全球物种更替放缓1/3，大自然正在“停摆”？《自然》子刊新研究

全球气候加速变暖，大自然的“换血”为何反而变慢了？
本文来源于海潮天下（Marine Biodiversity）

海潮·导读
△ 自20世纪70年代全球变暖进入加速期以来，全球生态系统的短时间尺度物种更替率并未随之升高，反而在统计学上表现出显著的减速趋势，平均更替速度下降了约三分之一。
△ 研究人员对BioTIME数据库中数千个生物群落的分析发现，物种更替的中位速率已从1975年前的0.00812/年降低至此后的0.00547/年，这种减速信号在绝大多数基准年份测试中均保持稳定。
△ 在分析的跨度内，研究覆盖了包括海洋、淡水和陆地在内的23项大型研究数据，结果显示在1到5年的短周期观测中，物种周转率的下降呈现出跨栖息地和跨物种类别（如鸟类、底栖生物）的普遍性。

本文约4300字，阅读约8分钟

文 | 王芊佳

出品 | 海潮天下

长期以来，生态学界普遍认为，随着全球气候变暖的加剧，大自然的物种更替（Turnover）节奏应该会随之变快。这个认识里头，逻辑其实并不复杂：气温升高和气候带的位移，会迫使原本在那里的物种迁离、同时吸引新物种进入。这种本地物种的灭绝与新迁入者的定居，理应让生态系统的“大换血”变得更加频繁。

但，2026年2月初，伦敦玛丽女王大学（Queen Mary University of London）研究团队在《自然·通讯》上发表的一项大规模研究，却给出了相反的结论。他们发现，在过去的半个世纪里，尽管全球变暖在不断加速，但自然界物种更替的速度不仅没有加快、反而显著变慢了。

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▲上图：阿布扎比国家水族馆（The National Aquarium Abu Dhabi）的珊瑚基因库一角。©Linda Wong 摄影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

气候变暖在加速，自然的更替却在减速

研究人员对过去一个世纪以来涵盖海洋、淡水和陆地生态系统的全球生物多样性BioTIME数据库进行分析之后发现，物种周转率——即一个物种取代另一个物种的速度——并没有像预期的那样提高。相反，自20世纪70年代全球地表温度开始快速上升以来，这种物种间的更替速度实际上降低了约1/3。

▲上图：不同生物类群在不同基准年份下的物种周转率变化趋势：图a展示了各年份分析所涵盖的群落数量及类型分布；图b显示了周转率变化的总体中位数（圆点代表中位数，三角代表离群值，横杆为95%置信区间），绝大多数显著结果均位于零线下方，表明周转速度在变慢；图c则针对底栖生物、鱼类、鸟类等核心类群进行了分类验证，揭示了这种减速现象在不同生态系统中的普遍性。论文出处：Nwankwo, E.C., Rossberg, A.G. (2026)

这项研究的重点在于观察1970年后的变化。如果气候变化是驱动生态更替的主导力量，周转率本该飙升。但数据显示，在1~5年的短期跨度内，从陆地鸟类群落到深海生物，物种更替都在放缓。研究人员将健康的生态系统比作一台能够自我修复的引擎，不断地用新零件更换旧零件，而现在的迹象表明，这台引擎正在停止运转。

为了查明原因，团队将目光转向了生态系统的内部动态。

他们发现，物种的更替并不仅仅是对外部气温变化的被动反应，更多是受到生物内部相互作用的驱动。这种机制在理论物理学中被称为“多吸引子”相位。

简单来说，在健康的生态系统中，物种之间就像在玩一场巨大的、永不停歇的“剪刀石头布”，没有谁能长期占据绝对主导地位，这种内部的竞争和补偿机制维持了系统的活力。

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▲上图：中华攀雀 (Remiz consobrinus) 是一种体型小巧、筑巢独特的鸟类。它们的繁殖地主要集中在中国东北地区，尤其是华北和东北的森林边缘地带。冬季时，它们向南迁徙，主要分布在长江以南至华南地区，整个繁殖、迁徙和越冬的周期几乎全部发生在中国东部平原和丘陵地带。其迁徙路线相对内陆，很少跨越至邻近国家。上图是一只中华攀雀，©付恺（Kai Pflug）摄影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

