Global beta-diversity of angiosperm trees is shaped by Quaternary climate change
Wu-Bing Xu
,
Wen-Yong Guo
(1, 2)
,
Josep Serra-Diaz
(3)
,
Franziska Schrodt
(4, 5)
,
Wolf Eiserhardt
,
Brian Enquist
(6)
,
Brian Maitner
(7)
,
Cory Merow
(8)
,
Cyrille Violle
(9)
,
Madhur Anand
,
Michaël Belluau
(10)
,
Hans Henrik Bruun
(11)
,
Chaeho Byun
(12)
,
Jane Catford
(13)
,
Bruno E. L. Cerabolini
(14)
,
Eduardo Chacón-Madrigal
,
Daniela Ciccarelli
(15)
,
J. Hans C. Cornelissen
,
Anh Tuan Dang-Le
,
Angel de Frutos
(16, 17)
,
Arildo Dias
(18)
,
Aelton Giroldo
(19)
,
Alvaro Gutiérrez
(20)
,
Wesley Hattingh
,
Tianhua He
(21)
,
Peter Hietz
(22)
,
Nate Hough-Snee
,
Steven Jansen
(23)
,
Jens Kattge
(16)
,
Benjamin Komac
(24)
,
Nathan J. B. Kraft
,
Koen Kramer
(25)
,
Sandra Lavorel
(26)
,
Christopher Lusk
,
Adam Martin
,
Ke-Ping Ma
,
Maurizio Mencuccini
,
Sean Michaletz
,
Vanessa Minden
,
Akira Mori
,
Ülo Niinemets
,
Yusuke Onoda
,
Renske Onstein
,
Josep Peñuelas
,
Valério Pillar
,
Jan Pisek
,
Matthew Pound
,
Bjorn J. M. Robroek
,
Brandon Schamp
,
Martijn Slot
,
Miao Sun
,
Ênio Sosinski
,
Nadejda Soudzilovskaia
,
Nelson Thiffault
,
Peter van Bodegom
,
Fons van der Plas
,
Jingming Zheng
,
Jens-Christian Svenning
,
Alejandro Ordonez
1
Aarhus University [Aarhus]
2 ECNU - East China Normal University [Shangaï]
3 SILVA - SILVA
4 UON - University of Nottingham, UK
5 UNIGE - Université de Genève = University of Geneva
6 University of Arizona
7 EEB - Ecology and Evolutionary Biology [Tucson]
8 UCONN - University of Connecticut
9 CEFE - Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
10 UQAM - Université du Québec à Montréal = University of Québec in Montréal
11 UCPH - University of Copenhagen = Københavns Universitet
12 ANU - Andong National University
13 King‘s College London
14 Uninsubria - Universitá degli Studi dell’Insubria = University of Insubria [Varese]
15 UniPi - University of Pisa [Italy] = Università di Pisa [Italia] = Université de Pise [Italie]
16 iDiv - German Centre for Integrative Biodiversity Research
17 Helmholtz Centre for Environmental Research – UFZ, Leipzig, Germany
18 Goethe University Frankfurt
19 IFCE - Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Cearà
20 UCHILE - Universidad de Chile = University of Chile [Santiago]
21 Murdoch University [Perth]
22 Universität Wien = University of Vienna
23 Universität Ulm - Ulm University [Ulm, Allemagne]
24 Institut d Estudis Andorrans
25 WUR - Wageningen University and Research [Wageningen]
26 LECA - Laboratoire Environnement de Conception & Architecture
2 ECNU - East China Normal University [Shangaï]
3 SILVA - SILVA
4 UON - University of Nottingham, UK
5 UNIGE - Université de Genève = University of Geneva
6 University of Arizona
7 EEB - Ecology and Evolutionary Biology [Tucson]
8 UCONN - University of Connecticut
9 CEFE - Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive
10 UQAM - Université du Québec à Montréal = University of Québec in Montréal
11 UCPH - University of Copenhagen = Københavns Universitet
12 ANU - Andong National University
13 King‘s College London
14 Uninsubria - Universitá degli Studi dell’Insubria = University of Insubria [Varese]
15 UniPi - University of Pisa [Italy] = Università di Pisa [Italia] = Université de Pise [Italie]
16 iDiv - German Centre for Integrative Biodiversity Research
17 Helmholtz Centre for Environmental Research – UFZ, Leipzig, Germany
18 Goethe University Frankfurt
19 IFCE - Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Cearà
20 UCHILE - Universidad de Chile = University of Chile [Santiago]
21 Murdoch University [Perth]
22 Universität Wien = University of Vienna
23 Universität Ulm - Ulm University [Ulm, Allemagne]
24 Institut d Estudis Andorrans
25 WUR - Wageningen University and Research [Wageningen]
26 LECA - Laboratoire Environnement de Conception & Architecture
Wu-Bing Xu
- Fonction : Auteur
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Wen-Yong Guo
- Fonction : Auteur
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Josep Serra-Diaz
- Fonction : Auteur
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Franziska Schrodt
- Fonction : Auteur
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Wolf Eiserhardt
- Fonction : Auteur
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Brian Enquist
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194874
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Brian Maitner
- Fonction : Auteur
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Madhur Anand
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1150886
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Michaël Belluau
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194854
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Hans Henrik Bruun
- Fonction : Auteur
- PersonId : 784121
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Chaeho Byun
- Fonction : Auteur
- PersonId : 792348
- ORCID : 0000-0003-3209-3275
Bruno E. L. Cerabolini
- Fonction : Auteur
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Eduardo Chacón-Madrigal
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194855
