近日，中国科学院植物研究所王伟以及合作者通过32个被子植物类群，共3626种的系统发育、分化时间和生物地理等分析，揭示了北极植物区系的起源和形成过程，这些研究揭示了北极地区植物区系形成的机制，并发现北极地区的植被有54%的外来迁入者来自北美西部。这项研究将有助于极地生物多样性的保护。
北极地区的物种多样性受全球气候变化影响严重，可为探讨物种如何适应全球变化提供一个视角。在全球变暖背景下，过去50年北极地区的变暖速度是全球平均速度的3—4倍，这是由于北极地区以海洋为主，海水反照率更小，加上被欧亚大陆、美洲大陆包围，吸收的热量不易交换出去，出现了“极地放大效应”。在如此激烈的气候变暖背景下，北极植物如何适应新的环境，这对于探讨全球植被应对气候变化提供了一个绝佳的视角。
科研人员经过长时间的调查发现，北极地区的植被组成、密度和分布发生了很大变化。由于北极气候寒冷、高辐射、半年白昼和黑夜的特征，导致地表为冻土层，水分无法下渗，植物生长率极低，植物非常矮小，在植被形态结构上多是匍匐或者垫状生长，比如北极柳和丛生虎耳草。随着全球气候变暖，北极地区植被最明显的变化特征是变绿了，过去生长在北极永冻土上的是低矮灌木和苔藓，通常高度不会超过成年人的膝盖，如今它们获得了增长的“加速度”，这导致冻土上出现了高大而茂密的植被。
气候变暖带来植被的改变会导致初级生产力的变化，也会对动物群落的改变造成影响。随着气候变暖，物种多样性的分布会随着最佳栖息地条件的变化而转移。在陆地和水生生态系统中，物种每10年向极地或者高海拔扩散19.7千米，其中海洋物种移动距离最大，每10年扩大72千米，而陆地物种每10年扩大6千米。海洋生物类群的分布变化速度比陆地生物快，这是因为海洋环境的连通性比陆地环境的连通性高。在过去的80年里，日本海周围的珊瑚以每年14千米的速度移动。在澳大利亚东海岸附近的水域，潮间带无脊椎动物物种以平均每10年29千米的速度向两极移动。这个过程中也带来一系列问题。作为应对气候变化的物种重新分配的副产品，原本的物种中间关系的默契打破了，物种之间现有的相互作用正在被破坏，新的相互作用正在出现。比如，随着全球气候变暖，赤狐的种群开始向北极地区扩散，北极圈附近成为新的适宜栖息地。然而赤狐的北迁和本地居民——北极狐的适宜栖息地发生了重叠，这就改变了原有物种间的关系。相比于北极狐，赤狐拥有更强的适应能力，于是它慢慢挤占北极狐的生态位，形成反客为主的局面。
北极地区仅占全球陆地面积的约5%，却是一个巨大的碳库和甲烷库，在全球气候系统中起着重要作用。生态系统环环相扣，一旦物种多样性的分布格局和群落的结构出现变化，又会反过来影响生态系统的物质循环和能量循环。北极地区是一个天然的碳汇，其广袤的冻土层是一个绝佳的碳存储库，其中蕴含丰富的二氧化碳和甲烷。据统计，北极冻土中蕴含1.6万亿吨的碳，这是当前大气中碳含量的2倍。一旦北极冻土层融化，释放的温室气体又反过来加速全球变暖的进程。而多年冻土退化最明显的特征是热喀斯特现象，这会直接导致活动层和冻土层土壤有机质暴露,并改变水文、植被和土壤生物环境条件,对生态系统碳循环具有重要影响。因此，对北极地区生物多样性的研究是评估气候变化对多年冻土影响的重要环节之一,有助于理解生态系统碳循环与气候变暖之间的关系。
北极地区的变化，如同亚马逊的蝴蝶，会对全球气候产生重要影响。进入21世纪以来，北半球中纬度地区频繁遭受极端冷事件的袭击，比如2008年我国南方雪灾、2016年“霸王”级寒潮、2018年欧洲“野兽”级寒潮。这些极端的气候事件对于人类健康和经济社会发展产生了严重的影响。兰州大学田文寿教授团队研究表明：贯穿整个北极对流层的增温异常（深增温），能够使得中纬度地区冬季降温，其中海冰的急剧减少是诱发北极地区深增温和中纬度极端冷事件的成因之一。
此外，北极具有独特的物种多样性，对于理解世界物种分布格局意义重大。只有弄清楚北极的物种，才可以了解物种迁徙和扩展。北极拥有独特的物种，它们对于极端条件的适应性进化，是演化生物学研究的重要一环。比如，对低温的适应，对于高辐射的适应。这些探索对人类了解地球物种具有独特的视角。
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