那么，为什么这种原本活跃的更替现在变慢了呢？

研究人员认为，问题的根源在于环境退化、以及区域性生物多样性的丧失。在一个充满活力的系统中，需要有一个庞大的“物种库”作为后盾，源源不断地提供潜在的新成员。随着人类活动导致栖息地萎缩和区域物种数量减少，能够“补位”的物种越来越少。当没有新的物种可以迁入时，自然的更替链条就断了。

该文作者Emmanuel Nwankwo博士指出，这种减速是一个令人忧虑的信号。它意味着自然界的这台“自我修复引擎”正在磨损，甚至趋于停摆。

这一发现揭示了一个容易被忽视的危机：表面上看起来稳定的生态系统，未必是健康的。物种更替的减速可能是一个危险信号，预示着更大规模的生物多样性贫瘠正在发生。这种减速削弱了自然界的韧性和动态平衡能力，让原本应对气候变化的自我调节机制变得日益僵化。

大自然这台引擎正在变慢，而这或许是比气候变暖本身更隐秘、也更危险的信号。

感兴趣的“海潮天下”（Marine Biodiversity）读者可以参看该研究的原文：

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

物种周转率（Species Turnover）

物种周转率（Species Turnover）指在一个特定的生态区域内，随时间推移物种组成发生更替的速度。它衡量的是“老成员”消失（局部灭绝）与“新成员”迁入（定居）的动态平衡。周转率高意味着生态系统更新换代快，具有较强的动态活力；周转率低则意味着物种组成相对僵化或更新停滞。

简单来说，物种周转率就是大自然“换血”的速度。在一个特定的生态系统里，随着时间推移，老物种因各种原因离开或消失，新物种从别处迁入并定居，这种物种成分的不断更替就是周转。它像是一个动态的平衡秤，反映了生态系统与外界联系的紧密程度以及自身的生命力：周转率高，意味着系统像流动的活水，不断有新成员注入；周转率低，则可能预示着系统正在变得僵化，失去了自我更新和应对环境变化的能力。

内部生态动力学（Intrinsic Ecosystem Dynamics）

内部生态动力学指生态系统在没有外部环境剧烈干扰的情况下，依靠生物间的相互作用（如竞争、捕食、寄生等）自发产生的演变力量。就像这个研究中指出的，这种内部驱动的“自我更新”是物种更替的主要来源。即便在环境恒定的条件下，物种间也会像玩“剪刀石头布”一样循环博弈，推动系统的更替。

即便没有全球变暖，大自然也不会是一张静止的照片。内部生态动力学就像是生态系统内部的一场“自发换班”，它不靠老天爷变脸驱动，而是靠生物之间没完没了的互动。假若把生态系统比作一间办公室，“环境变化”就像是外部经济危机导致的人员缩减、或空降一个外来的领导；而“内部生态动力学”就是公司内部的人事流转。即便外边一派风平浪静，员工也会因为升迁、竞争而不断流动，这才是公司充满活力的表现。

区域物种池（Regional Species Pool）

区域物种池（Regional Species Pool）是宏观生态学与生物地理学中的核心概念，指在较大地理尺度上，所有可能迁入、并定居在特定局部生境的候选物种总和。它是本地生态系统进行物种更替的“后台储备”。当区域物种池因栖息地破坏、污染或零碎化而萎缩时，本地系统就会因为缺乏“补位选手”而导致周转率下降。

从空间尺度上看，它代表了局部群落（Local Community）向上延伸的背景生物多样性。一个物种能否进入区域物种池，主要取决于该区域的地质历史演化（如物种形成与灭绝速率）以及长期的生物地理迁移过程。它相当于一个巨大的“物种供应站”，为局部生境提供源源不断的定居候选者。在生态过程的逻辑中，区域物种池通过“生态过滤”（Ecological Filtering）机制影响局部多样性。区域池中的物种必须首先经地理屏障的扩散过滤，随后又在局部环境条件上生理过滤，最后经物种间竞争等生物过滤，才能最终在局部群落中建立种群。因此，区域物种池的大小和组成，就构成了局部群落物种多样性的上限。

