邱园报告:全球植物与真菌面临的五大灭绝风险

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  • 栖息地丧失和气候变化是植物与真菌面临的主要灭绝风险。

  • 90%的真菌尚未被描述,未知植物物种中可能有四分之三受到威胁。

  • 我们需要采取行动,减少栖息地丧失并减缓气候变化,以保护这些重要物种。

据英国皇家植物园(邱园)的一份新报告,超过90%的真菌尚未被科学家发现并正式描述。

“《全球植物与真菌状况》”报告基于同行评审研究和初步研究,也指出几乎一半的开花植物物种可能面临灭绝风险。

栖息地和土地利用变化是植物与真菌面临的最大威胁,但邱园科学总监告诉Carbon Brief,气候变化未来预计将成为更大的问题。

以下是Carbon Brief对该报告五项主要发现的概述。

1. 约四分之三未知植物物种面临灭绝风险

2. 气候变化正对真菌产生“有害”影响

3. 当前植物灭绝速度是人类出现前的500倍

4. 科学家已评估不到1%的已知真菌物种的灭绝风险

5. 近半数开花植物物种面临威胁

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1. 约四分之三未知植物物种面临灭绝风险

科学家每年都会为数千种新的植物和真菌物种命名,但仍有许多物种尚未有名称。

报告指出,约90%的真菌物种尚未被描述,这使得对真菌进行正式鉴定的过程尤为“紧迫”。报告估计,为所有剩余未知真菌物种命名需要750至1000年。

仍有数以千计的植物尚未命名,其中包括多达10万种“维管”植物物种。(维管植物是一大类植物,其特征是具有输送水分的维管系统。这包括乔木、灌木、草本植物和开花植物。)

报告称,尚未被科学家正式描述的植物物种中,超过四分之三可能面临灭绝威胁。

邱园科学家的新研究分析了来自《维管植物世界名录》和国际自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录的数据,该名录是对不同动物、植物和真菌灭绝风险状况的全球评估。该报告于本周在伦敦邱园举行的为期三天的会议上发布。

研究人员考察了植物物种被正式描述的年份与其灭绝风险之间的联系。

下图所示的研究结果表明,物种被科学正式识别和描述得越晚,其被认定为面临风险的可能性就越高。

按描述年份划分的受威胁物种的观测比例(红色柱状)和预测概率(黄色线)。Image: 皇家植物园,邱园(2023年),改编自Brown et al.(2023)。

报告称,基于这一发现,邱园科学家呼吁,所有新描述的植物物种在“未被证明为非受威胁物种之前,均应被视为面临灭绝威胁”。

国际自然保护联盟灭绝标准所采用的标准并未给出灭绝可能发生的时间框架估计。

报告补充道,理解灭绝对于“保护生物多样性至关重要”。但报告指出,除非正式命名加快,否则“我们就有可能在物种被描述之前使其灭绝”。

报告指出,这将意味着“失去该物种所具有的全部潜力”,马蒂尔达·布朗博士(邱园保护科学分析师)在报告发布时表示。

邱园科学总监亚历山大·安东内利教授表示,除非趋势出现“真正转变”,否则未来未知的受威胁物种数量“将会更高”。

他告诉Carbon Brief,这将导致“基本上所有新发现的物种都将受到威胁”。他补充道:

“正式评估物种需要时间,而这一时间线可能是致命的,因为大多数保护资源在物种获得正式的威胁等级划分之前都不会被分配。因此,我们认为,建议将所有[未描述的]物种按此对待是非常明智的。”

据称,近年来受威胁植物的数量“惊人地”增加,马丁·奇克博士,系高级研究负责人,任职于英国皇家植物园(邱园)。他在报告中写道:

“我30年前刚开始从事分类学工作时,几乎不会考虑你发表的物种可能会灭绝;你只会认为它仍然存在于野外。

“而现在,你可能会发现自己发现了一个[新]物种,然后去寻找它的自然栖息地,却发现根本找不到。”

伦敦邱园发现世界上最大的睡莲,并将其命名为新物种。
伦敦邱园发现世界上最大的睡莲,并将其命名为新物种。
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2. 气候变化正对真菌产生“有害”影响

