全球物種更替放緩1/3，大自然正在“停擺”？《自然》子刊新研究

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·導讀
△ 自20世紀70年代全球變暖進入加速期以來，全球生態系統的短時間尺度物種更替率并未隨之升高，反而在統計學上表現出顯著的減速趨勢，平均更替速度下降了約三分之一。
△ 研究人員對BioTIME數據庫中數千個生物群落的分析發現，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，這種減速信號在絕大多數基準年份測試中均保持穩定。
△ 在分析的跨度內，研究覆蓋了包括海洋、淡水和陸地在內的23項大型研究數據，結果顯示在1到5年的短周期觀測中，物種周轉率的下降呈現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，生態學界普遍認為，隨著全球氣候變暖的加劇，大自然的物種更替（Turnover）節奏應該會隨之變快。這個認識里頭，邏輯其實并不復雜：氣溫升高和氣候帶的位移，會迫使原本在那里的物種遷離、同時吸引新物種進入。這種本地物種的滅絕與新遷入者的定居，理應讓生態系統的“大換血”變得更加頻繁。

但，2026年2月初，倫敦瑪麗女王大學（Queen Mary University of London）研究團隊在《自然·通訊》上發表的一項大規模研究，卻給出了相反的結論。他們發現，在過去的半個世紀里，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

研究人員對過去一個世紀以來涵蓋海洋、淡水和陸地生態系統的全球生物多樣性BioTIME數據庫進行分析之后發現，物種周轉率——即一個物種取代另一個物種的速度——并沒有像預期的那樣提高。相反，自20世紀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際上降低了約1/3。

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

這項研究的重點在于觀察1970年后的變化。如果氣候變化是驅動生態更替的主導力量，周轉率本該飆升。但數據顯示，在1~5年的短期跨度內，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系統比作一臺能夠自我修復的引擎，不斷地用新零件更換舊零件，而現在的跡象表明，這臺引擎正在停止運轉。

為了查明原因，團隊將目光轉向了生態系統的內部動態。

他們發現，物種的更替并不僅僅是對外部氣溫變化的被動反應，更多是受到生物內部相互作用的驅動。這種機制在理論物理學中被稱為“多吸引子”相位。

簡單來說，在健康的生態系統中，物種之間就像在玩一場巨大的、永不停歇的“剪刀石頭布”，沒有誰能長期占據絕對主導地位，這種內部的競爭和補償機制維持了系統的活力。

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▲上圖：中華攀雀 (Remiz consobrinus) 是一種體型小巧、筑巢獨特的鳥類。它們的繁殖地主要集中在中國東北地區，尤其是華北和東北的森林邊緣地帶。冬季時，它們向南遷徙，主要分布在長江以南至華南地區，整個繁殖、遷徙和越冬的周期幾乎全部發生在中國東部平原和丘陵地帶。其遷徙路線相對內陸，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在變慢了呢？

研究人員認為，問題的根源在于環境退化、以及區域性生物多樣性的喪失。在一個充滿活力的系統中，需要有一個龐大的“物種庫”作為后盾，源源不斷地提供潛在的新成員。隨著人類活動導致棲息地萎縮和區域物種數量減少，能夠“補位”的物種越來越少。當沒有新的物種可以遷入時，自然的更替鏈條就斷了。

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

這一發現揭示了一個容易被忽視的危機：表面上看起來穩定的生態系統，未必是健康的。物種更替的減速可能是一個危險信號，預示著更大規模的生物多樣性貧瘠正在發生。這種減速削弱了自然界的韌性和動態平衡能力，讓原本應對氣候變化的自我調節機制變得日益僵化。

大自然這臺引擎正在變慢，而這或許是比氣候變暖本身更隱秘、也更危險的信號。

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

物種周轉率（Species Turnover）

物種周轉率（Species Turnover）指在一個特定的生態區域內，隨時間推移物種組成發生更替的速度。它衡量的是“老成員”消失（局部滅絕）與“新成員”遷入（定居）的動態平衡。周轉率高意味著生態系統更新換代快，具有較強的動態活力；周轉率低則意味著物種組成相對僵化或更新停滯。

