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Unfolding the dynamics of ecosystems undergoing alternating wet‐dry transitional states
Ecology Letters ( IF 7.6 ) Pub Date : 2024-08-02 , DOI: 10.1111/ele.14488 Rebeca Arias-Real 1 , Manuel Delgado-Baquerizo 2 , Sergi Sabater 3, 4 , Cayetano Gutiérrez-Cánovas 5, 6 , Enrique Valencia 7 , Gregorio Aragón 5, 6 , Yolanda Cantón 8, 9 , Thibault Datry 10 , Paolo Giordani 11 , Nagore G Medina 12, 13 , Asunción de Los Ríos 1 , Anna M Romaní 14 , Bettina Weber 15, 16 , Pilar Hurtado 5, 11
Ecology Letters ( IF 7.6 ) Pub Date : 2024-08-02 , DOI: 10.1111/ele.14488 Rebeca Arias-Real 1 , Manuel Delgado-Baquerizo 2 , Sergi Sabater 3, 4 , Cayetano Gutiérrez-Cánovas 5, 6 , Enrique Valencia 7 , Gregorio Aragón 5, 6 , Yolanda Cantón 8, 9 , Thibault Datry 10 , Paolo Giordani 11 , Nagore G Medina 12, 13 , Asunción de Los Ríos 1 , Anna M Romaní 14 , Bettina Weber 15, 16 , Pilar Hurtado 5, 11
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A significant fraction of Earth's ecosystems undergoes periodic wet‐dry alternating transitional states. These globally distributed water‐driven transitional ecosystems, such as intermittent rivers and coastal shorelines, have traditionally been studied as two distinct entities, whereas they constitute a single, interconnected meta‐ecosystem. This has resulted in a poor conceptual and empirical understanding of water‐driven transitional ecosystems. Here, we develop a conceptual framework that places the temporal availability of water as the core driver of biodiversity and functional patterns of transitional ecosystems at the global scale. Biological covers (e.g., aquatic biofilms and biocrusts) serve as an excellent model system thriving in both aquatic and terrestrial states, where their succession underscores the intricate interplay between these two states. The duration, frequency, and rate of change of wet‐dry cycles impose distinct plausible scenarios where different types of biological covers can occur depending on their desiccation/hydration resistance traits. This implies that the distinct eco‐evolutionary potential of biological covers, represented by their trait profiles, would support different functions while maintaining similar multifunctionality levels. By embracing multiple alternating transitional states as interconnected entities, our approach can help to better understand and manage global change impacts on biodiversity and multifunctionality in water‐driven transitional ecosystems, while providing new avenues for interdisciplinary studies.
中文翻译：
揭示经历干湿交替过渡状态的生态系统的动态
地球生态系统的很大一部分经历周期性的干湿交替过渡状态。这些全球分布的水驱动过渡生态系统，例如间歇性河流和沿海海岸线，传统上被视为两个不同的实体进行研究，而它们构成了一个单一的、相互关联的元生态系统。这导致人们对水驱动的过渡生态系统的概念和经验理解很差。在这里，我们制定了一个概念框架，将水的暂时可用性作为全球范围内生物多样性和过渡生态系统功能模式的核心驱动因素。生物覆盖物（例如，水生生物膜和生物结皮）是在水生和陆地状态下蓬勃发展的优秀模型系统，它们的演替强调了这两种状态之间复杂的相互作用。干湿循环的持续时间、频率和变化率产生了不同的可能场景，其中根据其干燥/水合作用特性，可能会出现不同类型的生物覆盖物。这意味着生物覆盖物的独特生态进化潜力（以其性状特征为代表）将支持不同的功能，同时保持相似的多功能水平。通过将多个交替过渡状态视为相互关联的实体，我们的方法可以帮助更好地理解和管理全球变化对水驱动过渡生态系统中生物多样性和多功能性的影响，同时为跨学科研究提供新途径。
更新日期：2024-08-02
中文翻译：
揭示经历干湿交替过渡状态的生态系统的动态
地球生态系统的很大一部分经历周期性的干湿交替过渡状态。这些全球分布的水驱动过渡生态系统，例如间歇性河流和沿海海岸线，传统上被视为两个不同的实体进行研究，而它们构成了一个单一的、相互关联的元生态系统。这导致人们对水驱动的过渡生态系统的概念和经验理解很差。在这里，我们制定了一个概念框架，将水的暂时可用性作为全球范围内生物多样性和过渡生态系统功能模式的核心驱动因素。生物覆盖物（例如，水生生物膜和生物结皮）是在水生和陆地状态下蓬勃发展的优秀模型系统，它们的演替强调了这两种状态之间复杂的相互作用。干湿循环的持续时间、频率和变化率产生了不同的可能场景，其中根据其干燥/水合作用特性，可能会出现不同类型的生物覆盖物。这意味着生物覆盖物的独特生态进化潜力（以其性状特征为代表）将支持不同的功能，同时保持相似的多功能水平。通过将多个交替过渡状态视为相互关联的实体，我们的方法可以帮助更好地理解和管理全球变化对水驱动过渡生态系统中生物多样性和多功能性的影响，同时为跨学科研究提供新途径。
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