为协同效应；复合高温-干旱的协同比例分别达到72%和69%。因此，复合极端气候整体仍以协同作用为主，尤其是复合高温-干旱气候，更容易产生“1+1>2”的生态损害。

图1 同一样地在复合和单一极端气候下的森林抵抗力和恢复力

进一步分析表明，树种丰富度与森林抵抗力和恢复力均呈显著正相关，这一关系在复合极端和单一极端下均成立（图2）。区分不同极端类型后，树种丰富度对抵抗力和恢复力的效应也均显著为正，说明树种多样性的稳定作用具有较强的一致性。然而，树种丰富度对样地间稳定性变异的独立解释力相对有限，表明森林稳定性还受到林龄、气候、土壤和地形等多种因素的共同调节（图2）。

图2 树种丰富度对复合和单一极端气候下森林抵抗力和恢复力的影响

本研究揭示复合极端通常比相应的单一极端造成更强的即时冲击和更持久的遗留效应，但树种多样性在复合气候胁迫下可能发挥重要的“保险效应”。这些发现表明，未来森林风险评估不应仅关注单一极端事件，还应将不同气候胁迫的相互作用纳入考虑。在森林经营与生态恢复中，维持树种多样性可能是增强森林应对复合极端气候能力的重要途径。未来仍需进一步结合长期地面观测、实验操控和过程模型，解析不同森林类型中协同与拮抗效应形成的机制，并评估这种多样性缓冲作用在更频繁、更强烈极端气候情景下能否持续。

色情影片 已出站博士后乔雪涛（现为瑞典农业科学大学博士后）为论文第一作者，王少鹏教授为通讯作者。合作者包括德国亥姆霍兹环境研究中心Jakob Zscheischler，法国国家科学研究中心Michel Loreau，美国明尼苏达大学Peter B. Reich，瑞士伯尔尼大学Qingqing Chen，奥地利因斯布鲁克大学Michael Bahn，荷兰乌得勒支大学的Neha Mohanbabu，英国安格利亚鲁斯金大学Hannah J. White，以及美国加州大学洛杉矶分校Mingyu Luo。中国科学院水生生物研究所张培育副研究员和乌得勒支大学Yann Hautier在研究中提供了重要帮助。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金等项目资助。

原文链接：//www.nature.com/articles/s41467-026-75370-5