簡單來說，物種周轉率就是大自然“換血”的速度。在一個特定的生態系統里，隨著時間推移，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。它像是一個動態的平衡秤，反映了生態系統與外界聯系的緊密程度以及自身的生命力：周轉率高，意味著系統像流動的活水，不斷有新成員注入；周轉率低，則可能預示著系統正在變得僵化，失去了自我更新和應對環境變化的能力。

內部生態動力學（Intrinsic Ecosystem Dynamics）

內部生態動力學指生態系統在沒有外部環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）自發產生的演變力量。就像這個研究中指出的，這種內部驅動的“自我更新”是物種更替的主要來源。即便在環境恒定的條件下，物種間也會像玩“剪刀石頭布”一樣循環博弈，推動系統的更替。

即便沒有全球變暖，大自然也不會是一張靜止的照片。內部生態動力學就像是生態系統內部的一場“自發換班”，它不靠老天爺變臉驅動，而是靠生物之間沒完沒了的互動。假若把生態系統比作一間辦公室，“環境變化”就像是外部經濟危機導致的人員縮減、或空降一個外來的領導；而“內部生態動力學”就是公司內部的人事流轉。即便外邊一派風平浪靜，員工也會因為升遷、競爭而不斷流動，這才是公司充滿活力的表現。

區域物種池（Regional Species Pool）

區域物種池（Regional Species Pool）是宏觀生態學與生物地理學中的核心概念，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。它是本地生態系統進行物種更替的“后臺儲備”。當區域物種池因棲息地破壞、污染或零碎化而萎縮時，本地系統就會因為缺乏“補位選手”而導致周轉率下降。

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。一個物種能否進入區域物種池，主要取決于該區域的地質歷史演化（如物種形成與滅絕速率）以及長期的生物地理遷移過程。它相當于一個巨大的“物種供應站”，為局部生境提供源源不斷的定居候選者。在生態過程的邏輯中，區域物種池通過“生態過濾”（Ecological Filtering）機制影響局部多樣性。區域池中的物種必須首先經地理屏障的擴散過濾，隨后又在局部環境條件上生理過濾，最后經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，區域物種池的大小和組成，就構成了局部群落物種多樣性的上限。

舉個例子，新西蘭的鳥類群落。新西蘭的區域物種池包含大約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。棲息地破碎化導致區域物種池的縮小，外來物種的入侵進一步加劇了本土鳥類群落的衰退。

思考題·拓展思維

Q1、傳統觀念認為，一個地方的物種多年不變，就是系統穩定、保護得力。但這項研究卻表明，這種不變可能源于區域物種庫的枯竭，導致系統失去了“換血”能力。那么，在未來的自然保護區管理中，是否應放棄追求單一地點的“靜態恒定”，轉而將“物種更替的活躍度”作為衡量生態健康的新指標？換而言之，如果“穩定”不再是健康的代名詞，你覺得，又該如何重新定義生態保護的成功呢？

Q2、儒艮是一種對棲息地極其挑剔的海牛目動物，它們高度依賴廣闊、健康的紅樹林和海草床。2022年，科學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為自然原因遷徙或死亡，由于整個印太地區的區域物種池非常充盈，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兇多吉少，整個東南亞的儒艮“區域物種池”都在萎縮。你覺得，如果期待儒艮能夠自然恢復、回到中國海域的話，是否應建立區域性的保護舉措？

▲視頻：《全球儒艮現狀與保護需求評估報告（2025）》發布會現場。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

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

而且，近年來發現的許多新物種，往往在被命名的那一刻就已經處于瀕危、或“極危”狀態，種群數量極少。如果這些新發現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進行遷徙和“補位”，那么，它們對維持整體生態引擎的轉動還有多少實質貢獻？

Q4、這個研究指出，物種更替減速是因為區域物種池萎縮，導致本地沒有新成員能來“補位”。那么，再提一個找罵的問題：當本地的“后備軍”已經耗盡，是否該把入侵物種視為生態系統的“人工起搏器”？在氣候變暖的背景下，當下所謂的“保護”，是否正在把生態系統變成一潭死水？如果一個生態系統已經因為“招不到本地員工”而面臨崩潰，是否應該重新評估那些生命力頑強的外來物種？即便它們被貼上“入侵”標簽，但如果它們能重新撥動那臺停滯的生態引擎，填補消失的生態功能，這種“飲鴆止渴”式的引入是否應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

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