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Daniela Ciccarelli
- Fonction : Auteur
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J. Hans C. Cornelissen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194856
- ORCID : 0000-0002-2346-1585
Anh Tuan Dang-Le
- Fonction : Auteur
Angel de Frutos
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194858
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Arildo Dias
- Fonction : Auteur
- PersonId : 799409
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Aelton Giroldo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194859
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Alvaro Gutiérrez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194861
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Wesley Hattingh
- Fonction : Auteur
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Tianhua He
- Fonction : Auteur
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Peter Hietz
- Fonction : Auteur
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Nate Hough-Snee
- Fonction : Auteur
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Steven Jansen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 765107
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Jens Kattge
- Fonction : Auteur
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Nathan J. B. Kraft
- Fonction : Auteur
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- ORCID : 0000-0001-8867-7806
Koen Kramer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194865
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Sandra Lavorel
- Fonction : Auteur
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Christopher Lusk
- Fonction : Auteur
Adam Martin
- Fonction : Auteur
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Ke-Ping Ma
- Fonction : Auteur
- PersonId : 795559
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Maurizio Mencuccini
- Fonction : Auteur
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Sean Michaletz
- Fonction : Auteur
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Vanessa Minden
- Fonction : Auteur
Akira Mori
- Fonction : Auteur
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Ülo Niinemets
- Fonction : Auteur
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Yusuke Onoda
- Fonction : Auteur
Renske Onstein
- Fonction : Auteur
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Josep Peñuelas
- Fonction : Auteur
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Valério Pillar
- Fonction : Auteur
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Jan Pisek
- Fonction : Auteur
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Matthew Pound
- Fonction : Auteur
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Bjorn J. M. Robroek
- Fonction : Auteur
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Brandon Schamp
- Fonction : Auteur
Martijn Slot
- Fonction : Auteur
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Miao Sun
- Fonction : Auteur
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Ênio Sosinski
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1194870
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Nadejda Soudzilovskaia
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1198146
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Nelson Thiffault
- Fonction : Auteur
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Peter van Bodegom
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1165374
- ORCID : 0000-0003-0771-4500
Fons van der Plas
- Fonction : Auteur
Jingming Zheng
- Fonction : Auteur
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Jens-Christian Svenning
- Fonction : Auteur
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Alejandro Ordonez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1389845
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Résumé
As Earth’s climate has varied strongly through geological time, studying the impacts of past climate change on biodiversity helps to understand the risks from future climate change. However, it remains unclear how paleoclimate shapes spatial variation in biodiversity. Here, we assessed the influence of Quaternary climate change on spatial dissimilarity in taxonomic, phylogenetic, and functional composition among neighboring 200-kilometer cells (beta-diversity) for angiosperm trees worldwide. We found that larger glacial-interglacial temperature change was strongly associated with lower spatial turnover (species replacements) and higher nestedness (richness changes) components of beta-diversity across all three biodiversity facets. Moreover, phylogenetic and functional turnover was lower and nestedness higher than random expectations based on taxonomic beta-diversity in regions that experienced large temperature change, reflecting phylogenetically and functionally selective processes in species replacement, extinction, and colonization during glacial-interglacial oscillations. Our results suggest that future human-driven climate change could cause local homogenization and reduction in taxonomic, phylogenetic, and functional diversity of angiosperm trees worldwide.