Maestre, F.T., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Quero, J.L., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Gotelli, N.J., Department of Biology, University of Vermont, Burlington, VT 05405, United States Escudero, A., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Ochoa, V., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Delgado-Baquerizo, M., Departamento de Sistemas Físicos, Químicos Y Naturales, Universidad Pablo de Olavide, Carretera de Utrera kilómetro 1, 41013 Sevilla, Spain García-Gómez, M., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain, Departamento de Ingeniería Y Morfología del Terreno, Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales Y Puertos, Universidad Politécnica de Madrid, Calle Profesor Aranguren Sin Número, 28040 Madrid, Spain Bowker, M.A., Southwest Biological Science Center, ARD Building, Northern Arizona University, Post Office Box 5614, Flagstaff, AZ 86011, United States Soliveres, S., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Escolar, C., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain García-Palacios, P., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Berdugo, M., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Valencia, E., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Gozalo, B., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Gallardo, A., Departamento de Sistemas Físicos, Químicos Y Naturales, Universidad Pablo de Olavide, Carretera de Utrera kilómetro 1, 41013 Sevilla, Spain Aguilera, L., Departamento de Biología, Universidad de La Serena, Casilla 599, La Serena, Chile Arredondo, T., División de Ciencias Ambientales, Instituto Potosino de Investigación Científica Y Tecnológica, Código Postal, 78210 San Luis Potosí, San Luis Potosí, Mexico Blones, J., Centro de Agroecología Tropical, Instituto de Estudios Científicos Y Tecnológicos, Universidad Simón Rodríguez, Apdo 47925, Caracas, Venezuela Boeken, B., Jacob Blaustein Institutes for Desert Research, Ben-Gurion University of the Negev, Sde-Boqer Campus 84990, Israel Bran, D., Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental San Carlos de Bariloche, Casilla de Correo 277, (8400), Bariloche, Río Negro, Argentina Conceição, A.A., Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Avenida Transnordestina Sin Número, Bairro Novo Horizonte, Feira de Santana, Brazil Cabrera, O., Instituto de Ecología, Universidad Técnica Particular de Loja, San Cayetano Alto, Marcelino Champagnat, Loja, Ecuador Chaieb, M., Université de Sfax, Faculté des Sciences, Unité de Recherche Plant Diversity and Ecosystems in Arid Environments, Route de Sokra, kilomètre 3.5, 3018, Sfax, Tunisia Derak, M., Direction Regionale des Eaux et Forets et de la Lutte Contre la Desertification du Rif, Avenue Mohamed 5, 93000 Tétouan, Morocco Eldridge, D.J., School of Biological, Earth and Environmental Sciences, University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia Espinosa, C.I., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain, Department of Biology, University of Vermont, Burlington, VT 05405, United States Florentino, A., Instituto de Edafología, Universidad Central de Venezuela, Ciudad Universitaria, Caracas, Venezuela Gaitán, J., Université de Sfax, Faculté des Sciences, Unité de Recherche Plant Diversity and Ecosystems in Arid Environments, Route de Sokra, kilomètre 3.5, 3018, Sfax, Tunisia Gabriel Gatica, M., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas Y Naturales, Universidad Nacional de San Juan, J5402DCS Rivadavia, San Juan, Argentina Ghiloufi, W., Université de Sfax, Faculté des Sciences, Unité de Recherche Plant Diversity and Ecosystems in Arid Environments, Route de Sokra, kilomètre 3.5, 3018, Sfax, Tunisia Gómez-González, S., Laboratorio de Genómica Y Biodiversidad, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad del Bío-Bío, Chillán, Chile Gutiérrez, J.R., Departamento de Biología, Universidad de La Serena, Casilla 599, La Serena, Chile Hernández, R.M., Laboratorio de Biogeoquímica, Centro de Agroecología Tropical, Universidad Experimental Simón Rodríguez, Apdo 47925, Caracas, Venezuela Huang, X., Department of Biology and Chemistry, Hulunbuir College, Hailar, InnerMongolia 021008, China Huber-Sannwald, E., División de Ciencias Ambientales, Instituto Potosino de Investigación Científica Y Tecnológica, Código Postal, 78210 San Luis Potosí, San Luis Potosí, Mexico Jankju, M., Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Azadi Square, Mashhad, 91775-1363, Iran Miriti, M., Department of Evolution, Ecology and Organismal Biology, Ohio State University, 318 West 12th Avenue, Columbus, OH 43210, United States Monerris, J., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Agraria la Molina, Avenida La Molina Sin Número, Lima, Peru Mau, R.L., Department of Biological Sciences, Northern Arizona University, Post Office Box 5640, Flagstaff, AZ 86011-5640, United States Morici, E., Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de La Pampa, Casilla de Correo 300, 6300 Santa Rosa, La Pampa, Argentina Naseri, K., Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Azadi Square, Mashhad, 91775-1363, Iran Ospina, A., Instituto de Edafología, Universidad