《Agriculture, Ecosystems & Environment》：Temporal thresholds of ecological restoration in biodiversity and ecosystem service across diverse grasslands in China: A meta-analysis
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•草地修复对牧草产量的提升效果最大，而对生物多样性的提升效果最小。•在修复过程中，生物多样性与生态系统服务呈正相关关系。•草地修复表现出草地类型特异的非线性时间阈值。引言中国的草地不仅是我国最大的陆地生态系统，而且在提供关键生态功能和服务方面发挥着举足轻重的作用，包括充当生态
• 草地修复对牧草产量的提升效果最大，而对生物多样性的提升效果最小。
• 在修复过程中，生物多样性与生态系统服务呈正相关关系。
• 草地修复表现出草地类型特异的非线性时间阈值。
引言 中国的草地不仅是我国最大的陆地生态系统，而且在提供关键生态功能和服务方面发挥着举足轻重的作用，包括充当生态屏障、维持生物多样性、保持土壤以及支撑牧草生产（Bai等，2010；Sun等，2021）。然而，这些至关重要的生态系统正日益面临过度放牧和全球气候变化带来的巨大压力，导致大面积退化（Sun等，2024）。这种退化进而导致生物多样性显著减少和关键生态系统服务功能退化（Huang等，2019；Wan等，2024）。可持续发展的一个核心挑战在于，在减少生物多样性丧失的同时，维持生态系统服务以支持人类福祉（Watson等，2020）。
过去四十年来，大量研究探讨了草地修复的影响，确认了其在退化草地中提升生物多样性和生态系统服务的潜力（Sun等，2024）。具有代表性的全国性荟萃分析总结了全国尺度的整体修复效果，但这些以往的合成分析仅关注合并平均效应量，忽略了不同草地类型之间的差异响应，且未能刻画修复结果的时间依赖动态变化（Ren等，2016；Wan等，2024）。迄今为止，关于中国主要草地类型中生物多样性与生态系统服务时间演化及相应恢复阈值的定量基准数据仍然缺失（Egoh等，2010；Zhang等，2021；Le Provost等，2023）。时间阈值在生态学上被定义为生物多样性和生态系统服务恢复轨迹从持续增长转向逐渐下降的临界修复年龄，主要由群落演替、优势种竞争排斥和环境资源饱和所引起（Gao等，2019）。一旦恢复时间超过这些阈值，草地群落往往变得不稳定，且修复效益的边际回报递减，导致修复投资的大量浪费（Ren等，2016；Qi等，2024）。识别这些阈值具有生态和实践双重价值。从生态角度来看，阈值后的退化可能破坏群落结构稳定性，甚至引发从碳汇向碳源的转变；长期不适当的修复可能损害生态系统功能，并阻碍全球生物多样性保护目标的实现（Hu等，2016；Hao等，2021）。从实践角度来看，中国每年在草地修复方面的投资超过五十亿元人民币（Cao等，2021），明确类型特异性阈值有助于合理优化调度并大幅节省资金（Wan等，2025b）。不同的主导限制资源导致了阈值值之间显著的类型间差异。此外，与空间异质性环境因素或多样化的场地特定管理方案相比，修复时长具有更高的可操作性、可扩展性和成本效益，这为本研究聚焦时间动态提供了合理依据。
众多研究已确认，通过生态位互补和选择效应，生物多样性与生态系统功能之间存在相互促进的正相关关系（Zuppinger-Dingley等，2014；Larkin等，2023）。这种协同关系构成了评估修复效果的生态学背景基础，但现有的荟萃分析仅简要提及了这种协变关系，并未将其与不同草地类别的修复时间梯度联系起来（Benayas等，2009；Barral等，2015）。草地科学的一个关键重点是开发低投入、高产出修复策略，在维持生态系统服务的同时增强草地结构和功能的稳定性（He等，2020b；Torok等，2021）。为此，我们对中国的草地进行了全面的荟萃分析，以（1）评估草地修复对生物多样性和关键生态系统服务的整体影响；（2）揭示修复后生物多样性与生态系统服务之间的协同与权衡关系；以及（3）量化不同草地生态系统中修复效果的时间轨迹和关键阈值。理解草地修复中的时间阈值以及生物多样性与生态系统服务之间的关系，对于优化修复资金分配、完善修复时长设定和制定切实可行的目标至关重要。
章节摘要 数据收集与数据库构建 为评估中国的生物多样性与生态系统服务对草地修复的响应，我们使用Web of Science（
https://www.webofknowledge.com) ）和中国知网（
https://www.cnki.net/) ）进行了1991年至2024年的文献检索。使用的检索词为：(restor* or recover* or rehabilitat* or recreat*) 和 (ecosystem service or biodiversity or diversity*) 和 (China or Chinese) 和 (grassland or rangeland or prairie or steppe or meadow or savanna)。
中国生物多样性与生态系统服务对草地修复的响应 草地修复对牧草产量的正向效应最大（平均效应量 = 0.42，95%置信区间 = 0.40–0.45），其次是土壤保持（0.23，0.20–0.26）、养分循环（0.19，0.15–0.22）、气候缓解（0.17，0.14–0.20）和生物多样性（0.10，0.08–0.12）（图1）。具体而言，草地修复对高度的正向效应最大（0.60，0.55–0.64），其次是地上生物量（0.51，0.48–0.55）和覆盖度（0.48，0.44–0.52）（图1）。此外，草地
草地修复中生物多样性与生态系统服务的协同效应 在早期，大规模修复计划通常以恢复特定生态系统功能和服务为目标，如碳汇、水资源保护和生活资料供给（Wortley等，2013；Hua等，2022）。然而，近年来这一趋势逐渐转向优先考虑生物多样性和生态系统完整性的恢复（Li等，2024）。目前，在关于
结论 荟萃分析定量证实，中国草地修复后生物多样性与多功能生态系统服务呈现出一致的协同恢复趋势。本研究的创新核心发现在于修复效益的类型特异性时间阈值，这些阈值在沙漠、高山和温带半湿润草地之间表现出显著差异，其驱动因素是各地不同的限制性资源。基于这些量化阈值优化修复周期，可以最大化生态效益
作者贡献 L.W.和Y.H.构思了研究思路，收集了数据，进行了统计分析，并撰写了稿件初稿。G.L.、Z.L.和X.S.在稿件撰写过程中提供了建议。所有作者对结果的解读和稿件的修改均做出了实质性贡献。
CRediT作者贡献声明 胡悦然： 撰写——初稿、验证、形式分析、数据管理、概念构思。刘国华： 撰写——审阅与编辑。苏旭坤： 撰写——审阅与编辑、资金获取。兰志初： 撰写——审阅与编辑。万凌帆： 撰写——初稿、软件、方法论、形式分析、数据管理、概念构思。
利益冲突声明 作者声明，他们不存在已知的竞争性财务利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本文所述工作的客观性。
致谢 我们感谢所有参与协助我们完成本研究的人员。本研究得到了国家自然科学基金 （项目编号：72394401）、国家重点研发计划 （项目编号：2024YFF1307903）和中国博士后科学基金会博士后面上资助计划 （项目编号：GZB20250090）的资助。
胡悦然|刘国华|苏旭坤|兰志初|万凌帆