植物和真菌物种面临的主要威胁是栖息地丧失和土地利用变化,具体形式包括林业、农业以及住宅和商业开发。

例如,木材生产可能减少古老的原始森林面积,从而使真菌可以生长的枯木和老树减少。

报告称,气候变化以不同方式对真菌产生“有害”影响,其中温度和湿度的变化具有直接影响。

据联合国气候科学权威机构政府间气候变化专门委员会(IPCC)称,在所考察的976个物种中,近半数已检测到因气候变化导致的植物和动物种群广泛灭绝。

IPCC还指出,在全球升温2摄氏度(即《巴黎协定》的上限)时,约十分之一的物种可能面临“极高”的灭绝风险。该比例在3摄氏度时升至12%,4摄氏度时为13%,5摄氏度时为15%。

真菌多样性依赖于植物,因此任何对植物产生负面影响的、与气候相关的栖息地变化,都会“进而影响与其共存的真菌”,报告称。

安东内利解释说,关于气候变化在许多植物和真菌物种灭绝风险中的具体作用,目前存在一定的“知识不足”。

然而,安东内利补充道,气候变化对灭绝风险具有“极其”重要的影响,其影响“预计将随时间推移而增加”,未来可能成为最大的风险。他告诉Carbon Brief:

“每次评估一个物种时,负责评估的专家都会判断气候变化是否为其受威胁的促成因素。

“在许多情况下,我们所看到的真正急剧变化在于栖息地退化、森林砍伐或草原遭到破坏。但由于尚未有[足够多的]实验研究对此进行检验,因此很难真正知道或预测气候变化将如何影响特定物种。”

他表示,需要开展更多研究,以检验干旱、热浪、极端天气事件以及平均气温逐渐升高对物种“繁殖力或种子预测或传播”的影响。

气候变化还可能通过加剧干旱或削弱植物和真菌对新型疾病的抵御能力,从而增加其灭绝风险,安东内利指出:

“尽管病原体和疾病在威胁评估中属于单独的类别,但这两者可能会相互作用。”

下图展示了植物灭绝风险的不同预测因素及其在风险预测中的重要性。报告指出的主要风险是物种所处的“植物学国家”数量——这是一种用于界定植物分布范围的区域,可能与官方国界划分不同。这是因为这些物种的栖息范围本就十分有限。

邱园研究所考察的六类主要灭绝预测因素及其重要性,灰色条表示估计的不确定性程度。85个单独的预测因素被归为六类:植物学国家数量;人类足迹;进化亲缘关系;描述年份;生物群落;以及植物生活型。Image: 邱园(2023年),改编自Bachman et al.(2023)。

布朗表示,“人们对灭绝问题的重视程度还不够”。她在报告中补充道:

“我们希望表明,灭绝正被低估和忽视,我们需要为此采取行动。”

安东内利表示,增进对植物和真菌的了解还有其他气候效益,包括了解不同物种碳储存能力的差异。

近期一项研究估计,附着在植物根系上的真菌每年可从大气中清除130亿吨二氧化碳,相当于每年化石燃料排放量的约三分之一。

作者指出,该估计基于现有的最佳证据,但仍应“谨慎解读”。

3. 当前植物灭绝速度是人类出现前的500倍

据报告引用的一项2019年研究显示,过去250年中,平均每年有两种以上的植物物种灭绝。

这比“背景灭绝率”(即不受人类干扰的灭绝速率)快500倍。该研究补充道,较晚才被科学描述的植物正以比1900年前被描述的植物快两倍的速度灭绝。

在现代,已有近600种植物因人类活动而灭绝,但几乎同样数量的植物在被宣布灭绝后又被重新发现。

下图展示了近几个世纪以来记录在案的植物灭绝的地理分布。颜色越深表示灭绝数量越多。该研究指出,这一分布格局与动物灭绝的分布格局“惊人地相似”,其中大量灭绝发生在岛屿上。

现代植物物种灭绝的地理区域分布,粉红色越深表示该地区灭绝数量越多。需要注意的是,某些地区(例如非洲部分地区)显示为零灭绝,可能是由于缺乏可用数据,而并非因为其灭绝风险较低。Image: Humphreys et al.(2019)

