据发表于《Biological Conversation》的一项综合研究显示,90%的特有物种(即仅生活在单一地理区域的动植物)可能会受到气候变化的负面影响。
研究发现,如果地球气温上升超过3摄氏度,陆地上三分之一的特有物种和海洋特有物种的一半将面临灭绝风险。
马克·厄班博士认为,需要在世界多种生态系统中开展更多研究,以了解应如何“分配保护资金”,从而保护地球上最濒危的物种。
新研究显示,仅生活在单一地区的动植物(即“特有”物种)预计将比其较不特化的同类“更持续地受到不利影响”,这些不利影响来自气候变化。
这项综合研究发表于《Biological Conservation》一文发现,若全球变暖比工业化前水平高3摄氏度,超过90%的特有物种将面临负面后果(例如种群减少)。然而,该研究补充称,入侵物种预计将因气候变暖而总体受到中性或正面的影响。
研究警告称,这一趋势可能使“广泛分布的泛化机会主义者”取代特有物种,从而导致生物多样性下降。
气候变化的影响:灭绝风险
研究还计算了不同升温水平下的灭绝风险。研究发现,如果升温被限制在1.5摄氏度,2%的特有物种面临灭绝风险;升温至2摄氏度时,这一比例为4%。然而,若升温达到3摄氏度,陆地生态系统的风险将升至20%,海洋生态系统则升至32%。
“我们确实没想到,平均气温仅小幅上升,我们预计的损失就会如此之大,”该研究的一位作者向《碳简报》(Carbon Brief)表示,并补充道:“遵循《巴黎协定》(升温限制)将对全球生物多样性产生巨大影响。”
“旗舰物种”
作者利用科学论文中超过8000项的预测,分析了气候变化对273个“不可替代”热点地区中物种的影响,这些地区具有“极为丰富的生物多样性”。
作者根据物种通常的栖息地,将物种分为三类:“特有”物种、“非特有本土”物种和“引入”物种。
特有物种仅生活于单一地理区域内。生物多样性丰富的地区通常“充斥”着特有的“旗舰物种”,对此,斯特拉·马内斯博士来自里约热内卢联邦大学,她是该研究的第一作者。
例如,所有狐猴物种都是马达加斯加特有的,这意味着它们在地球上的其他任何地方都找不到。同样,南非的国鸟蓝鹤是该国特有的,而雪豹则是喜马拉雅地区特有的。
如果某一物种在自然状态下存在于一个以上的地理区域,则本土物种(即在这些地区被发现时)。与此同时,如果某一物种并非在某一地区自然存在,而是通过人类活动(无论有意或无意)被带到该地区,则被称为“引入”物种。
下图显示了气候变化对陆地生物多样性热点地区物种的预期影响,这些影响已按一系列日期和升温情景进行标准化处理。红色阴影表示气候变化将对该地区的物种产生负面影响,蓝色阴影表示正面影响。
研究发现,陆地特有物种预计受气候变化“影响更大”的程度是非特有本土物种的2.7倍,是引入物种的10倍。
康涅狄格大学生态与进化生物学副教授马克·厄班博士(未参与该研究)解释道,这一发现证实了以往研究的结论,表明特有物种受气候变化的影响最为显著。他向《碳简报》表示:
“特有物种更易受到气候变化威胁,这是合乎情理的。特有物种本来就是“弱小者”。它们通常占据较小的分布范围,种群数量也较少,而这些因素使物种更容易受到任何威胁的影响,而不仅仅是气候变化。”
研究发现,另一方面,引入物种可能会受到气候变化的“中性或积极”影响。引入物种通常能够适应新环境,但有时会负面影响(即气候变化对当地生态系统的影响),例如与本土物种争夺食物。在这种情况下,它们被称为“入侵”物种。
研究称,植物是“世界上最具竞争力的入侵物种之一”,因为在气温和二氧化碳水平升高的情况下,它们往往能够“胜过”本土物种。在本研究中,植物占生物多样性热点地区引入物种的大多数。
玛丽亚娜·瓦莱博士,是来自里约热内卢联邦大学的研究人员兼该研究的作者,她在接受《碳简报》采访时谈到入侵物种问题,表示“全球化才是大问题”。
“入侵物种中有这么多是植物,这并不奇怪,”她说。这是因为植物很容易随携带种子的行李等进入新的生态系统,然后它们便能够进行无性繁殖,她解释道。
