生态系统是怎样崩塌的？地大团队用模拟技术来解密

2023-02-27 15:03:13 来源：湖北日报

【资料图】

在地球生命的长河上，生物经历了至少五次大灭绝的洗礼，与之伴随的生态系统是如何保持稳定、并进行抗灾恢复的呢？

2月26日，记者从中国地质大学（武汉）获悉，该校陈中强教授团队，联合美国加州学院、英国布里斯托大学研究人员，用生态计算模拟方式，对2.52亿年前二叠纪–三叠纪之交生物大灭绝模式进行客观定量评价。

模拟结果表明，海洋生物在这次生态大危机中遭受了“两幕式”灭绝打击：面对极端环境生态大危机时，生物多样性先是突然发生崩溃，锐减一半以上，但依然保有抗灾恢复能力，直到6万年后，生态系统才彻底坍塌，这意味着生态系统有韧性的一面。

据悉，二叠纪—三叠纪之交生物大灭绝是地球生命历史上最为严重的一次灾难事件，造成超过80%海洋生物物种灭绝，同时永久地改变了生态系统结构，为海洋生态系统的主宰者从古生代演化型动物群向现代演化型动物群交棒铺平了道路。这次极端事件是人类评价生态大危机中生物多样性与生态系统结构的演化关系的重要窗口。

陈中强研究团队运用生态系统数学模拟技术，开发了古群落生态数据库结合古食物网模型，利用生物之间捕食关系这一关键抓手，将生态系统底层的初级生产者至最高层的顶级捕食者全部联结在同一食物网中，借助生物群落动态模拟技术，定量分析其网络结构及结构稳定性的演化规律。

该种国际前沿的大数据和计算模拟方法，从一个更为整体和宏观的视角揭示了生态系统在重大地质突变期的演化历程。

陈中强表示，研究成果能给未来生态系统管理带来启示，在重大灾难事件发生时，生物多样性的锐减可能是更具灾难性的生态系统坍塌的前兆。

相关研究成果《二叠纪-三叠纪之交大灭绝海洋生态系统的稳定与坍塌模拟》近日发表在国际期刊《当代生物学》。文章第一作者为该校生物地质与环境地质国家重点实验室的黄元耕副研究员，陈中强教授为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金委、国家重点研发计划项目和美国国家科学基金会的共同资助。