台大團隊發現生態穩定關鍵「反應多樣性」

生態系統為什麼有些能長期維持穩定，有些卻容易崩潰？這一直是生態學的重要問題。

國立台灣大學海洋研究所教授謝志豪與學生潘若虞，攜手台大漁業科學研究所教授張俊偉及國際研究團隊，開發出一套全新的分析方法，基於經驗動態建模（EDM）理論的創新分析框架，成功找出影響生態穩定的重要關鍵「反應多樣性」。研究成果今年5月刊登於國際頂尖期刊「自然通訊（Nature Communications）」。

研究團隊表示，這項工具不僅有助於理解生物多樣性與生態穩定之間的真正關係，也能進一步協助科學家更了解自然系統面對外界衝擊時的韌性與恢復能力。

研究團隊說明，過去科學界普遍認為，生物種類越多，生態系統通常越穩定，但實際研究卻常出現不同結果。有些生態系物種豐富卻仍容易失衡，因此科學家近年開始注意另一個概念─「反應多樣性」。

所謂「反應多樣性」，簡單來說，就是不同物種面對環境變化時，反應方式並不相同。舉例而言，當氣溫升高時，有些藻類會快速增加，有些則可能減少；某些浮游動物能適應環境變動，另一些則較脆弱。這種「大家反應不一樣」的特性，反而可能幫助整體生態系維持平衡。

不過，真正困難的是，大自然中的生態關係非常複雜，同一物種在不同時間、不同環境下，反應都可能改變，科學家稱為「情境依賴性」。因此，過去一直缺乏有效工具，能真正量化自然界中的反應多樣性。

台大團隊此次開發的分析框架，成功突破這項技術瓶頸。研究利用「經驗動態建模（EDM）」理論，不需人為操控實驗，只透過長期觀測資料，就能分析物種如何隨時間與環境變化產生不同反應，同時也能納入自然界常見的複雜非線性交互作用。

研究團隊以日內瓦湖長達40年的監測資料進行驗證，分析浮游植物與浮游動物的長期變化。首度提供直接實證：浮游植物與浮游動物群集內的「反應多樣性」愈高，愈能促進營養階層總生物量的穩定，亦即當群集中不同物種的反應多樣性越高，整個營養階層的總生物量就越穩定。

更重要的是，這種穩定效果並非固定不變，而是會隨時間與環境條件動態調整。也就是說，大自然的穩定並不是「靜止不動」，而是透過不同物種彼此互補、動態平衡所形成。