百歐博偉生物:本研究利用115個(gè)國(guó)家的全球數(shù)據(jù)調(diào)查了氣候變化對(duì)生物多樣性喪失的影響。在這項(xiàng)研究中,我們使用兩棲動(dòng)物、鳥類、魚類、哺乳動(dòng)物、軟體動(dòng)物、植物和爬行動(dòng)物等受威脅物種的總數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)衡量生物多樣性的損失。這些數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)發(fā)布的《紅色名錄》。對(duì)于氣候變化變量,我們包括了溫度、降水量和自然災(zāi)害發(fā)生次數(shù)。關(guān)于控制變量,我們考慮了治理指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。通過(guò)采用具有穩(wěn)健標(biāo)準(zhǔn)誤差的普通最小二乘法和穩(wěn)健回歸(M-估計(jì)),我們的結(jié)果表明,所有三個(gè)氣候變化變量——溫度、降水量和自然災(zāi)害發(fā)生次數(shù)——都會(huì)增加生物多樣性的損失。更高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也對(duì)生物多樣性的喪失產(chǎn)生了積極影響。另一方面,良好的治理,如控制腐敗、監(jiān)管質(zhì)量和法治,減少了生物多樣性的損失。因此,實(shí)行善政、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和控制溫室氣體將能夠減輕生物多樣性的損失。
知識(shí)介紹
生物多樣性或其常見縮寫“生物多樣性”被定義為“生態(tài)系統(tǒng)、區(qū)域和環(huán)境中活生物體的總體(數(shù)量)和變異(類型)”(Butler 2006)。物種內(nèi)部、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及其相互關(guān)系是人類健康和福祉的基礎(chǔ)(GRI 2007;UNEP 2002)。生物多樣性以多種方式——經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和文化——為人類提供服務(wù)(GRI 2007;UNEP 2002;歐盟委員會(huì)2008)。在經(jīng)濟(jì)上,生物多樣性為依賴自然資源的行業(yè)、依賴石油和天然氣勘探的國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、食物來(lái)源、住所、淡水、木材和纖維、燃料以及人口的清潔空氣提供了經(jīng)濟(jì)利益。生物多樣性提供各種環(huán)境服務(wù),如調(diào)節(jié)氣候、控制污染和土壤侵蝕、生態(tài)平衡、環(huán)境保護(hù)、支持物種多樣性和各種作物授粉。在文化方面,“生物多樣性具有內(nèi)在價(jià)值。它支持我們的文化身份,提供精神靈感和慰藉,并對(duì)我們的身心健康發(fā)揮重要作用”(歐盟委員會(huì),2008年:第4頁(yè))。它還為生態(tài)旅游和保護(hù)的發(fā)展提供了教育價(jià)值、美學(xué)和醫(yī)學(xué)價(jià)值、倫理價(jià)值和娛樂(lè)價(jià)值。
生物多樣性的重要性引起了全世界的注意。1992年,150個(gè)國(guó)家的領(lǐng)導(dǎo)人在里約地球峰會(huì)期間簽署了《生物多樣性公約》,承諾保護(hù)生物多樣性、生物可持續(xù)資源和公平分享生物多樣性的利益(地球觀察研究所,2002年)。然而,近30年來(lái),這一努力一直沒有取得成功。事實(shí)上,20個(gè)愛知生物多樣性目標(biāo)中沒有一個(gè)在全球范圍內(nèi)完全實(shí)現(xiàn)(CBD,2020)。世界野生動(dòng)物基金會(huì)(WWF2020)描繪了一幅令人擔(dān)憂的全球生物多樣性圖景。根據(jù)《2020年活星球指數(shù)》,1970年至2016年間,世界自然基金會(huì)(2016)早些時(shí)候預(yù)測(cè),兩棲動(dòng)物、鳥類、魚類、哺乳動(dòng)物和爬行動(dòng)物的種群規(guī)模平均減少了68%。