Central de Venezuela, Ciudad Universitaria, Caracas, Venezuela Polo, V., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Prina, A., Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de La Pampa, Casilla de Correo 300, 6300 Santa Rosa, La Pampa, Argentina Pucheta, E., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas Y Naturales, Universidad Nacional de San Juan, J5402DCS Rivadavia, San Juan, Argentina Ramírez-Collantes, D.A., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Agraria la Molina, Avenida La Molina Sin Número, Lima, Peru Romão, R., Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Avenida Transnordestina Sin Número, Bairro Novo Horizonte, Feira de Santana, Brazil Tighe, M., Department of Agronomy and Soil Science, School of Environmental and Rural Science, University of New England, Armidale, NSW 2351, Australia Torres-Díaz, C., Laboratorio de Genómica Y Biodiversidad, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad del Bío-Bío, Chillán, Chile Val, J., Office of Environment and Heritage, Post Office Box 363, Buronga, NSW 2739, Australia Veiga, J.P., Departamento de Ecología Evolutiva, Museo Nacional de Ciencias Naturales, José Gutiérrez Abascal, 2, 28006 Madrid, Spain Wang, D., Institute of Grassland Science, Northeast Normal University, Ministry of Education, Changchun, Jilin 130024, China Zaady, E., Department of Natural Resources and Agronomy, Agriculture Research Organization, Ministry of Agriculture, Gilat Research Center, Mobile Post Negev 85280, Israel
Experiments suggest that biodiversity enhances the ability of ecosystems to maintain multiple functions, such as carbon storage, productivity, and the buildup of nutrient pools (multifunctionality). However, the relationship between biodiversity and multifunctionality has never been assessed globally in natural ecosystems. We report here on a global empirical study relating plant species richness and abiotic factors to multifunctionality in drylands, which collectively cover 41% of Earth's land surface and support over 38% of the human population. Multifunctionality was positively and significantly related to species richness. The best-fitting models accounted for over 55% of the variation in multifunctionality and always included species richness as a predictor variable. Our results suggest that the preservation of plant biodiversity is crucial to buffer negative effects of climate change and desertification in drylands.
Plant species richness and ecosystem multifunctionality in global drylands
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Maestre, F.T., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Quero, J.L., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Gotelli, N.J., Department of Biology, University of Vermont, Burlington, VT 05405, United States Escudero, A., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Ochoa, V., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Delgado-Baquerizo, M., Departamento de Sistemas Físicos, Químicos Y Naturales, Universidad Pablo de Olavide, Carretera de Utrera kilómetro 1, 41013 Sevilla, Spain García-Gómez, M., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain, Departamento de Ingeniería Y Morfología del Terreno, Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales Y Puertos, Universidad Politécnica de Madrid, Calle Profesor Aranguren Sin Número, 28040 Madrid, Spain Bowker, M.A., Southwest Biological Science Center, ARD Building, Northern Arizona University, Post Office Box 5614, Flagstaff, AZ 86011, United States Soliveres, S., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Escolar, C., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain García-Palacios, P., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Berdugo, M., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Valencia, E., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Gozalo, B., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Gallardo, A., Departamento de Sistemas Físicos, Químicos Y Naturales, Universidad Pablo de Olavide, Carretera de Utrera kilómetro 1, 41013 Sevilla, Spain Aguilera, L., Departamento de Biología, Universidad de La Serena, Casilla 599, La Serena, Chile Arredondo, T., División de Ciencias Ambientales, Instituto Potosino de Investigación Científica Y Tecnológica, Código Postal, 78210 San Luis Potosí, San Luis Potosí, Mexico Blones, J., Centro de Agroecología Tropical, Instituto de Estudios Científicos Y Tecnológicos, Universidad Simón Rodríguez, Apdo 47925, Caracas, Venezuela Boeken, B., Jacob Blaustein Institutes for Desert Research, Ben-Gurion University of the Negev, Sde-Boqer Campus 84990, Israel Bran, D., Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental San Carlos de Bariloche, Casilla de Correo 277, (8400), Bariloche, Río Negro, Argentina Conceição, A.A., Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Avenida Transnordestina Sin Número, Bairro Novo Horizonte, Feira de Santana, Brazil Cabrera, O., Instituto de Ecología, Universidad Técnica Particular de Loja, San Cayetano Alto, Marcelino Champagnat, Loja, Ecuador Chaieb, M., Université de Sfax, Faculté des Sciences, Unité de Recherche Plant Diversity and Ecosystems in Arid Environments, Route de