全球证据:气候变化对生物多样性丧失的影响!
小杨 / 2023-06-27 08:54:45


百欧博伟生物:本研究利用115个国家的全球数据调查了气候变化对生物多样性丧失的影响。在这项研究中,我们使用两栖动物、鸟类、鱼类、哺乳动物、软体动物、植物和爬行动物等受威胁物种的总数数据来衡量生物多样性的损失。这些数据来自国际自然保护联盟(IUCN)发布的《红色名录》。对于气候变化变量,我们包括了温度、降水量和自然灾害发生次数。关于控制变量,我们考虑了治理指标和经济发展水平。通过采用具有稳健标准误差的普通最小二乘法和稳健回归(M-估计),我们的结果表明,所有三个气候变化变量——温度、降水量和自然灾害发生次数——都会增加生物多样性的损失。更高的经济发展也对生物多样性的丧失产生了积极影响。另一方面,良好的治理,如控制腐败、监管质量和法治,减少了生物多样性的损失。因此,实行善政、促进环境保护和控制温室气体将能够减轻生物多样性的损失。

知识介绍

生物多样性或其常见缩写“生物多样性”被定义为“生态系统、区域和环境中活生物体的总体(数量)和变异(类型)”(Butler 2006)。物种内部、物种之间和生态系统的多样性及其相互关系是人类健康和福祉的基础(GRI 2007;UNEP 2002)。生物多样性以多种方式——经济、环境和文化——为人类提供服务(GRI 2007;UNEP 2002;欧盟委员会2008)。在经济上,生物多样性为依赖自然资源的行业、依赖石油和天然气勘探的国家的经济增长、食物来源、住所、淡水、木材和纤维、燃料以及人口的清洁空气提供了经济利益。生物多样性提供各种环境服务,如调节气候、控制污染和土壤侵蚀、生态平衡、环境保护、支持物种多样性和各种作物授粉。在文化方面,“生物多样性具有内在价值。它支持我们的文化身份,提供精神灵感和慰藉,并对我们的身心健康发挥重要作用”(欧盟委员会,2008年:第4页)。它还为生态旅游和保护的发展提供了教育价值、美学和医学价值、伦理价值和娱乐价值。

生物多样性的重要性引起了全世界的注意。1992年,150个国家的领导人在里约地球峰会期间签署了《生物多样性公约》,承诺保护生物多样性、生物可持续资源和公平分享生物多样性的利益(地球观察研究所,2002年)。然而,近30年来,这一努力一直没有取得成功。事实上,20个爱知生物多样性目标中没有一个在全球范围内完全实现(CBD,2020)。世界野生动物基金会(WWF2020)描绘了一幅令人担忧的全球生物多样性图景。根据《2020年活星球指数》,1970年至2016年间,世界自然基金会(2016)早些时候预测,两栖动物、鸟类、鱼类、哺乳动物和爬行动物的种群规模平均减少了68%。

在过去二十年中,受威胁物种——植物、鱼类、两栖动物、软体动物、鸟类、哺乳动物、昆虫和爬行动物——的数量呈增加趋势。例如,在2006年至2015年的10年期间,鱼类、软体动物和爬行动物的生物多样性每年平均分别损失8.0%、8.5%和12.5%。根据世界自然基金会(2016)的说法,“物种的减少是由于多种因素造成的,包括不可持续的农业、渔业、采矿、栖息地的丧失和退化、过度开发、气候变化和污染”。另一方面,《千年生态系统评估》(MEA 2005)报告称,60%的生态系统已经退化或不可持续地使用。研究发现,20世纪下半叶,世界生态系统的变化比人类历史上任何时候都要快。在过去的几百年里,人类的物种灭绝率比地球历史上增加了1000倍之多。

许多研究重申,当前生物多样性丧失的最重要驱动因素之一是气候变化(MEA 2005;布鲁克等人2008;郭等人2017)。气温和二氧化碳水平的上升与全球气候变化有关。这些影响导致了水文循环(降水和蒸发)的几个潜在重大变化,以及洪水、气旋和干旱等极端天气的规模和频率不断增加,这将对生物多样性产生深远的负面影响(Adler等人,2009;Rinawati等人,2013)。Tol(2009)认为,气候变化是所有外部因素之母,不仅通过温度和降水的变化,而且通过气候变化可能影响海洋酸化、土地利用和营养物质的方式,以及入侵外来物种向新栖息地的扩散,对生物多样性产生了深远影响。另一方面,Thomas等人(2004)指出,气候变化可能导致未来50年内100多万种陆地物种灭绝。