举个例子，新西兰的鸟类群落。新西兰的区域物种池包含大约100种本土陆生鸟类。由于栖息地破碎化和外来物种入侵，本地鸟类群落的物种多样性显著下降，尤其是那些不适应外来物种竞争的鸟类。也就是说，随着外来捕食者（如老鼠和猫）的入侵，许多物种的局部种群无法重新建立。栖息地破碎化导致区域物种池的缩小，外来物种的入侵进一步加剧了本土鸟类群落的衰退。

思考题·拓展思维

Q1、传统观念认为，一个地方的物种多年不变，就是系统稳定、保护得力。但这项研究却表明，这种不变可能源于区域物种库的枯竭，导致系统失去了“换血”能力。那么，在未来的自然保护区管理中，是否应放弃追求单一地点的“静态恒定”，转而将“物种更替的活跃度”作为衡量生态健康的新指标？换而言之，如果“稳定”不再是健康的代名词，你觉得，又该如何重新定义生态保护的成功呢？

Q2、儒艮是一种对栖息地极其挑剔的海牛目动物，它们高度依赖广阔、健康的红树林和海草床。2022年，科学家宣布儒艮在中国海域已功能性灭绝。在过去，如果中国南海某处生境的儒艮因为自然原因迁徙或死亡，由于整个印太地区的区域物种池非常充盈，来自菲律宾或印度尼西亚海域的“亲戚”们就有可能顺着洋流迁徙过来，完成一次自然的“补位”和更替。但近些年，附近的泰国等海域的儒艮种群、海草床健康情况也颇有点凶多吉少，整个东南亚的儒艮“区域物种池”都在萎缩。你觉得，如果期待儒艮能够自然恢复、回到中国海域的话，是否应建立区域性的保护举措？

▲视频：《全球儒艮现状与保护需求评估报告（2025）》发布会现场。©Linda Wong 摄影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

Q3、每年约有1.6万个新物种被命名，但，这并不意味着地球正在进化出更多生命，而往往是由于DNA条形码等基因技术的进步，让人类得以识别出了那些一直存、在但被误认的“隐匿物种”或是根本未曾进入人类视野的物种。近年来，媒体频繁报道各地发现“新物种”，是否可能令人产生一种虚假的安全感，误以为生物多样性正在自我修复，而忽视了其底层更替逻辑的僵化？

而且，近年来发现的许多新物种，往往在被命名的那一刻就已经处于濒危、或“极危”状态，种群数量极少。如果这些新发现的物种只是偏安一隅的“幸存者”、而无法像研究中描述的那样在更广阔的范围内进行迁徙和“补位”，那么，它们对维持整体生态引擎的转动还有多少实质贡献？

Q4、这个研究指出，物种更替减速是因为区域物种池萎缩，导致本地没有新成员能来“补位”。那么，再提一个找骂的问题：当本地的“后备军”已经耗尽，是否该把入侵物种视为生态系统的“人工起搏器”？在气候变暖的背景下，当下所谓的“保护”，是否正在把生态系统变成一潭死水？如果一个生态系统已经因为“招不到本地员工”而面临崩溃，是否应该重新评估那些生命力顽强的外来物种？即便它们被贴上“入侵”标签，但如果它们能重新拨动那台停滞的生态引擎，填补消失的生态功能，这种“饮鸩止渴”式的引入是否应被视为一种必要的恶？

本文参考资料
https://www.nature.com/articles/s41467-025-68187-1

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资讯源 | Nwankwo, E.C., Rossberg, A.G.(2026)

文 | 王芊佳

排版 | 卢晓雨

时间 | 2026年2月22日

海潮天下

引用本文

王芊佳.全球物种更替放缓1/3，大自然正在“停摆”？《自然》子刊新研究.海潮天下.2026-02-22

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