几乎所有已记录灭绝的植物物种都仅分布于单一地区或区域。

邱园报告称,这些“特有”植物物种可能“特别容易受到栖息地破坏和气候变化的影响”,因为其分布范围本身就很小。

报告补充道,仅10个国家就拥有超过一半(55%)的特有植物物种,其中巴西、澳大利亚和中国拥有的数量最多。

报告指出,这对各国而言是一个重要问题,有助于它们了解其所拥有的独特物种“面临灭绝威胁的程度”,并将其纳入保护战略之中。

其他研究认为,现代灭绝速率更接近人类出现前灭绝速率的1000倍。还有另一些研究预测,如果目前被列为“受威胁”的所有物种都在下个世纪内灭绝,这一速率可能会上升至1万倍。

布朗指出,人类活动引起的许多生物多样性格局变化正“导致同质化”。她在报告中补充道:

“通过在全球范围内运输物种并使独特的受威胁物种消失,我们正在使曾经截然不同的地区变得更加相似,从而模糊了全球生物地理区域的界线。”

加速气候行动

4. 科学家已评估不到1%的已知真菌物种的灭绝风险

“真菌之间的相互作用对生态系统健康绝对至关重要,”安东内利告诉Carbon Brief。

科学文献中记录了约15.5万种真菌。但在这些物种中,只有625种已知真菌物种经国际自然保护联盟红色名录进行了灭绝威胁评估,仅占0.4%。

在过去二十年间,科学家和业余爱好者的共同努力使得国际自然保护联盟红色名录评估的真菌物种数量,从2003年的仅2种增至今年年底预计的1000种。

报告估计全球约有250万种真菌,这意味着仅有0.02%的真菌物种进行过全球灭绝威胁等级评估。

报告称,弥合这一差距“具有挑战性,但是可以实现的”。

已有超过2万种真菌和地衣物种在国家层面完成了灭绝威胁等级评估,但评估明显偏向北半球国家。这些国家级“红色名录”有助于政策制定者确定保护重点区域,并指导土地管理决策。

下图显示了不同生物类群的国际自然保护联盟红色名录评估数量。图中显示,真菌是迄今为止评估最少的生物类群。

按已正式描述物种中被评估灭绝风险的比例降序排列的四类生物的国际自然保护联盟红色名录评估数量。从左至右:脊椎动物80.1%,植物18%,无脊椎动物1.8%,真菌0.4%。Image: 皇家植物园,邱园(2023年),改编自Niskanen et al.(2023)。该报告呼吁加强与社区和公民科学项目的合作,以帮助记录尚未被命名的物种。

该报告呼吁加强与社区和公民科学项目的合作,以帮助记录尚未被命名的物种。

邱园博士后研究员基兰·丹贾尔-亚当斯博士在报告中指出,尽管许多物种尚未被科学正式描述,但它们“实际上为原住民社区所熟知”。他表示:

“物种灭绝与文化灭绝密不可分。随着《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(GBF)强调了原住民和地方社区在保护中的重要性,我们便有了加强伙伴关系、提升物种描述能力的基础,这有助于提高人们对保护的关注度并筹集资金以支持当地社区,同时也有助于揭示“暗点”。”

新报告确定了32个植物“暗点”,即据估计植物多样性和分布信息最为匮乏的区域。其中包括哥伦比亚和新几内亚。

5. 近半数开花植物物种面临威胁

邱园报告称,所有已知开花植物物种中有45%可能面临灭绝威胁。

据 Carbon Brief 报道,安东内利表示,这一数字及其他数据勾勒出“生物多样性危机”的“规模”,并补充道:

“我深感震撼。我认为这是一场灾难,形势极其严峻。但话虽如此,我们确实知道存在解决方案,并且我们绝对有信心扭转这一局面。”

报告解释称,科学家还利用一个包含超过53,000种红色名录物种的数据集,训练模型,以预测所有未经评估的开花植物物种的灭绝风险。

他们的研究结果表明,“附生植物”(即生长在其他植物上的植物)是“受威胁程度最高的植物类型”。

伦敦威尔士王妃温室中的一株脆弱木槿。Image: 皇家植物园,邱园。

安东内利表示,该报告有助于解答关于生物多样性的一些“基本问题”,并增进对物种数量、分布位置、所受威胁及保护需求的了解。

这些信息对于实现全球目标和指标至关重要,这些目标旨在于本十年末遏止并扭转生物多样性丧失。这些目标由几乎所有国家在去年的COP15生物多样性峰会上达成一致。安东内利告诉 Carbon Brief:

“所有物种对生态系统都很重要且不可替代,但我认为,存在一个真正的风险,即无法及时建立有关植物的基准信息,而这些信息对于设计保护与修复的优先事项至关重要。”

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