Sokra, kilomètre 3.5, 3018, Sfax, Tunisia Derak, M., Direction Regionale des Eaux et Forets et de la Lutte Contre la Desertification du Rif, Avenue Mohamed 5, 93000 Tétouan, Morocco Eldridge, D.J., School of Biological, Earth and Environmental Sciences, University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia Espinosa, C.I., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain, Department of Biology, University of Vermont, Burlington, VT 05405, United States Florentino, A., Instituto de Edafología, Universidad Central de Venezuela, Ciudad Universitaria, Caracas, Venezuela Gaitán, J., Université de Sfax, Faculté des Sciences, Unité de Recherche Plant Diversity and Ecosystems in Arid Environments, Route de Sokra, kilomètre 3.5, 3018, Sfax, Tunisia Gabriel Gatica, M., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas Y Naturales, Universidad Nacional de San Juan, J5402DCS Rivadavia, San Juan, Argentina Ghiloufi, W., Université de Sfax, Faculté des Sciences, Unité de Recherche Plant Diversity and Ecosystems in Arid Environments, Route de Sokra, kilomètre 3.5, 3018, Sfax, Tunisia Gómez-González, S., Laboratorio de Genómica Y Biodiversidad, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad del Bío-Bío, Chillán, Chile Gutiérrez, J.R., Departamento de Biología, Universidad de La Serena, Casilla 599, La Serena, Chile Hernández, R.M., Laboratorio de Biogeoquímica, Centro de Agroecología Tropical, Universidad Experimental Simón Rodríguez, Apdo 47925, Caracas, Venezuela Huang, X., Department of Biology and Chemistry, Hulunbuir College, Hailar, InnerMongolia 021008, China Huber-Sannwald, E., División de Ciencias Ambientales, Instituto Potosino de Investigación Científica Y Tecnológica, Código Postal, 78210 San Luis Potosí, San Luis Potosí, Mexico Jankju, M., Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Azadi Square, Mashhad, 91775-1363, Iran Miriti, M., Department of Evolution, Ecology and Organismal Biology, Ohio State University, 318 West 12th Avenue, Columbus, OH 43210, United States Monerris, J., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Agraria la Molina, Avenida La Molina Sin Número, Lima, Peru Mau, R.L., Department of Biological Sciences, Northern Arizona University, Post Office Box 5640, Flagstaff, AZ 86011-5640, United States Morici, E., Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de La Pampa, Casilla de Correo 300, 6300 Santa Rosa, La Pampa, Argentina Naseri, K., Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Azadi Square, Mashhad, 91775-1363, Iran Ospina, A., Instituto de Edafología, Universidad Central de Venezuela, Ciudad Universitaria, Caracas, Venezuela Polo, V., Área de Biodiversidad Y Conservación, Departamento de Biología Y Geología, Universidad Rey Juan Carlos, Calle Tulipán Sin Número, 28933 Móstoles, Spain Prina, A., Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de La Pampa, Casilla de Correo 300, 6300 Santa Rosa, La Pampa, Argentina Pucheta, E., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas Y Naturales, Universidad Nacional de San Juan, J5402DCS Rivadavia, San Juan, Argentina Ramírez-Collantes, D.A., Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Agraria la Molina, Avenida La Molina Sin Número, Lima, Peru Romão, R., Departamento de Ciências Biológicas, Universidade Estadual de Feira de Santana, Avenida Transnordestina Sin Número, Bairro Novo Horizonte, Feira de Santana, Brazil Tighe, M., Department of Agronomy and Soil Science, School of Environmental and Rural Science, University of New England, Armidale, NSW 2351, Australia Torres-Díaz, C., Laboratorio de Genómica Y Biodiversidad, Departamento de Ciencias Básicas, Universidad del Bío-Bío, Chillán, Chile Val, J., Office of Environment and Heritage, Post Office Box 363, Buronga, NSW 2739, Australia Veiga, J.P., Departamento de Ecología Evolutiva, Museo Nacional de Ciencias Naturales, José Gutiérrez Abascal, 2, 28006 Madrid, Spain Wang, D., Institute of Grassland Science, Northeast Normal University, Ministry of Education, Changchun, Jilin 130024, China Zaady, E., Department of Natural Resources and Agronomy, Agriculture Research Organization, Ministry of Agriculture, Gilat Research Center, Mobile Post Negev 85280, Israel
Plant species richness and ecosystem multifunctionality in global drylands
Experiments suggest that biodiversity enhances the ability of ecosystems to maintain multiple functions, such as carbon storage, productivity, and the buildup of nutrient pools (multifunctionality). However, the relationship between biodiversity and multifunctionality has never been assessed globally in natural ecosystems. We report here on a global empirical study relating plant species richness and abiotic factors to multifunctionality in drylands, which collectively cover 41% of Earth's land surface and support over 38% of the human population. Multifunctionality was positively and significantly related to species richness. The best-fitting models accounted for over 55% of the variation in multifunctionality and always included species richness as a predictor variable. Our results suggest that the preservation of plant biodiversity is crucial to buffer negative effects of climate change and desertification in drylands.