马内斯补充说,入侵植物物种几乎可以“无处不在”,并指出,人类甚至会通过靴子上的泥土将非本土植物物种带到南极洲。此外,她指出,植物还可以借风传播,使它们更容易从一个岛屿迁移到另一个岛屿。
生物多样性丧失
作者还在海洋生态系统中进行了这一分析,如下图所示。
研究结果表明,海洋物种面临灭绝风险的比例,特有物种是本土物种的两倍多。
研究显示,在地中海(“一个具有高度特有性的封闭海域”),气候变化预计将使四分之一的物种面临“高灭绝风险”。作者将丰度下降超过80%的物种标记为高灭绝风险,这一标准与国际自然保护联盟(IUCN)所采用的标准相同。
在北极,作者发现气候变暖预计将对部分海洋物种产生积极影响,使它们的丰度或分布范围有所增加。
作者指出,在本文探讨的232项研究中,只有34项关注海洋生态系统,而在最初界定的273个生物多样性特别丰富的地区中,几乎有一半未能找到任何数据。
玛丽亚·帕尼乌博士——是Estación Biológica de Doñana的研究员,她向《碳简报》表示,尽管如此,她对本研究纳入水生系统感到“非常兴奋”,因为这类系统常因缺乏数据而被忽略:
“[水生系统]较少被纳入考虑,尤其是在包含陆地系统的综合性文章中,特别是在我们谈论气候变化的影响时。一个典型例子是我们自己的综述,我们在其中仅研究了陆生哺乳动物,原因是缺乏海洋物种的数据。”
总体而言,研究发现,这些趋势可能导致生物多样性丧失,因为特有物种比非特有物种和引入物种更容易受到气候变化的负面影响。瓦莱在接受《碳简报》采访时表示,虽然保护濒危物种很重要,但生物多样性具有“许多超越拯救物种本身的协同效益”。
例如,马内斯在接受《碳简报》采访时表示,多样性与“生态系统稳定性密切相关”:
“当物种更多时,这些物种能够执行相同功能并维持相同生态系统服务(即大自然为人类提供的贡献)的可能性就会增加。生态系统越多样化,就越稳定,因为即使失去一个物种,另一个物种也能提供这些益处。”
帕尼乌补充道,生物多样性对人类也很重要:
“如果我们从以人为本的角度看,生物多样性很重要,因为归根结底,我们的健康和福祉取决于它。健康、多样的生态系统与改善生态功能相关,例如清洁的空气、清洁的水和食物。”
研究发现,如果地球升温超过3摄氏度,陆地上三分之一的特有物种和海洋特有物种的一半将面临灭绝风险。
研究结果表明,岛屿和山地物种受气候变化影响的脆弱性是大陆地区物种的六倍以上。在3摄氏度升温情景下,研究发现,来自山地地区的特有物种中有84%、来自岛屿的特有物种中有100%面临“高灭绝风险”。
厄班解释说,这种脆弱性的原因是山地和岛屿物种通常无法迁移到更适宜的气候中:
“这项研究提供了更多证据,表明受气候变化影响最大的一些物种,是那些过着岛屿式生活的物种,无论是传统的海洋岛屿,还是存在于炎热低地之海中、寒冷山顶孤立耸立的‘天空岛’。这些岛屿物种往往无法随着气候的变化而迁移,因为它们的下一个适宜栖息地被广阔的水域或高温所包围。”
瓦莱博士补充说,为了应对气温上升,物种通常会爬升到更高海拔。然而,由于山脉呈三角形,物种爬得越高,其可用面积就越小。
与此同时,该论文指出,由于大洋洲岛屿数量众多,该地区一半的特有物种将因气候变化而面临灭绝风险。
作者还发现,热带地区的物种面临较高的风险水平,预计超过60%的热带陆地特有物种将因气候变化的影响而受到灭绝威胁。
厄班告诉《碳简报》,研究生物多样性高的地区很重要,因为保护这些地区的物种“可能会带来最大的效益”。
然而,他指出,在“物种贫乏”地区考虑保护同样重要:
“我认为,如果我们同样关注生态系统功能,就不能只关注地球上最丰富的地区。在物种贫乏的地方,仅仅一个物种的丧失就可能极大地改变生态系统,因为不存在替代者。我认为我们需要考虑地球各处物种面临的威胁,只是原因不同。这意味着我们需要找到方法,就如何分配有限的保护资金做出艰难决策,以同时拯救数量最多和最重要的地球物种。”