在過(guò)去二十年中,受威脅物種——植物、魚類、兩棲動(dòng)物、軟體動(dòng)物、鳥類、哺乳動(dòng)物、昆蟲和爬行動(dòng)物——的數(shù)量呈增加趨勢(shì)。例如,在2006年至2015年的10年期間,魚類、軟體動(dòng)物和爬行動(dòng)物的生物多樣性每年平均分別損失8.0%、8.5%和12.5%。根據(jù)世界自然基金會(huì)(2016)的說(shuō)法,“物種的減少是由于多種因素造成的,包括不可持續(xù)的農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、采礦、棲息地的喪失和退化、過(guò)度開發(fā)、氣候變化和污染”。另一方面,《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估》(MEA 2005)報(bào)告稱,60%的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)退化或不可持續(xù)地使用。研究發(fā)現(xiàn),20世紀(jì)下半葉,世界生態(tài)系統(tǒng)的變化比人類歷史上任何時(shí)候都要快。在過(guò)去的幾百年里,人類的物種滅絕率比地球歷史上增加了1000倍之多。
許多研究重申,當(dāng)前生物多樣性喪失的最重要驅(qū)動(dòng)因素之一是氣候變化(MEA 2005;布魯克等人2008;郭等人2017)。氣溫和二氧化碳水平的上升與全球氣候變化有關(guān)。這些影響導(dǎo)致了水文循環(huán)(降水和蒸發(fā))的幾個(gè)潛在重大變化,以及洪水、氣旋和干旱等極端天氣的規(guī)模和頻率不斷增加,這將對(duì)生物多樣性產(chǎn)生深遠(yuǎn)的負(fù)面影響(Adler等人,2009;Rinawati等人,2013)。Tol(2009)認(rèn)為,氣候變化是所有外部因素之母,不僅通過(guò)溫度和降水的變化,而且通過(guò)氣候變化可能影響海洋酸化、土地利用和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的方式,以及入侵外來(lái)物種向新棲息地的擴(kuò)散,對(duì)生物多樣性產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。另一方面,Thomas等人(2004)指出,氣候變化可能導(dǎo)致未來(lái)50年內(nèi)100多萬(wàn)種陸地物種滅絕。
本研究的目的是利用世界范圍內(nèi)受威脅物種總數(shù)(生物多樣性損失的代表)的數(shù)據(jù),調(diào)查氣候變化對(duì)生物多樣性喪失的影響?!渡锒鄻有怨s》(2019)將生物多樣性損失定義為生物多樣性組成部分的損失,包括生物群落、棲息地和生態(tài)系統(tǒng);物種和種群;和遺傳多樣性(《生物多樣性公約》締約方會(huì)議第七屆會(huì)議第VII/30號(hào)決定)。換言之,生物多樣性的喪失是地球上生命多樣性的減少(Chivian和Bernstein,2010年)。本研究中的生物多樣性損失是受威脅物種數(shù)量的代表,即兩棲動(dòng)物、鳥類、魚類、哺乳動(dòng)物、軟體動(dòng)物、植物和爬行動(dòng)物。另一方面,為了代表氣候變化變量,我們包括了自然災(zāi)害的發(fā)生次數(shù)、溫度和降水量。至于控制變量,我們包括了實(shí)際國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)(代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平)和治理指標(biāo)。我們的研究在三個(gè)方面與以往的工作不同:(1)我們納入了氣候變化變量和假設(shè)的三個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn),以影響生物多樣性的喪失;(2) 我們將兩棲動(dòng)物、鳥類、魚類、哺乳動(dòng)物、軟體動(dòng)物、植物和爬行動(dòng)物作為生物多樣性喪失的代表;(3)我們?cè)诜治鲋胁捎昧朔€(wěn)健回歸方法(M-估計(jì)量)。