本研究的目的是利用世界范围内受威胁物种总数(生物多样性损失的代表)的数据,调查气候变化对生物多样性丧失的影响。《生物多样性公约》(2019)将生物多样性损失定义为生物多样性组成部分的损失,包括生物群落、栖息地和生态系统;物种和种群;和遗传多样性(《生物多样性公约》缔约方会议第七届会议第VII/30号决定)。换言之,生物多样性的丧失是地球上生命多样性的减少(Chivian和Bernstein,2010年)。本研究中的生物多样性损失是受威胁物种数量的代表,即两栖动物、鸟类、鱼类、哺乳动物、软体动物、植物和爬行动物。另一方面,为了代表气候变化变量,我们包括了自然灾害的发生次数、温度和降水量。至于控制变量,我们包括了实际国内生产总值(GDP)(代表经济发展水平)和治理指标。我们的研究在三个方面与以往的工作不同:(1)我们纳入了气候变化变量和假设的三个衡量标准,以影响生物多样性的丧失;(2) 我们将两栖动物、鸟类、鱼类、哺乳动物、软体动物、植物和爬行动物作为生物多样性丧失的代表;(3)我们在分析中采用了稳健回归方法(M-估计量)。

文献综述

气候变化是用来描述地球大气层和海洋平均温度逐渐升高的术语。由于全球变暖,生活在森林中的物种将受到影响,包括栖息地的变化,以及对温度升高、降水变化和极端天气事件的直接反应(Sarkar 2012)。在20世纪90年代,气候变化成为对生物多样性的潜在威胁之一(环境署,2002年)。此外,气候变化可能对生态系统及其提供的商品和服务造成严重不利影响(气专委,2001年)。气候变化是一场总括性危机,因为它具有社会、经济、政治和生态影响,包括生物多样性的丧失(Rosales,2008年)。有证据表明,气候变化可以通过改变生命周期和发展新的物理特征、改变栖息地范围和物种分布、丰度的变化、迁徙模式的变化以及病虫害爆发的频率和严重程度的变化等方式影响生物多样性(Reed 2012;Hui 2013;Sintayehu 2018)。

为调查气候变化对生物多样性丧失的影响而进行的实证研究相当缺乏。例如,Asafu Adjaye(2003)早期的工作使用虚拟变量来解释气候对生物多样性的影响,发现气候变化对受威胁的哺乳动物、鸟类和植物的数量有积极影响。Shandra等人的类似工作。(2010)通过使用虚拟变量来测量气候变化,然而,发现热带气候对受威胁物种(哺乳动物和鸟类)的数量没有影响,但当使用森林损失作为生物多样性损失的代表时,Shandra et al.(2011)发现了热带气候影响森林损失或森林砍伐的证据。

另一方面,Gren等人(2016)通过使用温度和降水量来代表气候变化,研究了气候变化对全球范围内生物多样性丧失的影响。气候变化的影响,如温度和降水量的增加,影响到个体生物、种群、物种分布以及生态系统的组成和功能(联合国大学国际会计准则,2010年;里德,2012年)。同样,Amano等人(2018)在对全球水鸟种群的研究中也包括了温度和降水量。这两项研究的结果都表明,生物多样性的丧失与温度和降水量之间存在正相关关系。气温和降水量的增加增加了生物多样性的丧失。维伦·佩雷斯(2020)还发现,气候变化影响了芬兰的植物物种。从矮生灌木、草本植物、草本植物到苔藓植物和地衣,所有功能群中的温度敏感物种都向北迁移,以适应较凉爽的气候。

然而,洪水、旋风和干旱等极端天气事件对气候变化的影响也对生物多样性产生了深远的负面影响。因此,自然灾害的发生将对生物多样性的丧失产生积极影响。自然灾害可能是地震、极端温度、火山爆发、山体滑坡、风暴、野火、洪水和干旱的结果。一个经常经历一次或多次此类灾难性事件的国家将对生物多样性产生毁灭性影响。Wagstaff(2017)指出,森林砍伐、野火频率的增加、热带风暴的严重性和极端洪水(另见Chapin和Diaz 2020)悲惨地导致了生物多样性的丧失。

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