文獻(xiàn)綜述
氣候變化是用來(lái)描述地球大氣層和海洋平均溫度逐漸升高的術(shù)語(yǔ)。由于全球變暖,生活在森林中的物種將受到影響,包括棲息地的變化,以及對(duì)溫度升高、降水變化和極端天氣事件的直接反應(yīng)(Sarkar 2012)。在20世紀(jì)90年代,氣候變化成為對(duì)生物多樣性的潛在威脅之一(環(huán)境署,2002年)。此外,氣候變化可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及其提供的商品和服務(wù)造成嚴(yán)重不利影響(氣專委,2001年)。氣候變化是一場(chǎng)總括性危機(jī),因?yàn)樗哂猩鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)、政治和生態(tài)影響,包括生物多樣性的喪失(Rosales,2008年)。有證據(jù)表明,氣候變化可以通過(guò)改變生命周期和發(fā)展新的物理特征、改變棲息地范圍和物種分布、豐度的變化、遷徙模式的變化以及病蟲害爆發(fā)的頻率和嚴(yán)重程度的變化等方式影響生物多樣性(Reed 2012;Hui 2013;Sintayehu 2018)。
為調(diào)查氣候變化對(duì)生物多樣性喪失的影響而進(jìn)行的實(shí)證研究相當(dāng)缺乏。例如,Asafu Adjaye(2003)早期的工作使用虛擬變量來(lái)解釋氣候?qū)ι锒鄻有缘挠绊?,發(fā)現(xiàn)氣候變化對(duì)受威脅的哺乳動(dòng)物、鳥類和植物的數(shù)量有積極影響。Shandra等人的類似工作。(2010)通過(guò)使用虛擬變量來(lái)測(cè)量氣候變化,然而,發(fā)現(xiàn)熱帶氣候?qū)κ芡{物種(哺乳動(dòng)物和鳥類)的數(shù)量沒有影響,但當(dāng)使用森林損失作為生物多樣性損失的代表時(shí),Shandra et al.(2011)發(fā)現(xiàn)了熱帶氣候影響森林損失或森林砍伐的證據(jù)。
另一方面,Gren等人(2016)通過(guò)使用溫度和降水量來(lái)代表氣候變化,研究了氣候變化對(duì)全球范圍內(nèi)生物多樣性喪失的影響。氣候變化的影響,如溫度和降水量的增加,影響到個(gè)體生物、種群、物種分布以及生態(tài)系統(tǒng)的組成和功能(聯(lián)合國(guó)大學(xué)國(guó)際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則,2010年;里德,2012年)。同樣,Amano等人(2018)在對(duì)全球水鳥種群的研究中也包括了溫度和降水量。這兩項(xiàng)研究的結(jié)果都表明,生物多樣性的喪失與溫度和降水量之間存在正相關(guān)關(guān)系。氣溫和降水量的增加增加了生物多樣性的喪失。維倫·佩雷斯(2020)還發(fā)現(xiàn),氣候變化影響了芬蘭的植物物種。從矮生灌木、草本植物、草本植物到苔蘚植物和地衣,所有功能群中的溫度敏感物種都向北遷移,以適應(yīng)較涼爽的氣候。
然而,洪水、旋風(fēng)和干旱等極端天氣事件對(duì)氣候變化的影響也對(duì)生物多樣性產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。因此,自然災(zāi)害的發(fā)生將對(duì)生物多樣性的喪失產(chǎn)生積極影響。自然災(zāi)害可能是地震、極端溫度、火山爆發(fā)、山體滑坡、風(fēng)暴、野火、洪水和干旱的結(jié)果。一個(gè)經(jīng)常經(jīng)歷一次或多次此類災(zāi)難性事件的國(guó)家將對(duì)生物多樣性產(chǎn)生毀滅性影響。Wagstaff(2017)指出,森林砍伐、野火頻率的增加、熱帶風(fēng)暴的嚴(yán)重性和極端洪水(另見Chapin和Diaz 2020)悲慘地導(dǎo)致了生物多樣性的喪失。
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